Estudo do efeito magnetocalórico em amorfos
| Ano de defesa: | 2024 |
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| Tipo de documento: | Tese |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Centro de Tecnologia e Ciências::Instituto de Física Armando Dias Tavares Brasil UERJ Programa de Pós-Graduação em Física |
| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Departamento: |
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| País: |
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/22291 |
Resumo: | O desenvolvimento de modelos teóricos para descrever adequadamente os efeitos magnetocalóricos, EMC, são importantes tanto para a explicação das respostas experimentais apresentadas até o momento como para a previsão de tendências novas e inesperadas. Dentre os diversos materiais a classe dos amorfos apresentam características que potencializam o EMC como elevada capacidade refrigerante. Nesse tese será apresentada uma descrição teórica do efeito magnetocalórico em sistemas amorfos considerando a natureza das interações magnéticas e a distribuição dos momentos magnéticos por meio da aproximação de Handrish-Kobe para sistemas com magnetização isotrópicas e a aproximação HPZ para os anisotrópicos. Esses modelos foram aplicados em três famílias distintas, a primeira com apenas uma rede magnética, a segunda com duas redes com magnetização isotrópica e a terceira com 2 redes com elevada anisotropia. Dessa forma nos compostos amorfos da série Gd1−xNix foi analisado a influência das interações magnética e do termo de amorfização no efeito magnetocalórico, para os materiais da série Gd55FexAl45−x verificou-se a influência da razão Fe/Al, da interação magnetocalórica e dos termos de amorfização nos respectivos arranjos. Por fim, para os amorfos ErxFe1−xfoi analisada a influência da anisotropia, da competição entre ela e as interações magnéticas por meio de um estudo sistemático. Portanto, uma metodologia para a obtenção da magnetização de sistemas amorfos foi apresentada, permitindo ainda o estudo do efeito magnetocalórico anisotrópico de natureza ferromagnética e ferrimagnética. |
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Estudo do efeito magnetocalórico em amorfosStudy of the magnetocaloric effect in amorphous materialsMateriais magnéticos – Propriedades térmicasSubstâncias amorfas – Propriedades magnéticasMagnetismoEfeito MagnetocalóricoAmorfosMagnetic materials - Thermal propertiesAmorphous substances - Magnetic propertiesMagnetismMagnetocaloric effectAmorphous materialsCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::FISICA DA MATERIA CONDENSADA::MATERIAIS MAGNETICOS E PROPRIEDADES MAGNETICASO desenvolvimento de modelos teóricos para descrever adequadamente os efeitos magnetocalóricos, EMC, são importantes tanto para a explicação das respostas experimentais apresentadas até o momento como para a previsão de tendências novas e inesperadas. Dentre os diversos materiais a classe dos amorfos apresentam características que potencializam o EMC como elevada capacidade refrigerante. Nesse tese será apresentada uma descrição teórica do efeito magnetocalórico em sistemas amorfos considerando a natureza das interações magnéticas e a distribuição dos momentos magnéticos por meio da aproximação de Handrish-Kobe para sistemas com magnetização isotrópicas e a aproximação HPZ para os anisotrópicos. Esses modelos foram aplicados em três famílias distintas, a primeira com apenas uma rede magnética, a segunda com duas redes com magnetização isotrópica e a terceira com 2 redes com elevada anisotropia. Dessa forma nos compostos amorfos da série Gd1−xNix foi analisado a influência das interações magnética e do termo de amorfização no efeito magnetocalórico, para os materiais da série Gd55FexAl45−x verificou-se a influência da razão Fe/Al, da interação magnetocalórica e dos termos de amorfização nos respectivos arranjos. Por fim, para os amorfos ErxFe1−xfoi analisada a influência da anisotropia, da competição entre ela e as interações magnéticas por meio de um estudo sistemático. Portanto, uma metodologia para a obtenção da magnetização de sistemas amorfos foi apresentada, permitindo ainda o estudo do efeito magnetocalórico anisotrópico de natureza ferromagnética e ferrimagnética.The development of theoretical models to adequately describe the magnetocaloric effects (MCE) is important both for explaining the experimental responses presented so far and for predicting new and unexpected trends. Among the various materials, the class of amorphous materials presents characteristics that enhance the MCE, such as high refrigeration capacity. In this thesis, a theoretical description of the magnetocaloric effect in amorphous systems will be presented, considering the nature of magnetic interactions and the distribution of magnetic moments through the Handrish-Kobe approximation for systems with isotropic magnetization and the HPZ approximation for anisotropic ones. These models were applied to three distinct families: the first with only one magneticnet work, the second with two networks with isotropic magnetization, and the third with two networks with high anisotropy. Thus, in the amorphous compounds of the Gd1−xNixseries, the influence of magnetic interactions and the amorphization term on the magnetocaloric effect was analyzed. For the materials of the Gd55FexAl45−xseries, the influence of the Fe/Al ratio, the magnetocaloric interaction, and the amorphization terms on the respective arrangements were verified. Finally, for the amorphous ErxFe1−x, the influence of anisotropy and the competition between it and the magnetic interactions were analyzed through a systematic study. Therefore, a methodology for obtaining the magnetization of amorphous systems was presented, allowing for the study of the anisotropic magneto-caloric effect of ferromagnetic and ferrimagnetic nature.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESUniversidade do Estado do Rio de JaneiroCentro de Tecnologia e Ciências::Instituto de Física Armando Dias TavaresBrasilUERJPrograma de Pós-Graduação em FísicaNóbrega, Eduardo Piladhttps://orcid.org/0000-0002-9701-3240http://lattes.cnpq.br/7271555229443404Sousa, Vinícius da Silva Ramos dehttps://orcid.org/0000-0003-4887-9264http://lattes.cnpq.br/9415439028566792Gomes, Angelo Marcio de Souzahttps://orcid.org/0000-0003-2800-3927http://lattes.cnpq.br/1660511410951811Alvarenga, Thiago da Silva Teixeirahttp://lattes.cnpq.br/3541545305674592Perlingeiro, Pedro Jorge von Rankehttps://orcid.org/0000-0001-9368-2335http://lattes.cnpq.br/7168720588038395Oliveira, Nilson Antunes dehttps://orcid.org/0000-0002-8792-6388http://lattes.cnpq.br/9251744731557116Alho, Paula de Oliveira Ribeirohttps://orcid.org/ 0000-0002-5094-0848http://lattes.cnpq.br/0575448552848395Freitas, Vagner Luiz Oliveira de2024-07-01T17:36:17Z2024-03-20info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfFREITAS, Vagner Luiz Oliveira de. Estudo do efeito magnetocalórico em amorfos. 2024. 132 f. Tese (Doutorado em Física) - Instituto de Física Armando Dias Tavares, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2024.http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/22291porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJinstname:Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)instacron:UERJ2024-07-01T17:36:17Zoai:www.bdtd.uerj.br:1/22291Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.bdtd.uerj.br/PUBhttps://www.bdtd.uerj.br:8443/oai/requestbdtd.suporte@uerj.bropendoar:29032024-07-01T17:36:17Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ - Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)false |
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