Pressão Química e Deformações Plásticas em Ligas Heuslerianas à Base de 𝑭𝒆: Efeitos de Ordem/Desordem Atômica.
Nome: CARLOS EDUARDO ALVES GUIMARÃES
Tipo: Tese de doutorado
Data de publicação: 11/10/2018
Orientador:
Nome |
Papel |
|---|---|
| EDSON PASSAMANI CAETANO | Orientador |
Banca:
| Nome |
Papel |
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| DALBER RUBEN SANCHEZ CANDELA | Examinador Externo |
| EDSON PASSAMANI CAETANO | Orientador |
| ELISA MARIA BAGGIO-SAITOVITCH | Examinador Externo |
| THIAGO EDUARDO PEDREIRA BUENO | Examinador Interno |
| WANDERLÃ LUIS SCOPEL | Examinador Interno |
Resumo: Neste trabalho, preparamos (por fusão arco-voltaica) e investigamos ligas policristalinas pseudo-Heusler 𝐹𝑒2𝑀𝑛𝐺𝑎1−𝑥𝐴𝑙𝑥 com 0≤𝑥≤1, objetivando entender as estruturas cristalinas e ordens magnéticas nas fases estequiométricas (𝑥=0 e 1). Estudamos ainda o papel de dois importantes efeitos sobre suas propriedades estruturais, hiperfinas e magnéticas: (i) o da deformação plásticas do processo de laminação a frio, seguido por tratamentos térmicos e (ii) o de pressão química, quando se faz a substituição de átomos de 𝐺𝑎 por de 𝐴𝑙 (átomos isoeletrônicos e de diferentes raios atômicos). Em geral, produzimos fitas de espessuras da ordem 100 𝜇𝑚, que caracterizamos por difração de raios-X, medidas de magnetização (DC e AC) e espectroscopia Mössbauer do 𝐹𝑒. 57 Por um lado, determinarmos que a liga ordenada 𝐹𝑒2𝑀𝑛𝐺𝑎 (𝑥=0) estabilizou-se na fase 𝐿12 após o tratamento térmico do material plasticamente deformado; este, por sua vez, tinha fase cúbica 𝐴1. Por outro lado, a liga ordenada 𝐹𝑒2𝑀𝑛𝐴𝑙 (𝑥=1) se apresentou com estrutura 𝐿21 e o material deformado na fase 𝐴2. As propriedades destes se mostraram sensíveis ao grau de ordem/desordem atômico. Enquanto a laminação induziu refinamento e textura nos grãos, defeitos e tensões na rede, levando a estados magnéticos distintos à temperatura ambiente (ferromagnético no caso de 𝑥=1 e paramagnético em 𝑥=0), os materiais ordenados atomicamente apresentaram comportamentos de sistemas com duas sub-redes magnéticas independentes em amplo intervalo de temperatura, mas que se acoplam em baixas temperaturas em estados de spins não colineares; tipo sperimagnético. Da substituição dos elementos, observamos uma redução significativa do volume da célula de 1,6%, que provocou a estabilização da fase 𝐿21, mudanças nos valores da magnetização, nas temperaturas críticas magnéticas e nas densidades de cargas e spins dos elétrons 𝑠 nos átomos de 𝐹𝑒. Determinamos que ocorreu uma redução dos momentos magnéticos do 𝐹𝑒 e do 𝑀𝑛, conforme cálculos de estrutura eletrônica, levando a um aumento da magnetização até 𝑥=0,5 (efeito devido ao momento do 𝐹𝑒 ter redução mais rápida do que o do 𝑀𝑛 e pelo acoplamento antiparalelo entre as sub-redes). Após 𝑥=0,5, há discrepância entre os resultados teóricos e experimentais para os momentos magnéticos; fato que pode ser explicado pelo estado não colinear de spins proposto (nos cálculos, usamos estados colineares).
