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Título: Influência da interação dipolar nas fases magnéticas de nanopartículas esféricas com estrutura núcleo@camada
Autor(es): Medeiros Filho, Francisco César de
Palavras-chave: Núcleo@Camada;Campo dipolar;Histerese
Data do documento: 29-Fev-2016
Editor: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Citação: MEDEIROS FILHO, Francisco César de. Influência da interação dipolar nas fases magnéticas de nanopartículas esféricas com estrutura núcleo@camada. 2016. 119f. Tese (Doutorado em Física) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2016.
Resumo: Bi-magnetic core@shell nanoparticle has attracted attention several researchers because great applicability that they offer. The possibility of combining different functionalities of magnetic materials make them a key piece in many areas as in data processing permanent magnets and biomagnetics sistems. These nanoparticles are controlled by intrinsic properties of the core and shell materials as well as the interactions between them, besides size and geometry effects. Thus, it was developed in this thesis a theoretical study about dipolar interaction contribution between materials different magnetic properties in bi-magnetic core@shell nanoparticles conventional spherical geometry. The materials were analyzed CoFe2O4, MnFe2O4 e CoFe2 in various combinations and sizes. The results show that the impact of the core dipole field in the shell cause reverse magnetization early its, before of the core, in nanoparticle of CoFe2O4(22nm)@CoFe2(2nm), thereby causing a decrease coercivity field of 65% in comparection with simple nanoparticle of CoFe2O4 (HC=13.6 KOe) of same diameter. The large core anisotropy in conventional nanoparticle makes it the a stable dipolar field source in the shell, that varies length scale of the order of the core radius. Furthermore, the impact of dipolar field is greatly enhanced by the geometrical constraints and by magnetics properties of both core@shell materials. In systems with core coated with a thin shell of thickness less than the exchange length, the interaction interface can hold reversal the shell occurring an uniform magnetization reversal, however this effect only is relevant on systems where the dipole field effects is weak compared with the exchange interaction.
metadata.dc.description.resumo: As nanopartículas tipo núcleo@camada tem despertado a atenção de vários pesquisadores devido a grande aplicabilidade que estas oferecem. A possibilidade de combinar diferentes funcionalidades de materiais magnéticos as torna peça chave em várias áreas. Como exemplo disso, existem as mídias de gravação em que a anisotropia eficaz da nanopartículas é reduzida acoplando um material magneticamente duro a um com baixa anisotropia. Nos sistemas biomédicos, a conversão de energia eletromagnética em calor tem se tornado uma poderosa técnica de caráter não invasivo para aplicações biotecnológicas, tais como vetorização e liberação controlada de fármacos no tratamento de doenças. Além disso, esse tipo de nanoestrutura destaca-se em sensores magnéticos, desenvolvimento de novos medicamentos e ímãs permanentes. As nanopartículas magnéticas tipo núcleo@camada são controladas por meio de propriedades intrínsecas dos materiais do núcleo e da casca bem como das interações entre eles, além dos efeitos de tamanho e geometria. Assim, foi desenvolvido nesta tese um estudo teórico acerca da contribuição da interação dipolar entre materiais de propriedades magnéticas diferentes em nanopartículas núcleo@camada convencionais de geometria esférica. Os materiais analisados foram a CoFe2O4, MnFe2O4 e CoFe2 em várias combinações e tamanhos. Os resultados apontam que o impacto do campo dipolar do núcleo sobre a camada, faz com que a esta reverta sua magnetização precocemente, antes do núcleo, em nanopartículas de CoFe2O4 (22nm)@ CoFe2 (2nm), causando com isso, uma diminuição no campo coercivo de 65% em comparação com as nanopartículas simples de CoFe2O4 (HC=13.6 KOe) de mesmo diâmetro. O formato da curva de magnetização é altamente influenciada pelos parâmetros já citados. A alta anisotropia do núcleo em nanopartículas convencionais torna-o uma fonte de campo dipolar estável sobre a camada, que varia numa escala de comprimento da ordem do raio deste núcleo. Além disso, o impacto do campo dipolar é reforçado pelas restrições geométricas e pelas propriedades magnéticas de ambos os materiais. Em sistemas com núcleo revestido com uma fina camada de espessura inferior ao comprimento de troca, a interação da interface pode prender a reversão da camada, ocorrendo assim, uma reversão uniforme da magnetização. Contudo esse efeito só é pertinente nos sistemas em que os efeitos do campo dipolar são fracos comparados com a interação de troca.
URI: http://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/21154
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