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dc.contributor.authorFier, Igor
dc.date.accessioned2018-05-17T23:25:04Z
dc.date.available2018-05-17T23:25:04Z
dc.date.issued2018-02-26
dc.identifier.citationFIER, Igor. Propriedades magnéticas de BiMn2O5 e Fe3O2BO3. 2018. Tese (Doutorado em Física) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2018. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/10071.*
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/10071
dc.description.abstractIn this work, an exploration of the synthesis and magnetoelectric properties of single-crystals of BiMn2O5 and a systematic study of the magnetic properties of Fe3O2BO3 are presented. Despite the unlike composition, both materials share the same Pbam crystalline structure at room temperature and feature the coexistence of mixed valence sites of the transition metal ions. They also present a strong T^2 contribution of the specific heat at low temperatures. Magnetic frustration is also an important feature from where several of the remarkable physical properties of these materials arise. Macroscopic single-crystals of BiMn2O5 were synthesized by the flux method, whose quality was attested by the magnetic signature, just as found in literature. BiMn2O5 undergoes an antiferromagnetic transition around 40 K, which is correlated to the observation of magnetoelectric coupling. Such property was explored by means of high-sensitivity magnetic measurements with simultaneous application of electric field in one of the crystalline axes, revealing a shift of the magnetization vs. temperature data below 40 K. This is the first report of the direct measurement of magnetoelectric coupling on this material. The slight shift of the magnetization vs. magnetic field isotherms below ≈ 30 K suggests a trend for the incommensurate magnetic ordering that was observed in all RMn2O5, except for R = Bi. Fe3O2BO3 belongs to a family of materials that contain, in general, metallic ions located inside oxygen octahedra and boron ions in the center of oxygen triangles. For this reason, the crystalline structures in which boron coordinates in a triangular fashion tend to rearrange into substructures such as tapes, ladders or planes. Such arrangement gives these materials a strong anisotropy on the exchange interactions, from which several unconventional magnetic properties and low-dimensionality arise. A study of the magnetization at the paramagnetic phase under small applied magnetic fields allowed for the observation of a behavior like what Anderson and Hasegawa have suggested for the double-exchange interaction. A study of the angular dependence also allowed for the separation of the magnetic contribution of each sublattice to the net magnetization of the material. Specific heat measurements under magnetic field allowed for the correlation of each peak to its respective sublattice contribution.eng
dc.description.sponsorshipNão recebi financiamentopor
dc.language.isoporpor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlospor
dc.rights.uriAcesso abertopor
dc.subjectMagnetismopor
dc.subjectMultiferróicospor
dc.subjectSQUIDpor
dc.subjectMagnetismeng
dc.subjectMultiferroicseng
dc.titlePropriedades magnéticas de BiMn2O5 e Fe3O2BO3por
dc.title.alternativeMagnetic properties of BiMn2O5 and Fe3O2BO3eng
dc.typeTesepor
dc.contributor.advisor1Oliveira, Adilson Jesus Aparecido de
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4640148190073166por
dc.description.resumoNeste trabalho é apresentada uma exploração da síntese e propriedades magnetoelétricas de monocristais de BiMn2O5 e um estudo sistemático das propriedades magnéticas do Fe3O2BO3. Apesar das distintas composições, ambos materiais compartilham da mesma estrutura cristalina Pbam em temperatura ambiente, além da coexistência de sítios com valências mistas dos íons de metais de transição e uma expressiva contribuição proporcional a T^2 na capacidade calorífica em baixas temperaturas. A frustração magnética é outra importante característica, da qual advêm muitas das peculiares propriedades físicas desses materiais. Monocristais macroscópicos de BiMn2O5 foram sintetizados pelo método de fluxo, cuja qualidade foi atestada pela assinatura magnética idêntica à reportada na literatura. O BiMn2O5 sofre transição para o estado antiferromagnético em cerca de 40 K, que está ligada à manifestação de acoplamento magnetoelétrico. Esta propriedade foi explorada por meio de medidas magnéticas de alta sensibilidade com a aplicação simultânea de campo elétrico sobre um dos eixos do cristal, e revelou um deslocamento da curva de magnetização vs. temperatura abaixo de 40 K. Esta é a primeira vez que o acoplamento magnetoelétrico é observado em uma medida direta para este material. O ligeiro desvio da linearidade apresentado pelas curvas isotérmicas de magnetização vs. campo magnético abaixo de ≈ 30 K sugere uma tendência ao ordenamento magnético incomensurável à rede cristalina que foi observado em todos os RMn2O5, exceto para R = Bi. O Fe3O2BO3 pertence a uma família de materiais que, em geral, contêm íons metálicos localizados no interior de octaedros de oxigênios e íons de boro no centro de triângulos de oxigênios. Isso faz com que as estruturas cristalinas em que o boro tem coordenação triangular se arranjem em subestruturas em forma de fitas, escadas ou planos. Tal arranjo confere a esses materiais uma forte anisotropia nas interações de troca, fazendo com que apresentem propriedades magnéticas não-convencionais e baixa dimensionalidade. Um estudo da magnetização na fase paramagnética em baixos campos magnéticos permitiu a observação de comportamento semelhante ao previsto por Anderson e Hasegawa para a interação de dupla troca. Um estudo da dependência angular permitiu ainda separar as contribuições magnéticas de cada sub-rede para a magnetização líquida. Medidas de capacidade calorífica com aplicação de campo magnético permitiram correlacionar os picos observados às transições em cada respectiva sub-rede.por
dc.publisher.initialsUFSCarpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Física - PPGFpor
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::AREAS CLASSICAS DE FENOMENOLOGIA E SUAS APLICACOES::ELETRICIDADE E MAGNETISMO; CAMPOS E PARTICULAS CARREGADASpor
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::AREAS CLASSICAS DE FENOMENOLOGIA E SUAS APLICACOES::TRANSFERENCIA DE CALOR; PROCESSOS TERMICOS E TERMODINAMICOSpor
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICApor
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::FISICA DA MATERIA CONDENSADA::ESTRUTURAS ELETRONICAS E PROPRIEDADES ELETRICAS DE SUPERFICIES INTERFACES E PELICULASpor
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::FISICA DA MATERIA CONDENSADA::MATERIAIS DIELETRICOS E PROPRIEDADES DIELETRICASpor
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::FISICA DA MATERIA CONDENSADA::MATERIAIS MAGNETICOS E PROPRIEDADES MAGNETICASpor
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::FISICA DA MATERIA CONDENSADA::PROPRIEDADES DE TRANSPORTES DE MATERIA CONDENSADA (NAO ELETRONICAS)por
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::FISICA DA MATERIA CONDENSADA::PROPRIEDADES TERMICAS DA MATERIA CONDENSADApor
dc.ufscar.embargoOnlinepor
dc.publisher.addressCâmpus São Carlospor
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/0892199197684001por


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