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Produ??o e caracteriza??o de pol?mero magn?tico e isolante el?trico via processo f?sico de deposi??o
| Summary: | As nanopart?culas (NPs) apresentam propriedades qu?micas e f?sicas diferenciadas dos seus pares no estado bulk devido aos efeitos de superf?cie e de forma que surgem devido ao efeito de confinamento qu?ntico. Dois fen?menos f?sicos de nanopart?culas magn?ticas s?o importantes do ponto vista tecnol?gico: O estado superparamagn?tico e a forma??o de monodom?nios, que surgem quando part?culas t?m suas dimens?es reduzidas ? escala nanom?trica (<100 nm). Essa particularidade das NPs magn?ticas pode ser combinada com uma matriz polim?rica, resultando em um material que seja isolante el?trico e que tenha propriedades magn?ticas. No presente trabalho ? utilizado um m?todo sint?tico baseado no processo de deposi??o f?sica de part?culas met?licas sobre o p? de polietileno de alta densidade, via magnetron sputtering, com varia??o no tempo de deposi??o de part?culas da liga ferro-n?quel, chamada de permalloy, resultando em diferentes concentra??es met?licas no substrato polim?rico. A t?cnica de medida de Magnetiza??o DC foi utilizada para caracteriza??o magn?tica do material sintetizado e as propriedades el?tricas foram caracterizadas por Espectroscopia de Imped?ncia, que utiliza sinal alternado de tens?o e corrente el?trica em diferentes frequ?ncias, e por Voltametria de varredura linear, que utiliza sinal cont?nuo de tens?o e corrente el?trica. As medidas de concentra??o estimada de metal no pol?mero foram obtidas pelas t?cnicas EDS (Energy dispersive x-ray spectroscopy) e RBS (Rutherford Backscattering Spectroscopy). Para caracteriza??o morfol?gica do material obtido foi utilizada a Microscopia Eletr?nica de Varredura (MEV). A partir das medidas magn?ticas, o di?metro dos aglomerados de part?culas foi obtido por simula??o baseada na Fun??o de Langevin, indicando a exist?ncia de nanopart?culas no estado superparamagn?tico, organizadas em monodom?nios magn?ticos. Esse material ? potencialmente atrativo do ponto de vista tecnol?gico para aplica??es em transformadores, substituindo os tradicionais n?cleos ferrosos, tendo a vantagem de ser um material mais leve, com propriedades diel?tricas, com aus?ncia significativa de histerese magn?tica e livre de correntes de Foucault. |
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| Main Authors: | Vilar, Samuel Corvello |
| Subject: | Pol?mero magn?tico Nanopart?culas Magnetron sputtering Magnetic polymer Nanoparticles Magnetron sputtering ENGENHARIAS |
| Year: | 2020 |
| Country: | Brazil |
| Document type: | master thesis |
| Access type: | open access |
| Associated institution: | IBICT |
| Language: | Portuguese |
| Origin: | Oasisbr |
| Summary: | As nanopart?culas (NPs) apresentam propriedades qu?micas e f?sicas diferenciadas dos seus pares no estado bulk devido aos efeitos de superf?cie e de forma que surgem devido ao efeito de confinamento qu?ntico. Dois fen?menos f?sicos de nanopart?culas magn?ticas s?o importantes do ponto vista tecnol?gico: O estado superparamagn?tico e a forma??o de monodom?nios, que surgem quando part?culas t?m suas dimens?es reduzidas ? escala nanom?trica (<100 nm). Essa particularidade das NPs magn?ticas pode ser combinada com uma matriz polim?rica, resultando em um material que seja isolante el?trico e que tenha propriedades magn?ticas. No presente trabalho ? utilizado um m?todo sint?tico baseado no processo de deposi??o f?sica de part?culas met?licas sobre o p? de polietileno de alta densidade, via magnetron sputtering, com varia??o no tempo de deposi??o de part?culas da liga ferro-n?quel, chamada de permalloy, resultando em diferentes concentra??es met?licas no substrato polim?rico. A t?cnica de medida de Magnetiza??o DC foi utilizada para caracteriza??o magn?tica do material sintetizado e as propriedades el?tricas foram caracterizadas por Espectroscopia de Imped?ncia, que utiliza sinal alternado de tens?o e corrente el?trica em diferentes frequ?ncias, e por Voltametria de varredura linear, que utiliza sinal cont?nuo de tens?o e corrente el?trica. As medidas de concentra??o estimada de metal no pol?mero foram obtidas pelas t?cnicas EDS (Energy dispersive x-ray spectroscopy) e RBS (Rutherford Backscattering Spectroscopy). Para caracteriza??o morfol?gica do material obtido foi utilizada a Microscopia Eletr?nica de Varredura (MEV). A partir das medidas magn?ticas, o di?metro dos aglomerados de part?culas foi obtido por simula??o baseada na Fun??o de Langevin, indicando a exist?ncia de nanopart?culas no estado superparamagn?tico, organizadas em monodom?nios magn?ticos. Esse material ? potencialmente atrativo do ponto de vista tecnol?gico para aplica??es em transformadores, substituindo os tradicionais n?cleos ferrosos, tendo a vantagem de ser um material mais leve, com propriedades diel?tricas, com aus?ncia significativa de histerese magn?tica e livre de correntes de Foucault. |
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