Cation distribution and magnetic characterization of the multiferroic cobalt manganese Co2MnO4 spinel doped with bismuth

The structural and magnetic properties of the cubic spinel oxide Co 2MnO4 (Fd3m space group) doped with different concentrations of bismuth, were investigated by X-ray diffraction and SQUID magnetometry. The Bi3+ ions entering into the CoIII octahedral sites do not alter the effective moment, μeff ∼8.2 μB, whereas both the magnetization M50 kOe at the highest field (50 kOe) and the field-cooled MFC magnetizations increased when increasing the Bi content. The ferrimagnetic character of the parent compound, Co2MnO4, is maintained for all materials although the antiferromagnetic interactions Co2+-Co2+ are affected, resulting in higher values of the Curie-Weiss temperature. Due to the large ionic radius of Bi, octahedra distortions occur as well as valence fluctuations of the Mn ions, giving rise to Jahn-Teller effects and enhancing the exchange interactions. The off-center Bi3+ ion is responsible of non-centrosymmetric charge ordering and should lead to multiferroïsme conditions for the BixCo2-xMnO4 material. © 2012 Elsevier B.V.

Piezoresponse force microscopy characterization of rare-earth doped BiFeO3 thin films grown by the soft chemical method

The multiferroic behavior with ion modification using rare-earth cations on crystal structures, along with the insulating properties of BiFeO3 (BFO) thin films was investigated using piezoresponse force microscopy. Rare-earth-substituted BFO films with chemical compositions of (Bi 1.00-xRExFe1.00O3 (x=0; 0.15), RE=La and Nd were fabricated on Pt (111)/Ti/SiO2/Si substrates using a chemical solution deposition technique. A crystalline phase of tetragonal BFO was obtained by heat treatment in ambient atmosphere at 500 °C for 2 h. Ion modification using La3+ and Nd3+ cations lowered the leakage current density of the BFO films at room temperature from approximately 10-6 down to 10-8 A/cm2. The observed improved magnetism of the Nd3+ substituted BFO thin films can be related to the plate-like morphology in a nanometer scale. We observed that various types of domain behavior such as 71° and 180° domain switching, and pinned domain formation occurred. The maximum magnetoelectric coefficient in the longitudinal direction was close to 12 V/cm Oe. © 2012 Elsevier Ltd and Techna Group S.r.l.

Efeitos estruturais e ópticos da incorporação de Mn em filmes nanocristalinos de 'GA IND.1-x'MN IND.XN' preparados por sputtering reativo

Pós-graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais - FC

Caracterização de filmes finos de ZnO dopados com Al e Mn depositados em substrato vítreo pelo método de Spray Pirólise

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Mn, Zn e Se associados a moléculas orgânicas na alimentação de galinhas poedeiras no segundo ciclo de produção

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Propriedades varistoras de sistemas a base de 'SN''OIND.2' dopados con 'ZN''O', 'W''OIND.3', 'NBIND.2''OIND.5', 'ALIND.2''OIND.3', 'CRIND.2''OIND.3', 'MN''OIND.2', 'CO''O', 'CU''O', 'V''CLIND.3'

Pós-graduação em Química - IQ

Difração de policristais e difração múltipla de raios X para o estudo da influência dos íons Mn+2, Mg+2 e Cu+2 nas estruturas cristalinas da L asparagina monohidratada e do sulfato de níquel hexahidratado

Neste trabalho realizamos um estudo sobre a influência dos dopantes Mn⁺², Mg⁺² e Cu⁺² nas estruturas cristalinas de cristais de Sulfato de Níquel hexahidratado (NSH) e L Asparagina Monohidratada (LAM). A introdução de dopantes em uma rede cristalina pode alterar suas propriedades físicas ou seu hábito de crescimento. Estas alterações podem favorecer as aplicações tecnológicas destes cristas em diversas áreas como medicina, agricultura, óptica e eletrônica. Os cristais de NSH foram crescidos pelo método da evaporação lenta do solvente e dopados com íons de Mn⁺² e Mg⁺², resultando em cristais de boa qualidade. Realizamos medidas de Difração de raios X de policristais nos cristais puros e dopados e a partir dos resultados obtidos fizemos refinamentos, usando o método de Rietiveld, onde foi observado que os cristais dopados apresentavam a mesma estrutura tetragonal e grupo espacial que o cristal puro, havendo uma pequena mudança em seus parâmetros de rede e volume de suas células unitárias. Observamos que a introdução de dopantes causou alterações nos comprimentos das ligações e nos ângulos entre os átomos de níquel e oxigênio, isso pode explicar porque as temperaturas de desidratação dos cristais de NSH:Mg e NSH:Mn são maiores que a do NSH puro. Usamos a técnica de Difração Mútipla de raios X com radiação síncroton em diferentes energias na estação de trabalho XRD1, do Laboratorio Nacional de Luz Síncroton (LNLS) a fim de identificarmos possíveis mudanças nas estruturas dos cristais dopados de Sulfato de Níquel e de L Asparagina. Os diagramas Renninger mostram mudanças na intensidade, perfil e posições dos picos secundários dos cristais dopados causadas pela introdução dos dopantes. Os cristais de L Asparagina Monohidratada foram crescidos pelo método da evaporação lenta do solvente, sendo dopados com íons de Cu⁺². As medidas de difração múltipla mostram que o cristal dopado possui a mesma estrutura ortorrômbica que o cristal puro. Foram detectadas mudanças nas intensidades, assim como, nas posições e perfil de picos secundários no diagramas Renninger para o cristal dopado. Nossos resultados indicam que o mecanismo de incorporação dos íons de Cu⁺² na rede cristalina da L Asparagina Monohidratada ocorre de forma intersticial.

Estudo de propriedades estruturais e de piezeletricidade nos cristais de ADP e KDP puros e dopados com íons Ni2+ e Mn3+ com DMRX utilizando radiação síncrotron

A difração múltipla de raios-X utilizando radiação Síncrotron foi aplicada para o estudo de cátions de metais de transição Mn³⁺ e Ni²⁺ incorporados a rede cristalina do Fosfato de Amônio Monobásico (ADP) e Fosfato de Potássio Monobásico (KDP). Em todos os diagramas Renninger obtidos para as diferentes amostras e diferentes comprimentos de onda podemos observar que as posições angulares e o número de picos não sofrem alteração. Este fato nos diz que os parâmetros da célula unitária e a simetria do cristal são praticamente os mesmos, independentemente da incorporação de cátíons Mn³⁺ e Ni²⁺. Cálculos precisos dos parâmetros da célula unitária revelam que há expansão dos parâmetros de rede a = b e contração do parâmetro de rede c do cristal de ADP dopado com Ni²⁺ e Mn³⁺. Nas medidas com ambos os comprimentos de onda no ADP:Mn o digrama Renninger apresenta picos com perfis semelhantes aos perfis dos picos nos diagrama Renninger do cristal de ADP puro. Nenhum pico extra aparece no diagrama Renninger do cristal dopado. A partir dos diagramas resultantes das medidas no cristal de ADP:Ni pode-se observar claramente: (i) alguns picos que tinham um perfil assimétrico no diagrama do cristal de ADP puro apresentam perfis quase totalmente simétricos no diagrama do cristal dopado com Ni (nas medidas com comprimento de onda abaixo da borda de absorção do Ni) e, (ii) alguns picos sofrem uma forte inversão em seus perfis (nas medidas com comprimento de onda acima da borda de absorção do Ni), por exemplo, o pico (5-12)/(-112), que representa um caso de quatro feixes. Estes resultados indicam que o diagrama Renninger com radiação Síncrotron é uma sonda de alta resolução a serem utilizados na incorporação de impurezas na rede ADP. Além disso, investigamos os coeficientes piezelétricos dos cristais de ADP:Mn, KDP:Mn e KDP:Ni por difração de raios-X à temperatura ambiente. Os resultados das medidas das reflexões 440 e 066 permitiram a obtenção dos coeficientes d₃₆ e d₂₅. Nós observamos que estes coeficientes aumentaram com a dopagem dos íons Mn³⁺ e Ni²⁺ nos cristais de ADP e KDP.

Comportamento térmico e evolução das fases de óxidos de Mn com estrutura hollandita da região Amazônica

Minerais de óxidos de Mn com estrutura em túnel, hollandita (Apuí, Amazonas, Brasil, zona em prospecção) e criptomelana (Urucum, Mato Grosso do Sul, Brasil) foram isolados e caracterizados quanto à composição química, mineralógica, estabilidade térmica e morfologia. As seguintes técnicas foram utilizadas para caracterização: microscopia eletrônica de varredura-EDS, análise térmica (TG-DTA) e difração de raios X estático e com aquecimento contínuo entre 100-900 ºC. As seguintes fórmulas empíricas, calculadas com base em 16 átomos de oxigênios foram obtidas: (Ba_0,18K_0,12Ca_0,02Pb_0,04)_0,76(Mn_6,34Al_0,61Si_0,25Fe_0,24Ti_0,08) _7,54O₁₆0,4H₂O para hollandita e (K_0,9Na_0,04Ca_0,03Sr_0,04) _1,04 (Mn_7,38Fe_0,28Al_0,27Si_0,08) ₈O₁₆ para criptomelana. Mediante o uso de microscopia eletrônica de varredura foi possível diferenciar a morfologia da hollandita e da criptomelana. Os resultados de DRX e TG-DTA mostraram que os minerais apresentaram estabilidade térmica acima de 900 ºC.

Otimização do processo de deposição de filmes TiO2:Mn usando RF magnetron sputtering

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Evidence of magnetoelectric coupling on calcium doped bismuth ferrite thin films grown by chemical solution deposition

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Unusual broadening of the NIR luminescence of Er3+-doped Nb2O5 nanocrystals embedded in silica host: Preparation and their structural and spectroscopic study for photonics applications

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Competing orders, competing anisotropies, and multicriticality: The case of Co-doped YbRh2Si2

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Structural properties of cerium doped siloxane-PMMA hybrid coatings with high anticorrosive performance

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Desenvolvimento e caracterização de dispositivos eletroluminescentes contendo uma blenda polimérica condutora e Zn2SiO4:Mn

Despite the great development of organic and polymeric electroluminescent materials, the large scale commercial application of devices made with these materials seems conditioned to specific cases, mainly due to the high cost and the low durability, in compared to conventional technologies. In this study was produced electroluminescent devices by a process simple, drop casting. Were produced electroluminescent films containing Zn2SiO4:Mn immersed in a conductive polymer blend with different thicknesses. The morphological characteristics of these films were studied by scanning electronic microscopy. These films were used in the manufacture of electroluminescent devices, in which the light emission properties of the developed material were evaluated. The blend was composed of the conductive polymer Poly(o-methoxyaniline), doped with p-toluene sulfonic acid, and an insulating polymer, Poly(vinylidene fluoride) and its copolymer Poly(vinylidene fluoride-cotrifluoroethylene). To this blend was added Zn2SiO4:Mn, thereby forming the composite. A first set of devices was obtained using composites with different weight fraction of polymeric and inorganic phases, which were deposited by drop casting over ITO substrates. Upper electrodes of aluminum were deposited by thermal evaporation. The resulting device architecture was a sandwich type structure ITO/ composite/ Al. A second set of devices was obtained as self-sustaining films using the best composite composition obtained for the device of the first set. ITO electrodes were deposited by RF-Sputtering, in both faces of these films. The AC electrical characterization of the devices was made with impedance spectroscopy measurements, and the DC electrical characterization was performed using a source/ meter unit Keithley 2410. The devices light emission was measured using a photodiode coupled to a digital electrometer, Keithley 6517A. The devices electrooptical characterization showed that the...