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Ressonância ferromagnética em nanoparticulas N. Sousa 1, D. S. Schmool 1, H. Kachkachi 2, M. Farle 3 e M. Spasova 3 III Jornadas do IFIMUP 9 Maio de 2007.

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1 Ressonância ferromagnética em nanoparticulas N. Sousa 1, D. S. Schmool 1, H. Kachkachi 2, M. Farle 3 e M. Spasova 3 III Jornadas do IFIMUP 9 Maio de IFIMUP, Universidade do Porto, Portugal 2 GeMAC, Université de Versailles, França 3 Fachbereich 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

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

4 Teoria FMR 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 h rf ) Anisotropias magnéticas Energias de troca Anisotropias de Forma…

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

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

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

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

9 Resultado - amostras depositadas Para casa ressonância, usamos dois parâmetros de ajuste: C e (ω/γ) 2 C0C0 710 Oe [(ω/γ)-H K] Oe C0C0 108 Oe [(ω/γ)-H K] Oe Parâmetros de ajuste:

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

11 Simulações Abordagem com MSP 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

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

13 Obrigado pela atenção


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