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Propriedades de transporte nos compostos de Ho 5 (Si x Ge 1-x ) 4 Apresentado por: Ricardo Peixoto Co-autores: J.P. Araújo, A.M.Pereira, M.E.Braga and.

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1 Propriedades de transporte nos compostos de Ho 5 (Si x Ge 1-x ) 4 Apresentado por: Ricardo Peixoto Co-autores: J.P. Araújo, A.M.Pereira, M.E.Braga and J.B.Sousa IFIMUP and Department Physics of University of Porto C. Magen, P.A. Algarabel, L. Morellon and M.R. Ibarra ICMA & CSIC, University of Zaragoza

2 Índice Motivação; Caracterização estrutural; magnética e respectivo diagrama de fases; Propriedades de transporte; Conclusões; Motivação; Caracterização estrutural; magnética e respectivo diagrama de fases; Propriedades de transporte; Conclusões;

3 Motivação Gd 5 (Si x Ge 1-x ) 4 Tb 5 (Si x Ge 1-x ) 4 Ho 5 (Si x Ge 1-x ) 4 ?

4 Caracterização estrutural O(I) M O(II) -INTRA-camada (Troca indirecta, 4f RKKY) -INTER-camada (supertroca, via ligações T-T) Si content

5 Caracterização microestrutural Raio-x SEM Ho(Si,Ge) Ho 5 Si 4 Ho 5 SiGe 3 Ho 5 (Si, Ge)3 Ho 5 (Si x Ge 1-x ) 4 x=0; 0.25; 0.5; 0.75; 0.875; 1

6 Propriedades Magnéticas T(K) A natureza da interação magnética depende do rácio de Si/Ge; Sistemas Ricos em Si têm uma fase FM a baixas temperaturas; Por outro lado, sistemas ricos em Ge apresentação uma fase AFM; Transições são de 2ª ordem Em todas as composições uma nova transição ordem-ordem (reorientação de spin) existe para mais baixas temperaturas devido a anisotropia magnetocristalina;

7 Dilatação térmica Não existem claras transições estruturais, para qualquer das composições, na gama de temperaturas estudada (10-300K). No entanto nas composições para x=0 e x=1 existe pequenas variações na dilatação térmica que poderão ser pequenas percentagens de amostra com uma transição estrutural. No entanto a ordem de grandeza da variação é 100 vezes menor qo que uma variação tipica de transição estrutural neste compostos

8 Diagrama de fases (x,T) Transições magnéticas; Reorientações de spin; 3 zonas distintas respeitantes a três estruturas diferentes; Sistemas Ricos em Si têm uma fase FM a baixas temperaturas; Por outro lado, sistemas ricos em Ge apresentação uma fase AFM; Transições são de 2ª ordem Em todas as composições uma nova transição ordem-ordem (reorientação de spin) existe para mais baixas temperaturas devido a anisotropia magnetocristalina; Este diagrama de fases é muito semelhante aos anteriores mas sem claras transições de fase estruturais.

9 Propriedades de transporte Na resistividade eléctrica: Comportamento quase linear para altas temperaturas Aumento da resistividade eléctrica junto de T N ~ 25K devido a grandes fluctuações magnéticas. Decréscimo abrupto de ρ (T) a T N ; Sem histerese térmica - transição de 2ª ordem; Reorientação de spin a T SR ~18K; Poder termoeléctrico: Comportamento quase linear para altas temperaturas Aumento de |S(T)| junto de T N ~ 25K devido a grandes fluctuações magnéticas. Reorientação de spin a T SR ~18K; Estrutura O(II) e fase AFM – Ho 5 Ge 4

10 Propriedades de transporte Estrutura O(II) e fase AFM- comparação Poder termoeléctrico: Resistividade eléctrica:

11 Estrutura M e fase FM

12 Propriedades de transporte Estrutura M e fase FM – Ho 5 (Si 0.75 Ge 0.25 ) 4 Na resistividade eléctrica: Comportamento quase linear para altas temperaturas. Transição PM-FM a T C ~50K; Sem histerese térmica - transição de 2ª ordem; Reorientação de spin a T SR ~18K; Poder termoeléctrico: Comportamento quase linear para altas temperaturas Aumento continuo de |S(T)| com o aumento de temperatura. Mudança de comportamento mudança de fase para FM.

13 Propriedades de transporte Estrutura M e fase FM - comparação Poder termoeléctrico: Resistividade eléctrica:

14 Estrutura O(I) e fase FM

15 Propriedades de transporte Estrutura O(I) e fase FM – Ho 5 Si 4 Na resistividade eléctrica: Comportamento quase linear para altas temperaturas. Transição PM-FM a T C ~75K; Sem histerese térmica - transição de 2ª ordem; Reorientação de spin a T SR ~20K; Poder termoeléctrico: Comportamento quase linear para altas temperaturas Mudança de comportamento mudança de fase para FM um aumento brusco do |S(T)|.

16 As propriedades de transporte são muito sensíveis aos tipo de fase magnética a baixas temperaturas demonstrando diferentes comportamento para as diferentes fases. ρ(T) e S(T) para composições AFM apresentação grandes flutuações térmicas junto da transição magnética. O S(T) acima da temperatura critica é muito sensível ao tipo de fase estrutural [O(II), M, O(I)]. Devido às propriedades de transporte serem medidas de locais (nivel atómico), no caso de x=0 e x=1, ρ(T) e S(T) apresentação comportamentos característicos de transição magnetoestructural. As propriedades de transporte são muito sensíveis aos tipo de fase magnética a baixas temperaturas demonstrando diferentes comportamento para as diferentes fases. ρ(T) e S(T) para composições AFM apresentação grandes flutuações térmicas junto da transição magnética. O S(T) acima da temperatura critica é muito sensível ao tipo de fase estrutural [O(II), M, O(I)]. Devido às propriedades de transporte serem medidas de locais (nivel atómico), no caso de x=0 e x=1, ρ(T) e S(T) apresentação comportamentos característicos de transição magnetoestructural. Conclusões

17 Estudo intensivo dos mecanismos envolvidos nas propriedades de transporte; Actualmente estão a ser analisados espectros obtidos por difracção de neutrões que ajudarão a esclarecer as dúvidas… Estudo intensivo dos mecanismos envolvidos nas propriedades de transporte; Actualmente estão a ser analisados espectros obtidos por difracção de neutrões que ajudarão a esclarecer as dúvidas… Trabalho futuro


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