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https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/15677
Document type: | Dissertação |
Access type: | Acesso Aberto |
Title: | Determinação do estado fundamental de compostos antiferromagnéticos da série Tb(1-x)Y(x)RhIn(5): aproximação teórico experimental |
Author: | Amaral, Robert Prudêncio |
First Advisor: | Serrano, Raimundo Lora |
First coorientator: | Garcia, Daniel Julio |
First member of the Committee: | Miwa, Roberto Hiroki |
Second member of the Committee: | Cezar, Julio Criginski |
Summary: | Neste trabalho apresentaremos os resultados das medidas de resistência elétrica, susceptibilidade magnética, calor específico e absorção de raios-X em monocristais de Tb1-xYxRhIn5 (x = 0.00, 0.15, 0.40, 0.50 e 0.70). O TbRhIn5 é um composto antiferromagnético com temperatura de ordenamento TN ~ 46 K, o maior valor de TN na série RRhIn5 (R: terra tata). Para investigarmos a evolução das propriedades físicas e supressão do estado ordenado em função da concentração de Y, consideramos os efeitos da dopagem e do Campo Cristalino Elétrico (CEF – Crystalline Electric Field) na interação magnética entre íons de Tb3+. O CEF age como um potencial perturbativo, quebrando a degenerescência do multipleto (2J + 1). Também estudamos a absorção de raios-X moles dependentes da polarização linear em monocristais de TbRhIn5 para investigar os efeitos de CEF no espectro de absorção e validar a Espectroscopia de Absorção de raios-X (XAS) como técnica complementar na determinação do estado fundamental de compostos a base de terra rara. As amostras foram crescidas com o método de fluxo metálico e os dados de susceptibilidade magnética e calor específico foram ajustados com um modelo de campo médio que considera a interação magnética entre primeiros vizinhos e os efeitos de CEF. Os experimentos de XAS foram realizados com o método de detecção Total Electron Yield (TEY) no Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS), em Campinas. As medidas foram feitas nas bordas M4 e M5 do Tb com feixe de raios-X polarizado linearmente paralelo e perpendicular ao eixo cristalográfico c (E||c e E┴c). O modelo, a partir de medidas macroscópicas, simula o comportamento ‘médio’ de todo o sistema estudado. Embora consiga reproduzir os dados experimentais e a evolução de TN, a presença de vários parâmetros independentes possibilita a determinação dos esquemas de CEF de maneira não unívoca. Por outro lado, sendo uma técnica local envolvendo transições eletrônicas e obedecendo a regras de seleção, a Absorção de raios-X despertou o interesse dos pesquisadores como técnica complementar para a determinação do estado fundamental de compostos a base de terra rara. Neste trabalho discutiremos os resultados, ainda não conclusivos, da aplicação desta técnica no composto TbRhIn5. |
Abstract: | We present the results of electrical resistivity, magnetic susceptibility, specific heat and x-ray absorption spectroscopy measurements in Tb1−xYxRhIn5 (x = 0.00, 0.15, 0.4.0, 0.50 e 0.70) single crystals. Tb1−xYxRhIn5 is an antiferromagnetic AFM compound with ordering temperature TN ≈ 46 K, the higher TN within the RRhIn5 serie (R : rare earth). We evaluate the physical properties evolution and the supression of the AFM state considering doping and Crystalline Electric Field (CEF) effects on magnetic exchange interaction between Tb3+ magnetic ions. CEF acts like a perturbation potential, breaking the (2J + 1) multiplet s degeneracy. Also, we studied linear-polarization-dependent soft x-ray absorption at Tb M4 and M5 edges to validate X-ray Absorption Spectroscopy as a complementary technique in determining the rare earth CEF ground state. Samples were grown by the indium excess flux and the experimental data (magnetic susceptibility and specific heat) were adjusted with a mean field model that takes account magnetic exchange interaction between first neighbors and CEF effects. XAS experiments were carried on Total Electron Yield mode at Laborat´onio Nacional de Luz S´ıncrotron, Campinas. We measured X-ray absorption at Tb M4,5 edges with incident polarized X-ray beam parallel and perpendicular to c-axis (E || c e E ⊥ c). The mean field model simulates the mean behavior of the whole system and, due to many independent parameters, gives a non unique CEF scheme. XAS is site- and elemental- specific technique and gained the scientific community s attention as complementary technique in determining CEF ground state in rare earth based compounds. In this work we wil discuss the non conclusive results of XAS technique in TbRhIn5 compounds. |
Keywords: | Campo cristalino elétrico Terra rara Antiferromanético Raio-x Espectroscopia Campo médio Crystal electric field Rare earth Antiferromagnetic X-ray Spectroscopy Análise espectral |
Area (s) of CNPq: | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA |
Language: | por |
Country: | BR |
Publisher: | Universidade Federal de Uberlândia |
Institution Acronym: | UFU |
Department: | Ciências Exatas e da Terra |
Program: | Programa de Pós-graduação em Física |
Quote: | AMARAL, Robert Prudêncio. Determinação do estado fundamental de compostos antiferromagnéticos da série Tb(1-x)Y(x)RhIn(5): aproximação teórico experimental. 2016. 72 f. Dissertação (Mestrado em Ciências Exatas e da Terra) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2016. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2016.258 |
Document identifier: | http://doi.org/10.14393/ufu.di.2016.258 |
URI: | https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/15677 |
Date of defense: | 22-Mar-2016 |
Appears in Collections: | DISSERTAÇÃO - Física |
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