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Título: Propriedades estruturais e magnéticas das ligas Heusler Cu50Mn(50-x)Inx
Autor(es): Andrez, Jhone Ramsay
Orientador: Takeuchi, Armando Yoshihaki
Data do documento: 12-Mar-2013
Editor: Universidade Federal do Espírito Santo
Citação: ANDREZ, Jhone Ramsay. Propriedades estruturais e magnéticas das ligas Heusler Cu50Mn(50-x)Inx. 2013. Dissertação (Mestrado em Física) – Universidade Federal do Espírito Santo, Vitória, 2013.
Resumo: Neste trabalho foram investigadas as propriedades magneto-estruturais das ligas Heusler tipo Cu50Mn(50-x)Inx, com x = 10, 14, 15, 16, 18, 20, 22,5 e 25. Para a realização deste estudo, as amostras foram preparadas por fusão a arco voltaico e posteriormente, tratadas termicamente por 4 dias à 835 K em um tubo de quartzo em vácuo. A difratometria de raios-X (DRX), realizada à temperatura ambiente, foi utilizada para determinar a estrutura cristalina das amostras. As propriedades magnéticas foram estudas através do VSM (Vibrating Sample Magnetometer) e um equipamento de análise termogravimétrica (TG-A), que foi adaptado com um ímã permanente para determinar transições magnéticas. Foi utilizado também um DSC (Differential scanning calorimetry) para obter informações de temperaturas de transição estrutural de primeira ordem. A partir do VSM, foram realizadas medidas de magnetização DC em função do campo aplicado [M(H)] e da temperatura [M(T)], enquanto que o TG-A foi utilizado para observar a dependência da temperatura crítica com a substituição de In por Mn e para comparar com os valores obtidos no VSM. Através dos difratogramas de raios-X, foi observado que as amostras com 10≤x≤16 são formadas por uma mistura de fases martensítica e austenítica (L21). Para o intervalo 18 ≤ x ≤ 25, as amostras se estabilizaram na estrutura L21. A partir das curvas M(T), é possível observar a redução de TC à medida que se substitui átomos de In por Mn no intervalo 18 ≤ x ≤ 25. Devido à presença de duas fases cristalinas para as concentrações 14 ≤ x ≤ 16, foi observado duas transições magnéticas, associadas com a fase martensítica e austenítica. Para a amostra com x = 10, apenas uma transição magnética é observada e está associada com a fase martensítica, como pode ser observado através dos dados de DRX. Transições de primeira ordem não foram observadas nas medidas obtidas por DSC no intervalo de 300-600 K. Das curvas M(H) obtidas para diferentes temperaturas e para campos máximos ( ) de 5 T, observa-se que todas as amostras possuem um comportamento de um material ferromagnético mole, com pequeno campo coercivo e baixo valor de campo aplicado para atingir a saturação da amostra
In this work, we have investigated the magneto-structural properties of the Cu50Mn(50-x)Inx (x = 10, 14, 15, 16, 18, 20, 22,5 e 25) Heusler-type alloys. The studied samples were prepared by arc-melting furnace and were annealed at 835 K for 4 days in a evacuated quartz tube. X-ray diffraction (XRD), recorded at room temperature, was used to determine the sample crystalline structures. Magnetic properties were recorded by both VSM and a modified TG-A (thermogravimetric analysis) adapted to determine magnetic transitions using a permanent magnet. DSC was also applied to get information from the structural transition temperatures (first order phase features). From VSM method, it was measured DC magnetization as a function of applied magnetic field [M(H)] and temperature [M(T)], while with thermogravimetric analysis it was checked the temperature dependence of the magnetic transition temperatures (TC) and compare with VSM method. X-rays data have shown that the samples with 10 ≤ x ≤ 16 are stabilized with a mixture of a martensitic and austenitic (L21) structures. For the In interval 18 ≤ x ≤ 25, the samples have L21-type crystalline structure (single phases). From the M(T) curves, it was observed a continuous reduction of TC by replacing Mn atoms by In at the interval 18 ≤ x ≤ 25. Due to a presence of two crystalline phases for In concentration range 14 ≤ x ≤ 16, two magnetic transition temperatures, associated with the austenitic and martensitic phases, were defined. For the sample with x = 10, only one magnetic transition temperature is detected and it was associated with the martensitic phase seen by XRD. No first order phase transitions were observed by DSC measurements at the temperature interval 300-600 K for the studied samples. The M(H) curves collected at different temperatures and for maximum field of 5 T indicate that the studied samples have a conventional soft ferromagnetic behavior, with low coercive field and high saturation magnetization at low fields
URI: http://repositorio.ufes.br/handle/10/7444
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