06/C320
Materiales magnetostrictivos y efectos magneto-estructurales.
Magnetostrictive materials and magneto-structural effects
Director: RAMOS, Carlos Alberto
Correo Electrónico: cramos@cab.cnea.gov.ar
Integrantes: CAUSA, María Teresa; BUTERA, Alejandro; ZYSLER, Roberto Daniel; VAZQUEZ MANSILLA, Marcelo; PEREZ, Julio César; BENAVIDEZ, Rubén; SEOANE, Nicolás.
Resumen Técnico: Este proyecto esta orientado al estudio de fenómenos magneto-elásticos en sistemas magnéticos concentrados y a las propiedades magneto-estructurales de materiales. Los materiales magnéticos tienen asociado al orden magnético un cambio en las dimensiones de la red cristalina conocido como magnetostricción espontánea [1]. La correlación entre la estructura y el magnetismo juega un rol básico en la determinación de las propiedades de los materiales magnéticos [2] (tal es el caso de Co que resulta un material relativamente “blando” o “duro” dependiendo de si su estructura es FCC o HCP respectivamente [3,4]). Por tanto el estudio y la correlación entre las propiedades magnéticas y estructurales resulta muy relevante en la comprensión de las propiedades magnéticas de los materiales. La expansión térmica en materiales magnéticos es una técnica que ayuda en la determinación de la naturaleza de las transiciones magnéticas [5] y ha sido empleada para caracterizar compuestos con coexistencia de fases, como es el caso de las “manganitas” [6] que presentan un fenómeno de competencia entre una fase magnética metálica y otras de características aisladoras asociada con un volúmen mayor y conocida como “orden de carga”. En otros sistemas, como son los nanohilos magnéticos de Ni crecidos por electrodeposición en matrices auto-organizadas de alúmina anódica nanoporsa, hemos observado una disminudión anómala de la anisotropía magnética al disminuir la temperatura desde 300K a 100K. Esta anomalía se debe a los efectos indirectos del substrato de Al sobre los nanohilos de Ni. Los hilos de Ni experimentan una notable extensión (de 0.35±0.03% a lo largo del hilo) al disminuir la temperatura desde ambiente hasta 100K. Esta expansión anómala activa una considerable energía magnetoelástica que se opone a la anisotropía de forma pudiendo dar como resultando en hilos ferromagnéticos con magnetización espontánea perpendicular a su eje [7]. La estructura y el magnetismo tienen otra manifestación distintiva en espectroscopia de resonancia magnética que utilizarse para evaluar tanto anisotropías magnéticas en sistemas ferromagnéticos [7] como para estudiar centros paramagnéticos aislados o caracterizar materiales de interés tecnológico como son los materiales mesoporosos con actividad catalítica. En este proyecto se propone estudiar mediante expansión térmica, mediciones magnetización, resonancia magnética y técnicas de caracterización de materiales, los fenómenos asociados a efectos magnetrostictivos y magneto-estructurales en materiales masivos, agregados de átomos magnéticos, o iones aislados. Este proyecto incluye la formación de recursos humanos en la investigación científica orientada hacia la Ciencia de Materiales mediante la realización de trabajos de tesis de grado y posgrado. [1] “Magnetostriction: Theory and Applications of Magnetoelasticity” E. du Trémolet de Lachesseirie, CRC Press, 1993. [2]Soft Magnetic Nanocrystalline Materials, G. Herzer. Scripta Metallurgica et Materialia, 33 (1995) 1741-1756. [3] “Introduction to Solid State Physics”, C. Kittel, 6th Edition, 1986, Chap 15. [4] Ferromagnetic Resonance in Co hcp and fcc Single crystal films on MgO, V. C. Santos, A. A. R. Fernandes, E. E. Fullerton and C. A. Ramos, Materials Science Forum 302-303 (1999) 76-80. [5] Lattice effects and phase competition in charge ordered manganites, F. Rivadulla, L. E. Hueso, D.R. Miguéns, P. Sandre, A. Fondado, J. Rivas, M. A. López-Quintela, and C. A. Ramos, J .Appl. Phys. 91(2002) 7412. [6] Suppression of Ferromagnetic Double Exchange by Vibronic Phase Segregation, F. Rivadulla, M. Otero-Leal, A. Espinosa, A. De Andrés, C. Ramos, J. Rivas and J. B. Goodenough Phys. Rev. Lett, 96, 016402 (2006). [7] Estudio de las propiedades estáticas y dinámicas de nanohilos magnéticos y películas nanoporosas, Ettore Vassallo Brigneti, Tesis Doctoral, Instituto Balseiro, Universidad Nacional de Cuyo, Junio 2009.