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https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/13348| Tipo: | TCC |
| Título: | Desenvolvimento de semicondutores magnéticos diluídos à base de ZnO dopado com Ni obtidos por reação de combustão como materiais de Spintrônica |
| Autor(es): | Morais, Artur de |
| Primeiro Orientador: | Torquato, Ramon Alves |
| Resumo: | Os semicondutores magnéticos diluídos (SMD) são caracterizados por apresentarem propriedades de um semicondutor em conjunto com ferromagnetismo, introduzido pela adição de íons dopantes que possuam momento magnético não nulo. A ideia de aplicação dos SMDs surgiu com o advento da spintrônica e a possibilidade de elevar a capacidade e poder e processamento, densidade de gravação de informações e miniaturizar nossos dispositivos eletrônicos, óticos e magnéticos para níveis além dos atuais. Para tal, os SMDs precisam ser fabricados, pois não existem semicondutores ferromagnéticos naturalmente. Em conjunto com o domínio das técnicas de controle e detecção de spin, necessárias na spintrônica, a obtenção de SMDs também é um ponto decisivo na consolidação dessa tecnologia. A rota de síntese é um fator que afeta diretamente as propriedades finais de um material, de modo que sistemas de composições similares possam apresentar propriedades distintas, apenas com alteração no processo de obtenção. Neste trabalho, um SMD baseado em óxido de zinco (ZnO), dopado com íons Ni2+ nas concentrações de 0,08 e 0,15 mols, foi sintetizado por reação de combustão. A segunda parte do trabalho consiste na sinterização dos sistemas produzidos nas temperaturas de 600 e 800°C pelo tempo de uma hora. O material foi caracterizado por Difração de Raios X, Magnetometria de Amostra Vibrante (VSM) e Espectroscopia Uv-Vis. Foi observada a formação da fase semicondutora do ZnO, além de uma segunda fase de óxido de níquel e uma solução sólida dos óxidos de níquel e zinco, antes e após a sinterização, respectivamente. A presença dessas fases é prejudicial às propriedades magnéticas em consequência de suas características antiferromagnéticas. Apesar disso, os sistemas estudados apresentam fraco ferromagnetismo, consistente com muitos resultados reportados na literatura. Os gaps de energia dos sistemas foram estudados pela técnica do Uv-Vis, assim como a diluição dos íons Ni2+ na rede. A origem do ferromagnetismo é discutida apresentando diversos pontos de vista sobre o assunto na literatura, e levando em consideração os dados obtidos neste trabalho. |
| Abstract: | Diffused magnetic semiconductors (DMS) are characterized by the properties of a semiconductor together with ferromagnetism, introduced by the addition of doping ions that have a non-zero magnetic moment. The idea of the application of the SMDs came with the advent of spintronics and the possibility of raising the capacity and power and processing, data recording density and miniaturizing our electronic, optical and magnetic devices to levels beyond current ones. For this, the DMS must be manufactured, because there are no naturally ferromagnetic semiconductors. Together with the domain of spin control and detection techniques required in spintronics, obtaining DMS is also a decisive factor in the consolidation of this technology. The route of synthesis is a factor that directly affects the final properties of a material, so that systems of similar compositions may have distinct properties, only with change in the obtaining process. In this work, a SMD based on zinc oxide (ZnO), doped with Ni2+ ions at concentrations of 0.08 and 0.15 mols, was synthesized by combustion reaction. The second part of the work consists of sintering the systems produced at temperatures of 600 and 800 ° C for one hour. The material was characterized by X-ray Diffraction, Vibrant Sample Magnetometry (VSM) and Uv-Vis Spectroscopy. The formation of the ZnO semiconductor phase was observed, as well as a second phase of nickel oxide and a solid solution of the nickel and zinc oxides, before and after sintering, respectively. The presence of these phases is detrimental to the magnetic properties as a consequence of their antiferromagnetic characteristics. Nevertheless, the studied systems present weak ferromagnetism, consistent with many results reported in the literature. The energy gaps of the systems were studied by the Uv-Vis technique, as well as the dilution of Ni2+ ions in the lattice. The origin of ferromagnetism is discussed by presenting several points of view on the subject in the literature, and taking into account the data obtained in this work. |
| Palavras-chave: | Semicondutor magnético diluído Óxido de zinco |
| CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA |
| Idioma: | por |
| País: | Brasil |
| Editor: | Universidade Federal da Paraíba |
| Sigla da Instituição: | UFPB |
| Departamento: | Engenharia de Materiais |
| Tipo de Acesso: | Acesso aberto |
| URI: | https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/13348 |
| Data do documento: | 6-Jun-2018 |
| Aparece nas coleções: | TCC - Engenharia de Materiais |
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