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Orientadores: Sergio Gama, Nilson Antunes de Oliveira Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin Resumo: Neste trabalho descreveremos a obtenção dos compostos da família MnA s1-xAx (A= Te,P, Sb) e Mn1-xFe xAs para várias concentrações. Dividimos este trabalho em duas etapas, a primeira via obtenção em forno de alta pressão e a segunda via obtenção em forno tubular em tubos de quartzos. A primeira etapa, ainda se dividiu em obtenção indireta e direta dos materiais. Na obtenção indireta dos materiais, focamos nosso trabalho nos compostos de MnAs e MnSb para a produção da série MnAs1-xSbx. Na obtenção direta, partimos dos elementos para sintetizar os materiais, utilizando o mesmo método adotado na obtenção indireta. Na segunda etapa do trabalho, obtemos os compostos diretamente em tubos de quartzo. As amostras produzidas foram caracterizadas por difração de raios-X, microscopia óptica, microscopia eletrônica de varredura utilizando a técnica de WDS e, finalmente, análises magnéticas para a obtenção do efeito magnetocalórico de cada material, e assim a avaliação destes materiais como possíveis candidatos a materiais refrigerantes. Após o cálculo do efeito magnetocalórico, utilizamos um modelo fenomenológico que considera a dependência da temperatura crítica da fase magnética na mudança de volume, o modelo utilizado parte das descrições propostas por Bean e Rodbell que correlaciona fortes interações magnetoelásticos com a transição de fase de primeira ordem Abstract: In this work we describe the obtaining processes of the MnAs1-x Ax (A= Te, P, Sb) and Mn1-xFexAs series for several concentrations. We divided this work in two stages: in the first one the samples were obtained using a high pressure furnace and in the second one using a resistive furnaces with the samples sealed in quartz tubes. The first stage, can be split in direct and indirect obtaining of the materials. In the indirect obtaining of the materials, our work was focused on the MnAs and MnSb compounds for the production of the series MnAs1-xSbx. In the direct obtaining, we synthesized the materials directly from the elements, using the same method adopted in the indirect obtaining. In the second stage of the work, we obtained the samples directly from the elements in quartz tubes. The produced samples were characterized by ray-X diffraction, optical microscopy, electron microscopy using the WDS technique and finally magnetic analysis for the calculation of the magnetocaloric effect of each material and, in this way evaluate these materials as possible candidates to refrigerant materials. After the calculation of the magnetocaloric effect, we used a phenomenological model that considers the dependence of the critical temperature of the magnetic phase in the volume change, the model used part of the descriptions proposed by Bean and Rodbell [1] that correlates strong magnetoelastic interaction with the first order phase transition Doutorado Física da Matéria Condensada Doutor em Ciências

Orientador: Flavio Cesar Guimarães Gandra Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin Resumo: Neste trabalho apresentaremos os resultados obtidos com o estudo do efeito magnetocalórico em compostos ferromagnéticos UM2 com M=Ga, Ge, Fe e Ni e nos sistemas U(Gal-xMx)2 e (U1-yRy)Ga2 com M=AI, Ge, Si, Fe, Ni, Co e Pt e R=Dy e Er. No estudo dos compostos ferromagnéticos UM2 observamos que a formação do momento local do U é essencial para um aumento na magnitude das grandezas D S e D T , que caracterizam o efeito magnetocalórico (EMC). Usando uma hamiltoniana de campo cristalino e aproximação de campo médio calculamos as propriedades magnéticas e o EMC do composto UGa2 obtendo boa concordância com os dados experimentais. As simulações mostraram que o campo cristalino tem uma importância fundamental nas propriedades magnéticas do material. No estudo das propriedades estruturais, magnéticas e térmicas do sistema U(Gal-xMx)2 observamos que a inserção de M=A1 induz uma expansão no volume da célula unitária, reforçando o caráter de momento local, o que contribui para o aumento significativo do EMC. Já efeitos de pressão química ou mecânica aumentam a temperatura de ordenamento ferromagnético (Tc) ao mesmo tempo em que contribuem para reduzir o momento do U, desfavorecendo o EMC.Por outro lado, as propriedades eletrônicas do material dopante, como no caso dos 3d (Ni, Fe e Co ), podem interferir na interação de troca entre íons magnéticos, enfraquecendo o campo interno. A comparação direta entre os valores absolutos do EMC do U com os valores obtidos para Dy, Ho e Er no estudo do sistema RPtGa também confirma o fato de que a magnitude do efeito magnetocalórico depende fortemente do momento do íon magnético. Além disto, a exemplo do que foi observado com UNiGa, a natureza das transições magnéticas também são parâmetros, importantes e contribuem positivamente para o EMC. No sistema (U1-yRy)Ga2 observamos uma grande redução em Tc (mesmo em altas concentrações de U, y £ 0,2) e mudanças nas características do ordenamento magnético que, possivelmente, são consequencias de efeitos de diluição. A competição entre interações U-U, R-R e possíveis interações U-R induzem a formação do estado de vidro de spin em U0,2Dy0,8Ga2. A inserção de altas concentrações de Dy e Er (y ³ 0,5) aumentam o momento magnético da amostra em 70kOe e contribuem para um aumento do EMC em baixas temperaturas (T