Fenômenos Magnéticos em Sistemas Aglomerados de Nanopartículas do Tipo MFe2O4

• Processo: 25/09155-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2026
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Diego Muraca
• Beneficiário: Jonatas Rodrigues de Menezes
• Instituição Sede: Instituto de Física Gleb Wataghin (IFGW). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Assunto(s): Agregados Hipertermia Nanopartículas Superparamagnetismo Magnetismo
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Agregados | Hipertermia | Nanopartículas | Superparamagnetismo | Magnetismo

Resumo

Este projeto é uma continuidade do desenvolvimento iniciado em 2023 sob uma bolsa PIBIC. O objetivo principal é aprofundar o estudo dos modelos fenomenológicos para a determinação da anisotropia efetiva K$_{eff}$ em nanopartículas magnéticas (\textit{Magnetic Nanoparticles} - MNPs) e em aglomerados de MNPs. Tais MNPs são geralmente formadas por Fe$_3$O$_4$ (magnetita) e $Co_{x}Fe_{3-x}O_4$ (magnetita dopada com cobalto, onde $x$ denota a proporção de íons Co$^{2+}$). A compreensão e determinação precisas de K$_{eff}$ são essenciais para correlacionar adequadamente com os efeitos da hipertermia magnética, fenômeno que consiste na conversão da energia eletromagnética em calor. Para atender a esse propósito, diferentes modelos fenomenológicos de magnetita ou ferritas de cobalto serão avaliados, considerando variações de tamanho e geometria, para verificar sob quais condições esses modelos são aplicáveis de maneira válida. Ademais, tais modelos fenomenológicos serão explorados em sistemas de MNPs interagentes.As diferentes amostras serão objeto de uma investigação abrangente das propriedades magnéticas, morfológicas e calorimétricas (hipertermia magnética (HM), com o propósito de correlacioná-las a modelos fenomenológicos. As caracterizações estruturais serão efetuadas por meio de Difração de Raios-X, Microscopia Eletrônica de Transmissão e Microscopia Eletrônica de Varredura \footnote{Algumas dessas caracterizações já foram previamente realizadas.}. Medições magnéticas como Magnetização (DC) por campo aplicado, Magnetização por Temperatura, suscetibilidade AC e remanência magnética são projetadas, com base no uso dos equipamentos SQUID (\textit{Super Quantum Interference Device}) e PPMS (\textit{Physical Properties Meassurement System}) disponíveis no IFGW. Os estudos de HM serão feitos a diferentes campos e frequências com equipamentos do Laboratório de Metais e Ligas, no IFGW. O candidato à bolsa tem trabalhado com conceitos de nanomagnetismo em sua iniciação científica PIBIC passada, o que o rendeu o prêmio de mérito científico. Isto é, seu trabalho se destacou entre as 20 melhores pesquisas no XXXII Congresso de Iniciação Científica Unicamp.