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dc.contributor.authorFernandes, Vilmarpt_BR
dc.contributor.otherMosca Junior, Dante Homeropt_BR
dc.contributor.otherYum-lim Zhengpt_BR
dc.contributor.otherUniversidade Federal do Paraná. Setor de Tecnologia. Programa de Pós-Graduação em Engenhariapt_BR
dc.date.accessioned2010-10-14T13:40:20Z
dc.date.available2010-10-14T13:40:20Z
dc.date.issued2010-10-14
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/1884/24491
dc.description.abstractResumo: Neste trabalho é descrita a eletrodeposição de filmes finos de óxido de cério (CeO2) com espessuras entre 20 nm e 300 nm sobre substratos de silício. Os depósitos foram preparados usando o método potenciostático a partir de soluções aquosas contendo 800 mmol/L de CeCl3.7H2O com e sem a adição de peróxido de hidrogênio (H2O2) como agente oxidante. Análises de microscopia eletrônica de transmissão em modo de difração de área selecionada revelam que os depósitos possuem estrutura policristalina com uma significativa fração amorfa. A estequiometria dos depósitos foi determinada através de várias técnicas incluindo: espectroscopia de dispersão de energia de raios X, espectroscopia de fotoelétrons estimulados por raios X, espectroscopia de absorção de raios X próxima à borda e espectroscopia de perda de energia de elétrons. Todas estas técnicas indicaram a deficiência de oxigênio nos depósitos devido às vacâncias de oxigênio que são associadas à presença de sítios de Ce3+. A concentração de sítios de Ce3+ em relação ao Ce4+ em depósitos crescidos com e sem peróxido de hidrogênio na solução variou entre 3,3 e 22,7%, respectivamente. Estes depósitos exibem um comportamento ferromagnético à temperatura ambiente com magnitudes de magnetizações de saturação de até 200 emu/cm3, que são diretamente correlacionadas à concentração de sítios de Ce3+. Evidências experimentais sugerem que a presença de vacâncias de Ce também contribui no comportamento ferromagnético. Uma inusitada anisotropia magnética foi também observada com magnetizações de saturação até 60 % maiores com o campo magnético aplicado fora do plano dos filmes do que com campo magnético aplicado no plano do filme. De modo a investigar a influência de defeitos no comportamento ferromagnético, alguns filmes foram irradiados com íons de Ne+ com energias variando de 30 a 350 keV e fluências entre 1014 e 1016 ions/cm2. Os filmes irradiados apresentaram concentrações de sítios de Ce3+ relativos a Ce4+ de até 47%. Resultados experimentais revelam a persistência do ferromagnetismo mesmo acima do limite percolação de defeitos e em presença de severa desordem estrutural nos depósitos. Cálculos teóricos usando teoria do funcional da densidade de estados eletrônicos resolvida em spin do CeO2 com vacâncias de oxigênio e de cério foram realizados. Os resultados teóricos corroboram nossos dados experimentais indicando que a presença de vacâncias de Ce e de O contribuem para o estabelecimento do estado ferromagnético com a formação de momentos magnéticos de 4 e 2 magnetons de Bohr por vacância de Ce e O, respectivamente. Os cálculos DFT juntamente com análises de nanotextura também permitiram a compreensão da anisotropia da magnetização de saturação dos depósitos, que foi correlacionada à formação de pares de vacâncias preferencialmente ao longo dos eixos cristalográficos <111>. A interação entre as propriedades magnéticas e estrutura eletrônica, bem como, a compatibilidade entre o CeO2 e Si torna as heteroestruturas CeO2/Si bastante interessantes para explorar possíveis aplicações em dispositivos multifuncionais na área de magneto-ótica e spintrônica.pt_BR
dc.format.mimetypeapplication/pdfpt_BR
dc.languagePortuguêspt_BR
dc.subjectTesespt_BR
dc.titleEstudo da origem do ferromagnetismo em filmes finos eletrodepositados de Céria Deficientes em Oxigêniopt_BR
dc.typeTesept_BR


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