Síntese e auto-organização de nanopartículas ferromagnéticas metálicas visando aplicações em gravação magnética de ultra-alta densidade e imãs permanentes de elevado desempenho

Autor(es)

Tiago Luis da Silva

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: São Carlos.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Instituto de Química de São Carlos (IQSC/BT)
• Data de defesa: 2015-05-15

Membros da banca

Laudemir Carlos Varanda; Italo Odone Mazali

• Orientador: Laudemir Carlos Varanda

Resumo

Nanomateriais de fct-FePt, SmCo e Carbeto de Cobalto têm sido bastante estudados para a aplicação em gravação magnética e imãs de elevado desempenho, devido as suas energias magnetocristalinas e coercividades elevadas. Nanopartículas de FePt unidimensionais foram propostas na tentativa de obter melhora no alinhamento magnético das estruturas auto-organizadas. Neste trabalho, a formação de nanobastão e nanofios de FePt foi estudada através da presença de oleilamina e pequena quantidade de monóxido de carbono liberado pelo pentacarbonilferro(0). Estes dois parâmetros foram estudados a fim de analisar a influência no alongamento das nanopartículas e verificou-se que ambos atuam sinergicamente. Foram obtidos tanto nanofios de FePt ramificados de comprimento de 20-100 nm quanto nanobastões de FePt de 20-60 nm de comprimento, ambos com diâmetro de 2-3 nm. Todas as nanopartículas sintetizadas foram obtidas na fase cúbica de face centrada e o processo de tratamento térmico nas temperaturas de 450 oC e 560 oC levou a conversão para a fase tetragonal de face centrada, com custo da sinterização das nanopartículas. Os nanobastões, entretanto, apresentaram maior estabilidade térmica se comparado com o nanofio ramificado, obtendo propriedade ferromagnética na amostra. Alternativamente, têm sido obtidos satisfatoriamente nanobastões de platina para posterior recobrimento com ferro para a formação da liga FePt após o processo de recozimento. Na síntese de SmCo, foi estudada a formação da liga diretamente por via química através do uso de redutores comumente utilizandos em síntese de nanopartículas, porém foi possível observar apenas uma pequena quantidade da liga Sm2Co17 quando se utiliza o boroidreto de sódio. Isto se deve, principalmente, ao alto potencial de redução de Sm3+ e a sua instabilidade química. Entretanto, foram desenvolvidos métodos promissores para a obtenção de nanopartículas de CoO e SmCoO com tamanho e forma controlada. Além destes sistemas, tem sido obtidas diretamente através de síntese química nanopartículas de carbeto de cobalto com coercividade de até 2,3 kOe e magnetização de 45 emu/g, além de desenvolver um método geral de síntese de carbetos de outros metais. (AU)

• Processo FAPESP: 11/06556-5 - Síntese e auto-organização de nanopartículas ferromagnéticas metálicas visando aplicações em gravação magnética de ultra-alta densidade e imãs permanentes de elevado desempenho.
• Beneficiário: Tiago Luis da Silva
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado