Modulação da magnetização e anisotropia de nanopartículas bimagnéticas por nanoarquitetura catiônica

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2025
Autor(a) principal: Pereira, Bárbara Camile Cavalcante
Orientador(a): Depeyrot, Jérôme
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Link de acesso: http://repositorio.unb.br/handle/10482/54936
Resumo: Tese (doutorado em Física) — Universidade de Brasília, Brasília, 2025.
id UNB_d17ef5227f0dfd96c59d2e963d3a911f
oai_identifier_str oai:repositorio.unb.br:10482/54936
network_acronym_str UNB
network_name_str Repositório Institucional da UnB
repository_id_str
spelling Pereira, Bárbara Camile CavalcanteDepeyrot, Jérôme2026-06-19T01:22:29Z2026-06-19T01:22:29Z2026-06-182025-11-19PEREIRA, Bárbara Camile Cavalcante. Modulação da magnetização e anisotropia de nanopartículas bimagnéticas por nanoarquitetura catiônica. 2025.http://repositorio.unb.br/handle/10482/54936Tese (doutorado em Física) — Universidade de Brasília, Brasília, 2025.O foco desta tese é a otimização das propriedades magnéticas de nanopartículas pormeio do controle preciso da composição química e da distribuição dos cátions metálicos nos sítios da estrutura dos nanocristais, a fim de maximizar a eficiência em hipertermiamagnética. Nesse contexto, foram elaboradas nanopartículas a base de ferrita mista do tipo espinélio, de fórmula química: CoxZnyCuzFewO4@γ−Fe2O3. Essas nanopartículas foram produzidas pelo método Massart/Tourinho, que consiste na obtenção de nanopartículas de ferrita por coprecipitação em meio alcalino, seguido de um tratamento hidrotérmico de superfície, resultando na formação de nanoestruturas do tipo “core-shell”. A formação dessa estrutura permite a dispersão coloidal das nanopartículas. Para o estudo deste novo nanomaterial, um conjunto de técnicas experimentais foiempregado, resultando em uma caracterização físico-química, estrutural e magnéticadetalhada. Foram investigadas a composição química (ICP-OES, EDX, XPS), a estrutura cristalina, bem como o tamanho e a polidispersão dos nanocristais (XRD, TEM) e, também, o perfil morfoquímico (STEM/HAADF e EDS). A estrutura local foi estudadapor XPS (linha Ipê do Sirius), que especificou a distribuição dos cátions metálicos nos interstícios tetraédricos e octaédricos da malha elementar de simetria cúbica. Utilizando ciclos de histerese obtidos em 5 K até um campo máximo de ± 7 T, foi possível comparar valores da magnetização e da anisotropia magnética, ambos extraídos dos campos coercivo e de irreversibilidade, com valores calculados considerando contribuições ponderadas de cátions individuais em nanopartículas do tipo core/shell. Por fim, a eficiência desses nanomateriais foi testada, determinando a potência específica de aquecimento (SPA) em experimentos de magnetohipertermia. Os resultados obtidos nesta tese evidenciam o potencial das nanopartículas de ferrita com vários metais divalentes na modulação e no controle das características estruturais e magnéticas que governam seu desempenho em diversos tipos de aplicações. Nessa perspectiva, merece ser ressaltado que nossa estratégia pode ser estendida para elaborar nanomateriais contendo cinco metais ou mais, chamados de “alta entropia”, mostrando deforma inequívoca que a pesquisa desenvolvida nesta tese é promissora.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)The focus of this thesis is the optimization of the magnetic properties of nanoparticles through precise control of the chemical composition and the distribution of metal cations in the lattice sites of the nanocrystal structure, in order to maximize the efficiency inmagnetic hyperthermia. In this context, mixed spinel ferrite-based nanoparticles with the chemical formulaCoxZnyCuzFewO4@γ−Fe2O3 were developed. These nanoparticles were produced bythe Massart/Tourinho method, which involves the synthesis of ferrite nanoparticles by coprecipitation in an alkaline medium, followed by a surface hydrothermal treatment,resulting in the formation of “core-shell” type nanostructures. The formation of this structure enables the colloidal dispersion of nanoparticles. For the study of this new nanomaterial, a set of experimental techniques was employed,resulting in a detailed physicochemical, structural, and magnetic characterization. The chemical composition (ICP-OES, EDX, XPS), the crystalline structure, as well as the size and polydispersity of the nanocrystals (XRD, TEM), and also the morphochemical profile (STEM/HAADF and EDS) were investigated. The local structure was studied by XPS (Sirius, Ipê beamline), which specified the distribution of metal cations at thetetrahedral and octahedral interstices of the cubic symmetry unit cell. Using hysteresis loops obtained at 5 K up to a maximum field of ± 7 T, it was possible to compare values of magnetization and magnetic anisotropy, both extracted from coercive and irreversibility fields, with values calculated considering weighted contributions of individual cationsin core/shell-type nanoparticles. Finally, the efficiency of these nanomaterials wastested by determining the specific absorption power (SPA) in magnetic hyperthermia experiments.The results obtained in this thesis demonstrate the potential of ferrite nanoparticles with various divalent metals in modulating and controlling the structural and magnetic characteristics that govern their performance in different types of applications. From this perspective, it is worth emphasizing that our strategy can be extended to develop nanomaterials containing five or more metals, called “high entropy,” clearly showing that the research developed in this thesis is promising.Instituto de Física (IF)Programa de Pós-Graduação em FísicaporModulação da magnetização e anisotropia de nanopartículas bimagnéticas por nanoarquitetura catiônicainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisNanopartículas magnéticasNanopartículas - propriedades magnéticasFerrita de espinélioFerrofluidosinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNBORIGINALBarbaraCamileCavalcantePereira_TESE.pdfBarbaraCamileCavalcantePereira_TESE.pdfapplication/pdf22865324http://repositorio.unb.br/bitstream/10482/54936/1/BarbaraCamileCavalcantePereira_TESE.pdfe8104074506669ab6a822bf9895205dcMD51open accessLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain102http://repositorio.unb.br/bitstream/10482/54936/2/license.txtaed4704d04bb260d4decd80db311aaa5MD52open access10482/549362026-06-18 22:22:30.021open accessoai:repositorio.unb.br:10482/54936U3VibWlzc8OjbyBlZmV0aXZhZGEgZGUgYWNvcmRvIGNvbSBsaWNlbsOnYSBjb25jZWRpZGEgcGVsbyBhdXRvciBlL291IGRldGVudG9yIGRvcyBkaXJlaXRvcyBhdXRvcmFpcy4KRepositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestrepositorio@unb.bropendoar:2026-06-19T01:22:30Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Modulação da magnetização e anisotropia de nanopartículas bimagnéticas por nanoarquitetura catiônica
title Modulação da magnetização e anisotropia de nanopartículas bimagnéticas por nanoarquitetura catiônica
spellingShingle Modulação da magnetização e anisotropia de nanopartículas bimagnéticas por nanoarquitetura catiônica
Pereira, Bárbara Camile Cavalcante
Nanopartículas magnéticas
Nanopartículas - propriedades magnéticas
Ferrita de espinélio
Ferrofluidos
title_short Modulação da magnetização e anisotropia de nanopartículas bimagnéticas por nanoarquitetura catiônica
title_full Modulação da magnetização e anisotropia de nanopartículas bimagnéticas por nanoarquitetura catiônica
title_fullStr Modulação da magnetização e anisotropia de nanopartículas bimagnéticas por nanoarquitetura catiônica
title_full_unstemmed Modulação da magnetização e anisotropia de nanopartículas bimagnéticas por nanoarquitetura catiônica
title_sort Modulação da magnetização e anisotropia de nanopartículas bimagnéticas por nanoarquitetura catiônica
author Pereira, Bárbara Camile Cavalcante
author_facet Pereira, Bárbara Camile Cavalcante
author_role author
dc.contributor.author.fl_str_mv Pereira, Bárbara Camile Cavalcante
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Depeyrot, Jérôme
contributor_str_mv Depeyrot, Jérôme
dc.subject.keyword.pt_BR.fl_str_mv Nanopartículas magnéticas
Nanopartículas - propriedades magnéticas
Ferrita de espinélio
Ferrofluidos
topic Nanopartículas magnéticas
Nanopartículas - propriedades magnéticas
Ferrita de espinélio
Ferrofluidos
description Tese (doutorado em Física) — Universidade de Brasília, Brasília, 2025.
publishDate 2025
dc.date.submitted.none.fl_str_mv 2025-11-19
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2026-06-19T01:22:29Z
dc.date.available.fl_str_mv 2026-06-19T01:22:29Z
dc.date.issued.fl_str_mv 2026-06-18
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv PEREIRA, Bárbara Camile Cavalcante. Modulação da magnetização e anisotropia de nanopartículas bimagnéticas por nanoarquitetura catiônica. 2025.
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://repositorio.unb.br/handle/10482/54936
identifier_str_mv PEREIRA, Bárbara Camile Cavalcante. Modulação da magnetização e anisotropia de nanopartículas bimagnéticas por nanoarquitetura catiônica. 2025.
url http://repositorio.unb.br/handle/10482/54936
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UnB
instname:Universidade de Brasília (UnB)
instacron:UNB
instname_str Universidade de Brasília (UnB)
instacron_str UNB
institution UNB
reponame_str Repositório Institucional da UnB
collection Repositório Institucional da UnB
bitstream.url.fl_str_mv http://repositorio.unb.br/bitstream/10482/54936/1/BarbaraCamileCavalcantePereira_TESE.pdf
http://repositorio.unb.br/bitstream/10482/54936/2/license.txt
bitstream.checksum.fl_str_mv e8104074506669ab6a822bf9895205dc
aed4704d04bb260d4decd80db311aaa5
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)
repository.mail.fl_str_mv repositorio@unb.br
_version_ 1876329374173626368

Registros relacionados