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Crescimento e estudo de nanoestruras magnéticas

Processo: 19/00403-4
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Pesquisador Visitante - Brasil
Vigência: 06 de maio de 2019 - 05 de março de 2020
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
Pesquisador responsável:Kleber Roberto Pirota
Beneficiário:Kleber Roberto Pirota
Pesquisador visitante: Waldemar Augusto de Almeida Macedo
Inst. do pesquisador visitante: Comissão Nacional De Energia Nuclear/Cnen/Mcti, Brasil
Instituição-sede: Instituto de Física Gleb Wataghin (IFGW). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:17/10581-1 - Fenômenos emergentes em sistemas de dimensões reduzidas, AP.TEM

Resumo

A visita do Dr. Waldemar A. A. Macedo, do Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear (CDTN), no Laboratório de Materiais e Baixas Temperaturas (LMBT) da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP), visa permitir adicionar um especialista em síntese e caracterização de materiais magnéticos nanoestruturados, em particular crescimento de filmes finos, ultrafinos e multicamadas, epitaxiais,ou não, e em estudos das correlações estrutura - magnetismo, em dois projetos vigentes financiados pela FAPESP: i) Fenômenos emergentes em sistemas de dimensões reduzidas (projeto temático) e ii), Efeitos de dimensionalidade nas propriedades físicas de materiais intermetálicos magnetoestrictivos e de tipo Heusler: Arquiteturas de 1 a 3 dimensões (projeto de cooperação internacional com a Universidade de Porto, Portugal).Ambos os projetos envolvem o crescimento de nanofios intermetálicos utilizando moldes de membrana de alumina nanoporosa. Tais nanofios intermetálicos, como se verá adiante, possuem características especiais, de tal forma que a qualidade da estrutura cristalina é determinante. A técnica atualmente usada na fabricação de tais nanofios (nanonucleação via fluxo metálico) foi fruto de uma patente depositada por nosso grupo do LMTB. Ela consiste na combinação do método de crescimento de ligas intermetálicas por fluxo metálico e do uso de membrana de alumina nanoporosa como molde para obter nanofios. O crescimento dos nanofios, diferentemente dos compostos em volume, é fortemente influenciado pela superfície dos poros e pode ser associado a um processo epitaxial em fase líquida. Em consequência, o controle do crescimento depende de vários fatores similares aos presentes durante um crescimento epitaxial em fase gasosa (estado da superfície, estrutura cristalina da superfície e do material a crescer, etc.). Neste sentido, a vasta experiência do Dr. Macedo nesse tema permitirá entender os fenômenos relacionados ao crescimento de nanofios intermetálicos por nanonucleação via fluxo metálico. Essa ajuda permitirá acelerar o ajuste dos parâmetros de crescimento para materiais com novas composições.Dentro dos materiais intermetálicos, a família dos compostos de Heusler apresenta inúmeras propriedades interessantes, especialmente para aplicações em spintrônica. Ambos os projetos relacionados à visita do Dr. Macedo possuem objetivos de alcançar a fabricação de nanofios de Heusler. Contudo, a obtenção de nanofios da fase desejada e de boa qualidade cristalina (uma característica essencial) é dificultada pelo fato de se tratarem de compostos ternários. Uma técnica reconhecida para crescer filmes finos epitaxiais de ligas de Heusler, inclusive as famílias identificadas nos projetos relacionados, é a epitaxia por feixe molecular (Molecular Beam Epitaxy, MBE), técnica na qual o Dr. Macedo é especialista. Neste contexto, sua visita também será aproveitada no sentido de tentar desenvolver uma nova técnica de fabricação de nanofios magnéticos, combinando o MBE e membranas de alumina, assim como explorar as possibilidades para ligas de Heusler.Sem dúvidas, os projetos vigentes em desenvolvimento no Laboratório de Materiais e Baixas Temperaturas (LMBT) do IFGW / UNICAMP serão impulsionados com a presença desse excelente pesquisador, cuja experiência em crescimento de materiais e, mais especificamente, na síntese de nanoestruturas magnéticas via MBE e sputtering será muito bem aproveitada no exato contexto dos projetos acima citados. (AU)