Síntese, caracterização estrutural e magnética de hexaferritas de bário dopadas com La3+ e Co2+

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Silva, Lucas Marques da
• Orientador(a): Araújo, José Humberto de
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Programa de Pós-Graduação: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM FÍSICA
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Hexaferritas dopadas; Nanopartículas; Terra rara; Quitosana; Propriedades magnéticas; Efeito Hopkinson
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
• Link de acesso: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/25686

A hexaferrita de bário, um óxido de ferro de geometria hexagonal, desempenha atualmente um importante papel tecnológico em aplicalções como ímãs permanente, dispositivos de microondas e gravação magnética. Neste trabalho, investigamos os efeitos da dopagem com íons de La3+ e Co2+ sobre as propriedades magnéticas e estruturais da hexaferrita de bário. Duas séries de amostras foram produzidas, Ba1−αLaαFe12−xCoxO19 com α=0,30, x=(0,0; 0,25; 0,50; 0,75; e 1,0) e α=0,10, x=(0,25 e 0,50). As amostras foram sintetizadas através do método de Reação por Coordenação Iônica em matriz polimérica de quitosana e calcinados ao ar em 900 ◦C/4 h. A caracterização foi realizada por difratometria de raios X, microscopia eletrônica de varredura, magnetometria de amostra vibrante, espectroscopia Mössbauer e o sistema de medição de propriedades físicas. Os difratogramas de raios X revelaram a presença da fase cristalina do tipo BaFe12O19 em todas as amostras, com tamanho médio de partícula variando entre 58 - 71 nm, diminuindo com a dopagem. As microgra as eletrônicas apresentaram uma morfologia de partícula na forma de nanobastões, com comprimentos e diâmetros em torno de 190 nm e 70 nm, respectivamente. As análises detectaram impurezas de α-Fe2O3 e γ-Fe2O3, para a série com α=0,30. Os resultados das curvas M x H mostraram uma dependência da magnetização de saturação e coercividade com a dopagem, variando entre 62,9 - 68,8 emu/g, e 5,78 - 2,79 kOe, respectivamente. Uma melhora signi cativa (∼10%) na magnetização de saturação e um incremento no campo coercitivo foi observada na amostra Ba0,9La0,1Fe11,75Co0,25O19. As investigações através da espectroscopia Mössbauer demonstraram que a substituição do íon de Fe3+ por íons de Co2+ ocorreram com maior preferência nos sítios 4f1 e 2a da hexaferrita de bário. Nas medidas M x T foi detectado o efeito Hopkinson, um aumento da magnetização nas proximidades da temperatura de Curie.