Ressonância ferromagnética em nanoparticulas

Apresentação em tema: "Ressonância ferromagnética em nanoparticulas"— Transcrição da apresentação:

1 Ressonância ferromagnética em nanoparticulas
N. Sousa1, D. S. Schmool1, H. Kachkachi2, M. Farle3 e M. Spasova3 III Jornadas do IFIMUP 9 Maio de 2007 1IFIMUP, Universidade do Porto, Portugal 2 GeMAC, Université de Versailles, França 3Fachbereich Physik, Universität Duisburg-Essen, Alemanha

2 Resumo Motivação para o estudo de nanoparticulas
Introdução à ressonância ferromagnética (FMR) Resultados experimentais: Medidas de FMR em nanoparticulas cúbicas de ferro Análise de Resultados Simulação de FMR em nanoparticulas Conclusões Trabalho futuro Resumo

3 Motivação O que são nanoparticulas? Porquê estudar nanoparticulas?
Porquê uma abordagem diferente? Motivação

4 A equação de movimento da magnetização pode ser descrita pela equação de Landau-Lifshitz com o amortecimento de Gilbert: Campo efectivo: E é a energia livre: Energia de Zeeman (H e hrf) Anisotropias magnéticas Energias de troca Anisotropias de Forma… Teoria FMR

5 Equação de ressonância
Manipulando a equação de LLG e considerando as condições de equilíbrio: Equação de Smit-Beljers Equação de ressonância

6 Ressonância ferromagnética
Observação da absorção de microondas em função do campo magnético Hres – propriedades magnéticas: magnetização, factor-g, anisotropia magnética… ΔH – processos de relaxação: amortecimento intrinseco/extrinseco, pureza/qualidade da amostra… Δ Ressonância ferromagnética

7 Medições FMR em nanoparticulas de ferro
Medições de nanocubos em: Solução Heptano (ρ = 10 mg/mL) Água com aprox. 1 mês (ρ = 0.91 mg/mL) Água com aprox. 4 meses (ρ = 0.91 mg/mL) Depositados num substrato Partículas com 10 nm Partículas com 12 nm Amostra MO21B-1 Medições FMR em nanoparticulas de ferro

8 Resultados - amostras em solução
Nanocubos em Solução orgânica Nanocubos em Água 1 mes Nanocubos em Água 4 meses Espectros das amostras em solução. Distância pico a pico Campo ressonante Factor-g Resultados - amostras em solução

9 Resultado - amostras depositadas
Para casa ressonância, usamos dois parâmetros de ajuste: C e (ω/γ)2 Parâmetros de ajuste: C0 710 Oe [(ω/γ)-HK]2 4050 Oe C0 108 Oe [(ω/γ)-HK]2 2570 Oe Resultado - amostras depositadas

10 Simulações Simulações de FMR de nanoparticulas
Problema com a abordagem OSP N.º reduzido de spins Spin com diferentes números de coordenação Superfície e o bulk OSP não apropriado Simulações

11 Simulações Abordagem com MSP Simulações em curso Partícula com N spins
Condição de ressonância de cada spin N equações de ressonância acopladas Solução de Spin por Spin Análise espectral – função de correlação Simulações em curso NP de forma cúbica Anisotropia de superfície Anisotropia do núcleo Interacção entre spins Simulações

12 Conclusão/ Investigação futura
Experimental Observação de duas contribuições Superfície Bulk Variação da contribuição de superfície devido à oxidação Medição das interacção dipolares que são proporcionais à variação do campo de ressonância com o ângulo nas amostras depositadas Teórico Análise OSP quando a anisotropia de superfície é pequena Análise MSP quando anisotropia de superfície grande Conclusão/ Investigação futura

13 Obrigado pela atenção