Propriedades magnéticas e de transporte elétrico de materiais dopados com agregados magnéticos

Resumo

O estudo de nanossistemas tem adquirido grande importância na comunidade científica. Um dos sistemas que se destaca é o dos nano-agregados atômicos: nanopartículas com 2 - 10^7 átomos, com composição e formas variadas. Devido ao seu tamanho diminuto, suas propriedades são fortemente definidas por efeitos quânticos e de superfície. Dessa maneira suas propriedades são muito diferentes de seus equivalentes macroscópicos. Uma das maneiras usuais de estudo de nanopartículas é a de embebê-las em uma matriz, modificando as propriedades desta última, ou seja, o que temos no final é um material funcionalizado pelo agregado. Em particular, existe um grande interesse em semicondutores, metais ou isolantes dopados com materiais que exibam propriedades magnéticas. Isto se deve às propriedades interessantes que estes sistemas apresentam. Como exemplos, temos a possibilidade de controle da magnetização de semicondutores usando campos elétricos, afetando a densidade de portadores de carga no caso das matrizes semicondutoras; efeito de magneto-resistência em matrizes metálicas; tunelamento com polarização de spin em matrizes dielétricas. Entretanto, todos estes estudos apresentam uma grande dificuldade em comum, o controle do tamanho e da composição dos agregados nas amostras. Estamos finalizando a construção de um instrumento que permitirá a produção de nano-agregados selecionados em massa. Este equipamento, primeiro do gênero no Brasil, permitirá a obtenção de amostras modelo, ou seja, matrizes dopadas com nanopartículas com tamanho e composição bem definidos. O objetivo deste trabalho é a produção e estudo de amostras modelo com técnicas sensíveis a estrutura, magnetização e transporte elétrico, permitindo a compreensão dos efeitos observados em função da concentração, tamanho e composição do dopante. Com isso poderemos correlacionar as propriedades medidas com o elemento dopante. Permitindo uma potencialização das propriedades de maior interesse para possíveis aplicações na produção de novos materiais.