Síntese e caracterizações estrutural e magnética das ferritas de cobalto-manganês (Co1-xMnxFe2O4 E Co1,2Fe1,8-xMnxO4)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) As ferritas de cobalto-manganês (Co1¡xMnxFe2O4 e Co1,2Fe1,8¡xMnxO4) possuem uma estrutura do tipo espinélio mista, e têm sido consideradas como um das candidatas competitivas para grande variedade de aplicações em dispositivos, desde a geração e detecção de ultra-som, sensores, transformadores, bem como na indústria médica. Ferritas de cobaltomanganês nanoestruturadas foram produzidas via moagem de alta energia, com subsequente tratamento térmico, e foram caracterizados por difração de raios X, fluorescência de raios X, microscopia eletrônica de varredura e magnetização. Amostras do tipo Co1¡xMnxFe2O4 e Co1,2Fe1,8¡xMnxO4 foram obtidas a partir dos pós precursores Fe3O4, Co3O4 e Mn3O4, os quais foram estequiometricamente misturados e moídos por 10h e tratados termicamente à 900°C por 2h. A difratometria confirma a formação das fases nanocristalinas puras para série Co1,2Fe1,8¡xMnxO4 com umdiâmetro médio de cerca de 94nm. Verificou-se que o parâmetro de rede aumenta com a substituição do Fe3Å pelo Mn3Å. A fluorescência de raios X revelou que as porções de metais nas amostras estavam próxima das composições estequiométricas nominais. As características microestruturais observadas nas micrografias demonstraram que as partículas formadas apresentam morfologia e granulometria bastante distintas. As medidas de histerese magnéticas realizadas em baixa temperatura, mostraram que a magnetização de saturação e remanência aumentaram com a concentração de manganês, enquanto que o campo coercivo diminuiu. A constante de anisotropia (Ke f ), foi calculada a partir dos ajustes dos dados pela lei de aproximação de saturação. Verificou-se que a anisotropia diminui substancialmente com a substituição do ferro pelomanganês. The cobalt-manganese ferrites (Co1¡xMnxFe2O4 and Co1,2Fe1,8¡xMnxO4) has a mixed structure of spinel type and it has been regarded as one of candidates for petitive wide variety of applications in devices from ultrasonic generation and detection, sensors, transformers, as well as in medical industry. Ferrites cobalt-manganese nanostructured were produced via mechanical alloying with subsequent heat treatment and were characterized by X-ray diffraction, X-ray fluorescence, scanning electron microscopy and magnetization. Samples of Co1¡xMnxFe2O4 and Co1,2Fe1,8¡xMnxO4 were obtained from the precursor powders Fe3O4, Co3O4 and Mn3O4 which were stoichiometrically mixed and ground by 10h and heat treated at 900°C for 2h. The diffraction confirmed the formation of the pure nanocrystalline phases to series Co1,2Fe1,8¡xMnxO4 with an average diameter of about 94nm. It was found that the lattice parameter increases with the substitution of Fe3Å by Mn3Å. The x-ray fluorescence revealed that the portions of metals in samples were close to the nominal stoichiometric compositions. The microstructural features observed in micrographs showed that the particles formed show very different morphology and particle size. The magnetic hysteresis measurements performed at low temperature showed that the saturation magnetization and remanence increased as the concentration of manganese, while the coercive field decreased. The anisotropy constant (Ke f ), was estimated from the data adjustments the law of approaching saturation. It was found that the anisotropy decreases substantially with the substitution of Fe by Mn.