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Título: O efeito magnetocalórico nos compostos (La,TR)[Fe0,88Si0,12]13, onde TR=Y ou Gd
Autor(es): Demuner, Aline da Silva
Orientador: Takeuchi, Armando Yoshihaki
Data do documento: 30-Mai-2008
Editor: Universidade Federal do Espírito Santo
Resumo: Neste trabalho, verificou-se experimentalmente o Efeito Magnetocalórico (EMC) (por quantificação da variação de entropia magnética (∆SM)) nos compostos La(1- x)(TR)x[Fe0,88Si0,12]13, com 0,05 ≤ x ≤ 0,20, substituindo-se parcialmente os átomos de La por átomos de Y ou Gd (TR). As amostras obtidas foram caracterizadas por difração de raios-X (DRX), espectroscopia Mössbauer e medidas de magnetização em função da temperatura e do campo magnético. Estas últimas permitiram o cálculo do EMC, que foi avaliado em função da concentração “x” de Y ou Gd. Os resultados de DRX e de espectroscopia Mössbauer indicaram que as amostras se estabilizam na estrutura do tipo NaZn13, porém, acompanhadas pela formação de outras fases ricas em Fe (α-(Fe,Si) e LaFeSi). As medidas de magnetização em função da temperatura realizadas em campos baixos (0,05T) mostraram que, em todo o intervalo composicional estudado (0,05 ≤ x ≤ 0,20), os compostos (La,TR) [Fe0,88Si0,12]13 (TR= Y ou Gd) apresentam uma transição magnética (Ferromagnético → Paramagnético) a uma temperatura, TC, abaixo da temperatura ambiente. Por outro lado, observou-se nas medidas de magnetização em função do campo magnético aplicado, que para certas concentrações de Y ou Gd (x= 0,05 (Y); x= 0,05 e 0,20 (Gd)), as curvas passam a apresentar um comportamento característico de uma transição metamagnética induzida por campo. Na série do composto La(1- x)Yx[Fe0,88Si0,12]13, o valor máximo da ∆SM encontrado, para um campo de 5T, foi de -20,2 J/kg.K a uma faixa de temperatura T= 18,3 K, referente à amostra com x=0,05. Com relação à série do composto La(1-x)Gdx[Fe0,88Si0,12]13, o valor encontrado foi de ∆SM= -21,0 J/kg.K a uma faixa de temperatura T= 19,1 K, referente à amostra com x=0,20. Esses resultados (∆SM) são atribuídos à transição metamagnética induzida pelo campo, conforme observado nos gráficos de Arrot (M2 em função de H/M).
In this work, the Magnetocaloric Effect (EMC) (for quantification of the magnetic entropy variation (∆SM)) in the compounds La(1-x)(RE)x[Fe0.88Si0.12]13, with 0.05 ≤ x ≤ 0.20, was experimentally verified by partial substitution of the La atoms by Y or Gd atoms (RE). The obtained samples were characterized by X-ray diffraction (XRD), Mössbauer Spectroscopy and magnetization measurements as a function of the temperature and of the magnetic field. The latter ones allowed the calculation of the EMC, which was evaluated as a function of the concentration x of Y or Gd. The XRD results in the Y – based compounds indicate that the samples stabilize in the NaZn13-type structure, however, accompanied by the formation of other Fe - rich phases (α-(Fe,Si) e LaFeSi). The magnetization measurements as a function of the temperature under low magnetic field (0.05T) show that, through the whole compositional interval (0.05 ≤ x ≤ 0.20), the compounds present a magnetic transition (Ferromagnetic → Paramagnetic) at a temperature, TC, below room temperature. On the other hand, it was observed in the magnetization measurements as a function of the applied magnetic field, that for certain concentrations of Y or Gd (x= 0.05 (Y); x= 0.05 e 0.20 (Gd)), the curves start to present a characteristic behavior of a field induced metamagnetic transition. In the series La(1-x)Yx[Fe0.88Si0.12]13, the maximum value of the ∆SM found, for a field of 5T, was -20.2 J/kg.K corresponding to an temperature interval T = 18.3 K, for the sample with x=0.05. As for the series La(1-x)Gdx[Fe0.88Si0.12]13, the found value was ∆SM = -21.0 J/kg.K corresponding to an temperature interval T = 19.1 K, for the sample with x=0.20. These results (∆SM) are attributed to the field induced metamagnetic transition, as observed in the Arrot plots (M2 in function of H/M)
URI: http://repositorio.ufes.br/handle/10/4760
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