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Título: Nanoestruturas magnéticas do tipo núcleo-casca: um estudo do impacto do campo dipolar
Título(s) alternativo(s): Core-shell magnetic nanostructure: a study of impact of dipolar field
Autor(es): Oliveira, Leonardo Linhares
Palavras-chave: Nanopartículas bimagnéticas;Produto energético máximo;Paredes de domínio;Vórtice magnético;Interação dipolar
Data do documento: 23-Jun-2016
Citação: OLIVEIRA, Leonardo Linhares. Nanoestruturas magnéticas do tipo núcleo-casca: um estudo do impacto do campo dipolar. 2016. 142f. Tese (Doutorado em Física) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2016.
Resumo: Bi-magnetic anoparticles has been shown promises in several tachnological applications, such that permanent magnets, microwave generators devices, nanooscilators and magnetic record system for example. We presents a theoretical study about bi-magnetic core@shell nanoparticles consisting of high and low anisotropy ferromagnetic materials. The present work has analyzed nanoparticles with spherical and cylindrical geometries. Spherical particles can be employed as building block for high performance magnets, because can presents a expensive improvement in high energy product, (BH)max, of the system. The (BH)max is a key parameter, because it’s indicate if a material is good to permanent magnets. Our results show that (BH)maxcan be improved significantly, a particle of SmCo5 with 3.5 nm recovered by iron shell with 2.5 nm thickness can presents (BH)max thereabout 4 times great then uncovered particle. In other way, a core of the same material, with major diameter s relative thick shell there is a reduction in (BH)max that unfeasible their use in production of permanent magnets. We discuss in the present work the behavior of energy product these systems. Nanostructures with cylindrical geometries presents several applications, such that nano-oscillators and magnetic memory. In this way, know the magnetic profile and behavior of magnetization in demagnetizing process is relevant. A permalloy cylinder can, with 57.0 nm diameter and 21.0 nm height, presents along your magnetization curve, a vortex state. The inhibition of this state is relevant for some applications and can be reached with a presence of an external ring with elevated magnetic moment material. In the same way, can present vortex in magnetization curve by magnetic ring presence. We study further the magnetic states existing in magnetic ring due to magnetic dipolar interaction with a core.
metadata.dc.description.resumo: Nanopartículas bi-magnéticas têm se mostrado promissores em várias aplicações tecnológicas, tais como produção de ímãs permanentes, desenvolvimento de geradores de micro-ondas, nano osciladores e sistemas para gravação magnética. Apresentamos um estudo teórico acerca de nanoestruturas bimagnéticas do tipo núcleo@casca constituída de materiais ferromagnéticos de alta e baixa anisotropia. O presente trabalho analisou nanopartículas com geometria esférica e cilíndrica. Partículas com formato esférico pode ser empregada como peça fundamental na construção de imãs permanentes de alto desempenho, pois podem apresentar melhorias expressivas no produto energético máximo, (BH)max, do sistema. O (BH)max é um parâmetro chave, pois determina se um material é considerado bom para imã permanente. Nossos resultados mostram que o (BH)max pode ser melhorado significativamente, uma partícula SmCo5 com 3,5 nm de diâmetro recoberta por uma casca de Ferro de 2,5 nm de espessura pode apresentar (BH)max cerca de 4 vezes maior que a partícula não recoberta. No entanto, para um núcleo de mesmo material, com diâmetro muito superior e cascas de Ferro relativamente espessas há uma redução do (BH)max que inviabiliza seu uso para a fabricação de ímãs permanentes. Discutiremos nesse trabalho o comportamento do produto energético destes sistemas. Nanoestruturas com geometria cilíndrica apresentam diversas aplicações, como nano osciladores e memórias magnéticas. Dessa forma, conhecer o perfil magnético e o comportamento da magnetização no processo de desmagnetização é de grande relevância. Um cilindro de Permalloy pode com diâmetro de 57,0 nm e altura de 21,0 nm apresentar ao longo de sua curva de magnetização o estado vórtice. A inibição deste estado é relevante para algumas aplicações e pode ser alcançada com a presença de um anel externo de um material com momento magnético elevado. Do mesmo modo, pode apresentar vórtice na curva de magnetização devido a presença do anel magnético. Estudamos ainda os estados magnéticos presentes em anéis devido a interação magnética dipolar com o núcleo.
URI: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/22220
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