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We report results for measurements of the ratio of Stokes to anti-Stokes intensities in the LO phonon Raman line of GaAs excited with 1.06 ?m radiation that are in conflict with data reported earlier by other workers. It is pointed out that these earlier data are inconsistent both with the model proposed to explain them and with an order-of-magnitude estimate for the density of LO phonons obtainable under the conditions of the experiment. Our data, where no dependence of the ratio of Stokes to anti-Stokes intensities upon peak incident flux is detectable, are consistent with the theory Fechado

We report measurements of Raman scattering cross-sections by single-particle and collective electronic excitations, as well as by optical phonons in photo-excited CdTe and InP. For the latter our data on electronic light scattering are in excellent quantitative agreement with recent theoretical calculations, while those for Raman scattering by LO phonons correlate very well to our previous data on highly excited GaAs. For CdTe the single particle spectrum is characteristic of a collision time dominated regime and we deduce an electronic life time ? < psec Fechado

It is shown that the LO phonon Raman line in bulk GaAs excited with pulsed IR radiation of high intensity is shifted, broadened, and distorted. The TO line is not affected. These phenomena cannot be explained by trivial lattice heating but are quantitatively accounted for by invoking mixing of the LO phonons with photo-excited carrier collective modes Resumé: On montre que la ligne Raman du phonon LO cst dtiplace, klargie et deforniee quand GaAs est excite en volume par une radiation infrarouge pulske et tr&s intense. La ligne TO n'est pas affectbe. Ce ph&nom&ne ne peut pas s'expliquer par la simple hausse de la temperature du rkseau cristallin. En fait, on dkmontre que la phknomhe en question est cause par le couplage des phonons avec les modes collectives des porteurs photo-excites Fechado

We measured the single particle Raman Scattering from an optically pumped electron-hole plasma in bulk insulating GaAs, using IR radiation of 1.06 ?m to both excite and probe the plasma. The relevant theory is derived in terms of a Landau generalized quasi-particle picture and we show how many-body effects are discernible in the spectrum. The results of the experiment lend independent support to the model of two-photon absorption in GaAs and allowed us to place a lower bound of 1 × 1016 cm-3 for the threshold of saturation effects in the density of photo-generated electron-hole pairs in bulk GaAs Résumé: Nous avons mesuré l'effet Raman à particule individuel le provoqué par electrons et trous photo-excités dans l'intérieur d'un crystal isolant de GaAs, en employant de la lumière IR de longueur d'onde égale à 1,06 ?m tant pour exciter le plasma comme pour le sonder. Pour obtenir la théorie nécessaire nous avons fait usage du concept de quasi-particule de Landau généralisée et nous indiquons comme peuvent devenir visibles des effets de plusieurs corps. Les résultats de l'expérience apportent confirmation indépendente au modéle de l'absorption à deux photons dans Le GaAs et nous permettent d'établir une limite inférieure égale à 1 × 1016 cm?3 pour la manifestation d'effets de saturation dans la densité de paires electron-trou photo- excités FUNDAÇÃO DE AMPARO À PESQUISA DO ESTADO DE SÃO PAULO - FAPESP CONSELHO NACIONAL DE DESENVOLVIMENTO CIENTÍFICO E TECNOLÓGICO - CNPQ FINANCIADORA DE ESTUDOS E PROJETOS - FINEP Fechado

Orientador: Reiko Sato Turtelli Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin Resumo: Foram feitas medidas permeabilidade inicial (m ) e de campos críticos (Hp) em fitas de liga amorfa de composição nominal CO70.4Fe4.6Si15B10, em função da temperatura e de campos magnéticos ac aplicados. Para isso foi construído um forno que permite tratamentos térmicos a temperatura constante e, à taxas de aquecimento constantes. As medidas de permeabilidade inicial foram feitas com campos magnéticos H constantes, variando-se a temperatura entre a temperatura ambiente (Tamb) e a temperatura de Curie (Tc) e vice-versa. Os campos críticos foram determinados através das curvas de permeabilidade inicial em função de H, para uma dada temperatura constante. As amostras foram analisadas com difratogramas de Raios-X, depois de todos os tratamentos térmicos, para assegurar a amorficidade das mesmas. Os resultados mostram que existe uma súbita, mudança em m, à temperaturas características, dependentes do campo aplicado H. Saltos na permeabilidade inicial em valores característicos de Hp nas Curvas de m x H também foram observados. Estes resultados podem ser explicados por meio de fenômenos envolvendo "pinning" de paredes de domínios, causados por anisotropias locais induzidas por ordenamento de pares atômicos e tensões localizadas Abstract: Measurements of initial magnetic permeability (m ) and critical fields (Hp) were performed in ferromagnetic amorphous ribbons of nominal composition CO7O.4Fe4.6Si15B10, as a function of temperature and applied magnetic field. A furnace that allow thermal treatments at constant heating rate, was contructed. The initial permeability rneasurements were performed with constant magnetic applied field H, and temperature varying from room temperature (Tamb) to Curie temperature (Tc) and vice-versa. The critical fields were found from the initial permeability as a function of applied field curves, for a constant temperature. The samples were analyzed with X-ray difratometer to ensure amorphicity. The results shown suden jumps in m at characteristic temperatures which depends on the applied field H. Suden jumps in the initial permeability at characteristic values of Hp in the m x H curves, were also observed. These results can be explain by domain wall "pinning" effect caused mainly by local anisotropy induced by atomic pair ordering and local stresses Mestrado Física Mestre em Física

Orientadores: Roland Grossinger, Sergio Gama Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas. Instituto de Fisica "Gleb Wataghin" Resumo: Neste trabalho estudamos as propriedades intrínsecas e extrínsecas de compostos de metal de transição e terras raras. Realizamos um estudo sistemático das propriedades magnéticas intrínsecas dos compostos intermetálicos R(Fe,M)12 com ênfase na determinação de transições de fase e do campo de anisotropia magnetocristalina. Medidas da dependência com a temperatura da susceptibilidade a.c. foram realizadas para estudar transições de reorientação de spin ocorrendo entre 4.2 e 300 K. A técnica de SPD, associada a campos pulsados foi utilizada para a determinação do campo de anisotropia e campo crítico de FOMP no intervalo de temperaturas entre 4.2 e 1000 K, utilizando campos magnéticos de até 28 T. O estudo dos compostos YFel2-xMox indicam que o metal de transição tem contribuição uniaxial para a anisotropia. Em compostos SmFel2-xMox encontramos uma alta anisotropia uniaxial em todo o intervalo de temperatura entre 4.2 e a temperatura de Curie. Transições de reorientação de spin foram encontradas nos sistemas Rfe12-xMox com R=Nd, Dy e Er. Transições tipo FOMP foram encontradas no sistema ErFe12-xMox. Tratamentos térmicos em atmosfera de nitrogênio foram realizados para as amostras RFel2-xMox com R = Nd e Y. Os resultados mostram que o nitrogênio influencia não só a anisotropia da terra rara, mas causa também alterações na anisotropia do Fe. Estudamos ainda os mecanismos de coercividade em ímãs anisotrópicos de Sm2Fe17Nx aglutinados com Zn e em ímãs isotrópicos de Sm2Fe17Nx produzidos por HDDR e aglutinados com Zn. O campo coercitivo Hc foi medido no intervalo de temperatura entre 4.2 K até a temperatura de Curie Tc .Nos ímãs produzidos por HDDR, os efeitos de diferentes temperaturas de recombinação e diferentes quantidades de Zn foram estudados. A dependência de Hc com a temperatura foi analisada segundo o modelo micromagnético de Kronmuller, que leva em consideração os efeitos da microestrutura. Um mecanismo de nucleação foi proposto como sendo o mecanismo que lidera a reversão da magnetização nestes ímãs Abstract: In this work we studied intrinsic and extrinsic magnetic properties of rare earth-transition metals compounds. The intrinsic magnetic properties of R(Fe,M)12 intermetallic compounds was systematically investigated. Emphasis was given to the determination of magnetic phase transitions and magnetocrystalline anisotropy field. Measurements of the temperature dependence of the a.c. susceptibility was used to study magnetic phase transitions induced by temperature, like spin reorientation transitions, occurring between 4.2 K and 300 K. The singular point detection technic (SPD) associated to pulsed fields was used to measure the anisotropy field and the critical field of field induced magnetic phase transitions (FOMP) in the temperature range of 4.2 K to 300 K, using magnetic fields up to 28 T. The results obtained for YFe12-xMox compounds indicate that the transition metal has an uniaxial contribution to the anisotropy. A high uniaxial anisotropy was found only in SmFe12-xMox compounds. Spin reorientation transitions were found in the RFe12-xMox systems with R=Nd, Dy and Er. FOMP like transitions were found in the ErFe12-xMox samples. Nitrogenation experiments were performed with the RFe12-xMox samples (R = Y and Nd). The results show that the nitrogen has a strong influence not only in the rare earth anisotropy, but also change the F e anisotropy from uniaxial to planar after nitrogenation. We also investigated the magnetization reversal processes in Sm2Fe17Nx magnets produced by Zn-bond and HDDR. The temperature dependence of the coercive field was measure in the range from 4.2 K to the Curie temperature. The effects of different recombination temperatures and different Zn contend were studied. The results were analyzed based in the Kronmuller' s micromagnetic model that takes into account microestructural parameters. A nucleation mechanism was proposed as a leading mechanism of magnetization reversal in this magnets Doutorado Física Doutor em Ciências

Orientador: Reiko Sato Turtelli Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin Resumo: Neste trabalho serão apresentados estudos dos processos de magnetização e fenômenos de relaxação magnética relacionados com a dinâmica da estrutura de domínios em materiais ferromagnéticos amorfos. Foram estudados as influências da geometria (fios e fitas) e condições de produção de fitas nos processos de magnetização por meio de medidas de curva de histerese, campos de pinning e relaxação da permeabilidade magnética inicial em função de tensões externas aplicadas. Os resultados mostram que nos fios, ao contrário das fitas, a estrutura de domínios é fortemente dependente da composição das ligas, que consequentemente exibem diferentes processos de magnetização. Com o intuito de estudar os fenômenos de relaxação a curtos tempos logo depois da aplicação de uma campo magnético, fizemos medidas de despolarização tridimensional de neutrons e de indução magnética sem a presença de uma campo magnético a.c.. Diversas estruturas iniciais de domínio foram induzidas através da aplicação de tensões mecânicas externas e tratamentos térmicos para estudar suas influências na evolução temporal da nova estrutura de domínio a partir de um estado quase saturado. Foi desenvolvido um modelo para descrever o comportamento da evolução temporal da matriz de despolarização e dos resultados de indução magnética. Os resultados mostram que o tempo de nucleação de novos domínios e sua estabilização até a posição de equilíbrio depende das composições das ligas e das anisotropias induzidas nas amostras. Como no aftereffect da permeabilidade inicial, o efeito de relaxação não foi observado para fitas cristalinas. Foram realizadas também medidas de aftereffect e permeabilidade inicial complexa em função da freqüência para estudar efeitos do tipo dissipativo. Para freqüências mais baixas, a relaxação da permeabilidade imaginária se origina dos efeitos de reordenamento de defeitos estruturais ao passo que para altas freqüências os efeitos devido à eddy currents são o fator principal da relaxação Abstract: We present in this work studies of the magnetization processes and relaxation phenomena related to domain structure dynamics in amorphous ferromagnetic materiais. The influence of geometry (wires and ribbons) and different quenching rates in ribbons were studied by means of the stress dependence of the hysteresis loops, pinning fields and magnetic aftereffect. The results show that, unlike in ribons, the domain structure in wires is strongly dependent on the composition and thus the wires show different magnetization processes. To study short time relaxation processes after a magnetic pulse, we performed tridimensional neutron depolarization and induction measurements without any a.c. field. Different initial domain structures were induced by external stress and thermal treatments to study their influence in the time evolution of the new domain structure developed from the saturated state. A model was developed to describe the time evolution of the neutron depolarization matrix and the magnetic induction. The results show that the new domain nucleation time and its stabilization to an equilibrium position depends on the samples' composition and induced anisotropy. Like in the initial permeability aftereffect, the relaxation was not observed in crystalline samples. Frequency dependence of the complex initial permeability aftereffect was used to study dissipative effects. For low frequencies, the imaginary permeability relaxation originates from structural defects reordering processes, while for high frequencies eddy current effects are the main factor Doutorado Física Doutor em Ciências

Orientador: Reiko Sato Turtelli Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin Resumo: Neste trabalho são realizados estudos de diversas propriedades magnéticas e estruturais no processo de desenvolvimento da microestrutura nanocristalina formada a partir de uma liga amorfa de composição Fe73.5CU1Nb3Si13.5B9.Após tratamentos térmicos específicos, formam-se cristais nanométricos imersos em uma matriz amorfa, que são os responsáveis pelas excelentes propriedades magnéticas que esses materiais apresentam. O processo de cristalização é analisado utilizando as seguintes técnicas: Espectroscopía Mõssbauer, difração de raios-x, relaxação da permeabilidade magnética, magnetostrição, curvas de histerese, permeabilidade inicial, campo de pinning e temperatura de Curie. É verificado que a formação dos cristais nanométricos influencia drasticamente os graus de liberdade dos defeitos presentes na estrutura amorfa, ocorrendo um quase completo desaparecimento do fenômeno de relaxação magnética nesses materiais. Tal fato pode ser verificado separando a contribuição das duas componentes estruturais, utilizando os resultados obtidos através de Espectroscopía Mõssbauer. A análise dos espectros Mõssbauer fornece ainda a evolução composicional e a estrutura dos cristais formados. Tais resultados, em conjunto com os dados obtidos das linhas de difração de raios-x, fornecem uma visão completa da microestrutura desses novos materiais. Através das medidas magnéticas macroscópicas comprovam-se as excelentes propriedades magnéticas dos materiais nanocristalinos. Dessas investigações é verificado que o estado nanocristalino final é dependente do grau de desordem topológica da fita amorfa inicial. Para um estudo mais sistemático desse efeito, são desenvolvidas técnicas indiretas para a caracterização da estrutura amorfa. Como resultado final, é verificado que a permeabilidade do material nanocristalino depende fortemente da taxa de resfriamento na qual a amostra amorfa foi produzida Abstract: In this work, several magnetic and structural investigations have been performed during the development of a nanocrystalline state from an amorphous ribbon of nominal composition Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9. After specific thermal treatments, the material consist on nanometer sized crystallites embedded in an amorphous matrix, which are responsible for the excellent magnetic properties achieved. The crystallization process is analyzed using the following techniques: Mõssbauer spectroscopy, x-ray diffraction, magnetic aftereffect, hysteresis loops, initial permeability , pinning field, magnetostriction, Curie temperature. It is observed that the formation of the nanocrystals influences drastically the degree of freedom of the defects present in the amorphous phase, occurring an almost complete suppression of relaxation effects in these materials. This fact can be verified separating the contribution of the two structural phases using the results obtained from Mossbauer spectroscopy. The analysis of Mõssbauer spectra gives also information about compositional evolution and structure of the crystal1ine grains. This results, in addition with data extracted from x-ray diffraction, offer a complete view of the microstructure of these new materials. From macroscopic magnetic measurements the excellent soft magnetic properties are verified. It is observed that the final nanocrystal1ine state is dependent on the degree of topological disorder of the initial amorphous ribbons. In order to perform a systematic study concerning this point, several methods to characterize the amorphous structure are developed. As a final result it is observed that the magnetic permeability is highly dependent on the quenching rate at which the amorphous ribbons are produced. Doutorado Física Doutor em Ciências

Orientador: Reiko Sato Turtelli Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin Resumo: Foram realizadas medidas de susceptibilidade magnética inicial e de relaxação da permeabilidade magnética inicial ("aftereffect") em uma série de ligas metálicas amorfas de composição nominal FexCo75-xSi15B10 (2 £ x £ 40). Os comportamentos obtidos para as curvas de susceptibilidade em função dos diversos agentes externos aplicados nas amostras (tensão mecânica, campo DC, tratamentos térmicos) são descritos em termos de um modelo fenomenológico desenvolvido para a susceptibilidade por rotação de domínios. Tal modelo leva em consideração diversos termos da energia de anisotropia nos materiais amorfos. Medidas de "aftereffect" confirmam alguns resultados obtidos a partir da interpretação do modelo proposto, indicando as diversas influências das anisotropias. nos processos de magnetização. O mesmo procedimento experimental foi utilizado para estudar os processos de magnetização em fitas de mesma composição (Fe4.6Co70.4Si15B10) produzidas com taxas de resfriamento diferentes. Com isto, é possível ter uma idéia da influência do grau de amorficidade inicial na cinética da relaxação estrutural. Além disto, medidas realizadas em fios amorfos indicam os processos de magnetização dominantes nesses materiais, onde a distribuição de anisotropias locais é muito mais definida do que no caso de fitas Abstract: Measurements of initial magnetic susceptibility and initial magnetic permeability aftereffect were performed in a set of amorphous metallic ribbons of nominal composition FexCo75-xSi15B10 (2 £ x £ 40). The observed behaviors for the susceptibility curves as a function of the external agents applied in the samples (tensile stresses, DC magnetic field, thermal treatments) are described in terms of a phenomenological model developed for the susceptibility by domain rotation. Such model takes in account several terms for the anisotropy energy in amorphous materials. Aftereffect measurements confirm some results obtained from the interpretation of the proposed model, indicating several influences of the anisotropy terms in the magnetization processes. The same experimental procedure was used to study the magnetization processes in ribbons with the same composition (Fe4.6Co70.4Si15B10) produced with different quenching rates. It is possible to have an idea about the influence of the initial degree of amorphicity in the structural relaxation kinetics. Besides that, measurements performed in amorphous wires indicate the main magnetization processes in these materials, where the local anisotropies distribution is much more defined than in the ribbon's case Doutorado Física Doutor em Ciências

Orientador: Reiko Sato Turtelli Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin Resumo: Foram feitas medidas de "after effect" da permeabilidade inicial magnética Dm/m em função da temperatura, entre as temperaturas ambiente e de Curie para estudar a estabilidade das fitas ferromagnéticas amorfas que depende das condições da sua confecção. Para isso foi construído um aparelho para produzir fitas metálicas amorfas pelo método de resfriamento rápido da fase liquida ("Melt Spinner") e um forno que permite medidas desde à temperatura ambiente, até 800ºC. Foram produzidas duas séries de fitas amorfas de Fe40Ni40P14B6 de espessuras diferentes, sendo que as da primeira série foram produzidas com a variação da pressão de ejeção e as da segunda variando-se a velocidade tangencial da roda e mantendo-se os outros parâmetros constantes. As fitas foram analisadas por difratometria de raio-X para assegurar que as amostras estudadas possuem estruturas amorfas e foram determinadas as temperaturas de cristalização Tx pelo método DSC. Os resultados mostram que a estabilidade das fitas amorfas de Fe40Ni40P14B6 é influenciada pelas suas condições de fabricação e são discutidos baseados nas medidas preliminares obtidas com materiais semelhantes Abstract: The measurements of the after effect of the initial magnetic permeability, Dm/m , on amorphous ferromagnetic ribbons were made in the range from environment to Curie temperatures of the ribbons in an oven that was built for this purpose that can reach the temperature of 800ºC. To get these ribbons a melt spinner machine was built. It was based on the rapidly liquid phase cooling. In the development of this work, two sets of Fe40Ni40P14B6 amorphous ribbons were produced, the first set changing the ejection pressure and in the second set one changing the tangential speed of the wheel and keeping the parameters of the melt spinner machine these ribbons were analyzed by X ray diffraction to assert their amorphous structure and their crystallization temperatures were measured by the DSC method. The results have shown that the stability of the Fe40Ni40P14B6 amorphous ribbons depends on their production conditions and these results have been discussed based on other preliminary measures in similar materials Mestrado Física Mestre em Física