Preparación y estudio de materiales magnéticos duros

En este trabajo se trata de relacionar el efecto de la inserción de N con el cambio en los parámetros hiperfinos observado por medio de espectroscopia de efecto Mössbauer (EM). También, se estudia el problema de la difusión de nitrógeno en la red 2:17, para el cual se han propuesto modelos contrapuestos. Mientras que algunos autores indican que la difusión de nitrógeno es libre y homogénea, otros proponen un modelo basado en la coexistencia de una zona nitrogenada y otra libre de nitrógeno.Tesis digitalizada en SEDICI gracias a la Biblioteca de Física de la Facultad de Ciencias Exactas (UNLP).Facultad de Ciencias Exacta

Preparación y estudio de materiales magnéticos duros

En este trabajo se trata de relacionar el efecto de la inserción de N con el cambio en los parámetros hiperfinos observado por medio de espectroscopia de efecto Mössbauer (EM). También, se estudia el problema de la difusión de nitrógeno en la red 2:17, para el cual se han propuesto modelos contrapuestos. Mientras que algunos autores indican que la difusión de nitrógeno es libre y homogénea, otros proponen un modelo basado en la coexistencia de una zona nitrogenada y otra libre de nitrógeno.Tesis digitalizada en SEDICI gracias a la Biblioteca de Física de la Facultad de Ciencias Exactas (UNLP).Facultad de Ciencias Exacta

Desarrollo de una cámara de implantación iónica para la generación de defectos estructurales en sistemas no magnéticos

Durante las últimas dos décadas varios trabajos han reportado la aparición de ordenamiento magnético a temperatura ambiente en óxidos semiconductores dopados con iones magnéticos. Sin embargo, ahora se acepta que el origen del estado magnéticamente ordenado en óxidos semiconductores diluidos está relacionado con la formación de defectos estructurales y/o agregados iónicos, que no son necesariamente magnéticos, fenómeno llamado magnetismo inducido por defectos (DIM). Se ha demostrado teóricamente que es posible el orden magnético en sólidos intrínsecamente no magnéticos debido a la influencia del hidrógeno, y se ha observado experimentalmente en grafito así como en muestras de ZnO no dopado y dopado. Trabajos publicados recientemente demostraron que el tratamiento con plasma de hidrógeno a bajas energías de implantación (300 eV) y temperaturas relativamente bajas (T 700 K) puede desencadenar el orden magnético a temperatura ambiente en monocristales de ZnO después de la implantación de H atómico a bajas concentraciones. En este trabajo presentamos el desarrollo de una cámara de implantación de iones de Ar+H2 producidos en un plasma remoto de corriente directa (DC). Fueron implantadas capas delgadas de ZnO obtenidas por RF-Magnetron Sputtering. Analizamos la relación existente entre la formación de defectos estructurales, condiciones de depósito de las películas delgadas y propiedades magnéticas.Universidad Nacional de La Plat

Role of defects on the magnetic behaviour of the geometrically frustrated spinel ZnFe2O4

Defective zinc ferrites ZnFe2O4-δ obtained by vacuum annealing bulk Zn-ferrite at different temperatures TAnn were investigated by using XANES at Zn-K, Fe-K and XMCD at Fe-L2,3 edges, static and dynamic magnetic measurements. The cation inversion that confers to the starting ferrite a weak ferromagnetic response is progressively lost when TAnn surpasses 250 °C. Consequently, there is a detriment of the magnetic response that reaches its lower value for TAnn around 370 °C, being the latter coincident with a negligible non-equilibrium occupancy. Above TAnñ 450 °C the ferrite progressively enhances its magnetic response. In such case, even though Zn and Fe occupy non-equilibrium sites at surface regions, the deficiency of oxygen predominates over inversion and the former triggers an increment of the magnetic coupling between Fe3+ at octahedral spinel sites. We discuss the magnetic results that account for spin-glass and/or cluster-glass behavior of this geometrically frustrated compound as due to the randomness and frustration introduced by local defects.Instituto de Física La Plat

Role of defects on the magnetic behaviour of the geometrically frustrated spinel ZnFe2O4

Defective zinc ferrites ZnFe2O4-δ obtained by vacuum annealing bulk Zn-ferrite at different temperatures TAnn were investigated by using XANES at Zn-K, Fe-K and XMCD at Fe-L2,3 edges, static and dynamic magnetic measurements. The cation inversion that confers to the starting ferrite a weak ferromagnetic response is progressively lost when TAnn surpasses 250 °C. Consequently, there is a detriment of the magnetic response that reaches its lower value for TAnn around 370 °C, being the latter coincident with a negligible non-equilibrium occupancy. Above TAnñ 450 °C the ferrite progressively enhances its magnetic response. In such case, even though Zn and Fe occupy non-equilibrium sites at surface regions, the deficiency of oxygen predominates over inversion and the former triggers an increment of the magnetic coupling between Fe3+ at octahedral spinel sites. We discuss the magnetic results that account for spin-glass and/or cluster-glass behavior of this geometrically frustrated compound as due to the randomness and frustration introduced by local defects.Instituto de Física La Plat

Ab initio study of the role of defects on the magnetic response and the structural, electronic and hyperfine properties of ZnFe2O4

In this work the effects of defects (oxygen vacancies, cationic inversion) on the structural, electronic and the magnetic response of the spinel ZnFe2O4 (ZFO) are studied by using a density functional theory (DFT) based ab initio method (the Full-Potential Linearized Augmented Plane Waves plus Local Orbitals, LAPW+lo) on the framework of the Generalized Gradient Approximation plus U (GGA+U) level. The changes induced by the defects in the hyperfine interactions at the Fe sites of the structure are also presented. In order to discuss the magnetic ordering and the electronic structure of the system we considered different spin arrangements. We found that, similar to the normal and pristine case, reduced and partially inverted ZFO presents an energy landscape characterized by a large number of metastable states. Our calculations successfully describe the hyperfine properties (isomer shift, magnetic hyperfine field and quadrupole splitting) at the Fe sites that are seen by Mössbauer Spectrocopy (MS) at 4 and 300 K, enabling us to characterize the local structure around Fe atoms. Our LAPW+lo predictions also demonstrate the relevance of both oxygen vacancies and antisites (cationic inversion) in the formation of local ferromagnetic coupling between Fe ions, giving rise to a ferrimagnetic ordering in an otherwise antiferromagnetic compound. This results support conclusions based in experimental results obtained in x-ray magnetic circular dichroism and magnetization measurements performed on zinc ferrites with different cation distributions and oxygen vacancy concentrations reported in the literature.Fil: Melo Quintero, Jhon Jaither. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Física La Plata. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Física La Plata; ArgentinaFil: Salcedo Rodriguez, Karen Lizeth. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Física La Plata. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Física La Plata; ArgentinaFil: RodrÍguez Torres, Claudia Elena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Física La Plata. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Física La Plata; Argentina. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Departamento de Física; ArgentinaFil: Errico, Leonardo Antonio. Universidad Nacional del Noroeste de la Provincia de Buenos Aires. Departamento de Ciencias Básicas y Experimentales; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Física La Plata. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Física La Plata; Argentin

Role of defects on the magnetic behaviour of the geometrically frustrated spinel ZnFe 2 O 4

Defective zinc ferrites ZnFe$_2$O$_{4-δ}$ obtained by vacuum annealing bulk Zn-ferrite at different temperatures TAnn were investigated by using XANES at Zn-K, Fe-K and XMCD at Fe-L$_{2,3}$ edges, static and dynamic magnetic measurements. The cation inversion that confers to the starting ferrite a weak ferromagnetic response is progressively lost when TAnn surpasses 250 °C. Consequently, there is a detriment of the magnetic response that reaches its lower value for TAnn around 370 °C, being the latter coincident with a negligible non-equilibrium occupancy. Above TAnñ 450 °C the ferrite progressively enhances its magnetic response. In such case, even though Zn and Fe occupy non-equilibrium sites at surface regions, the deficiency of oxygen predominates over inversion and the former triggers an increment of the magnetic coupling between Fe$^{3+}$ at octahedral spinel sites. We discuss the magnetic results that account for spin-glass and/or cluster-glass behavior of this geometrically frustrated compound as due to the randomness and frustration introduced by local defects.Fil: Salcedo Rodriguez, Karen Lizeth. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Física La Plata. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Física La Plata; ArgentinaFil: Stewart, Silvana Jacqueline. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Física La Plata. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Física La Plata; ArgentinaFil: Mendoza Zélis, Pedro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Física La Plata. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Física La Plata; ArgentinaFil: Pasquevich, Gustavo Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Física La Plata. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Física La Plata; ArgentinaFil: RodrÍguez Torres, Claudia Elena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Física La Plata. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Física La Plata; Argentin

Study of the relation between oxygen vacancies and ferromagnetism in Fe-doped TiO2 nano-powders

In this work, we present an experimental and theoretical study of structural and magnetic properties of Fe doped rutile TiO2 nanopowders. We show that Fe-doping induces the formation of oxygen vacancies in the first-sphere coordination of iron ions, which are in +2 and +3 oxidation states. We found that Fe ions form dimers that share one oxygen vacancy in the case of Fe3+ and two oxygen vacancies in the case of Fe2+. The saturation magnetization is almost independent of iron concentration and slightly increases with the relative fraction of Fe2+. Ab initio calculations show that two Fe ions sharing an oxygen vacancy are coupled ferromagnetically, forming a bound magnetic polaron (BMP), but two neighbor BMPs are aligned antiparallel to each other. Extra electron doping plays a fundamental role mediating the magnetic coupling between the ferromagnetic entities: carriers, possibly concentrated at grain boundaries, mediate between the BMP to produce ferromagnetic alignment.Fil: Mudarra Navarro, Azucena Marisol. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Física La Plata. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Física La Plata; ArgentinaFil: RodrÍguez Torres, Claudia Elena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Física La Plata. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Física La Plata; ArgentinaFil: Bilovol, Vitaliy. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería. Departamento de Física. Laboratorio de Sólidos Amorfos; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Cabrera, Alejandra Fabiana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Física La Plata. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Física La Plata; ArgentinaFil: Errico, Leonardo Antonio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Física La Plata. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Física La Plata; Argentina. Universidad Nacional del Noroeste de la Provincia de Buenos Aires; ArgentinaFil: Weissmann, Mariana Dorotea. Comisión Nacional de Energía Atómica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin

Evidence of defect-induced ferromagnetism in ZnFe₂O₄ thin films

X-ray absorption near-edge and grazing incidence x-ray fluorescence spectroscopy are employed to investigate the electronic structure of ZnFe₂O₄ thin films. The spectroscopy techniques are used to determine the nonequilibrium cation site occupancy as a function of depth and oxygen pressure during deposition and its effects on the magnetic properties. It is found that low deposition pressures below 10 ⁻³ mbar cause iron superoccupation of tetrahedral sites without Zn²⁺ inversion, resulting in an ordered magnetic phase with high room-temperature magnetic moment.Instituto de Física La Plat

Study of the kinetics of the recrystallization of cold-rolled low-carbon steel

The suitability of the differential scanning calorimetry (DSC) technique for the quantitative study of the recrystallization process in cold-rolled steels is demonstrated, the recrystallization kinetics was described with a semiempirical model, and the transformation of a cold-rolled steel submitted to an industrial-batch thermal cycle was appropriately simulated. It was found that the activation energy for the recrystallization process depends on the heating-rate range, having values of 522 ± 13 and 259 ± 12 kJ/mole for low and high heating rates, respectively. It was concluded that the smallest value corresponds to the recrystallization process alone, while the largest one contains an additional contribution from the aluminium nitride precipitation. It is also shown that the X-ray diffraction (XRD) line-width measurement is a useful complementary method to determine the temperature regions where recovery and recrystallization occur.Departamento de Físic