O pesquisador Adilson de Oliveira, integrante do Centro de Desenvolvimento de Materiais Funcionais (CDMF), participou recentemente do evento internacional Magnetism and Magnetic Materials – MMM 2022, que aconteceu entre os dias 31 de outubro e 4 de novembro em Minneapolis, nos Estados Unidos.
Durante a programação do evento, Oliveira apresentou o trabalho intitulado “Magnetic Anisotropy as an Evidence of Local Magnetic Moments in Paramagnetic Phase of Cr-V Alloys”, que apresenta uma investigação fundamental sobre os efeitos do magnetismo de um material exclusivo, o cromo (Cr). Embora esse seja um metal, foi descoberto que o seu magnetismo se difere daquele de outros metais por ser do tipo spin-density-wave (SDW), ou ondas de densidade de spin. Através de estudos que estão sendo desenvolvidos desde a pesquisa de Iniciação Científica de Oliveira, durante os anos 1980, este ainda é um assunto que não está totalmente esclarecido.
“O fenômeno descrito neste estudo ainda rende notáveis descobertas, principalmente porque ele também pode ocorrer em outros materiais, ou seja, compreender o magnetismo particular do cromo, do cromo vanádio (Cr-V) e das suas ligas, ajuda a entender o comportamento de outros elementos, como supercondutores, entre outros”, explicou o pesquisador.
O trabalho apresentado também conta com a autoria dos pesquisadores Letícia de Oliveira, Paulo Eduardo de Souza, Fabiano Yokaichiya e Paulo de Camargo. O MMM é um evento que acontece desde a década de 1950, sendo um fórum notável de discussões acerca dos avanços científicos que envolvem o magnetismo e os materiais magnéticos.
Abstract Body: Chromium-rich Cr-V alloys exhibit three phases: Paramagnetic phase (P) above Néel temperature (TN), a transverse polarization spin-density-wave (SDW) phase (AF1) below TN and above the spin-flip temperature (TSF), and a longitudinal polarization SDW phase (AF2) below TSF. Varying the electron/atom ratio in the Cr alloy, one can go from incommensurate to commensurate SDW and modifies different physical properties [1].
In the paramagnetic phase, Cr exhibit a Pauli susceptibility with slight temperature dependence[1]. Otherwise, the introduction of small amounts of V in Cr not only changes TN, but also induced a Curie-Weiss behavior (CW) that we have associated to local magnetic moments. This behavior is limited up to 0.7%V and magnetic fields of 15 kOe [2]. This behavior was also observed for different Cr alloys [3-5]. The origin of local magnetic moments has been associated with the establishment of local spin-density waves (LSDW) around V impurities [2,6].
In this work, we presented an investigation of the effects of local magnetic moments in antiferromagnetic phases in Cr-V alloys. The samples are single crystals with a concentration up to 0.7% V. Magnetization measurements as a function of temperature were performed using a VSM SQUID magnetometer MPMS3 by Quantum Design using zero field cooling (ZFC) and field cooling (FC) protocols. Figure 1 presents the magnetic susceptibility (χDC(T)) as a function of temperature under a magnetic field H = 100 Oe (a) and 10 kOe (b) for single crystal of Cr-0.4 at.%V. The ZFC measurement shown in Fig 1(a) shows a jump as TN is approached followed by a C-W behavior up to 400 K. However, below TN χDC (T) the FC measurement exhibit a strong anisotropy, likely associated with local magnetic moments frozen in the cooling process, from the paramagnetic phase. Fig 1(b) shows that 10 kOe suppresses the CW effect above TN, in the AF1 phase χDC is identical for both processes ZFC and FC and in the AF2 phase χDC becomes larger for ZFC as compared to FC. These results show that local moments around V impurities depend on magnetic history.
Letícia de Oliveira1, Paulo Eduardo de Souza2, Fabiano Yokaichiya3, Paulo de Camargo4, Adilson de Oliveira*5
1Colegiado de Ciências da Natureza, Universidade Federal do Vale do São Francisco, Senhor do Bonfim, Bahia, Brazil; 2Instituto de Física, Universidade de Brasília, Brasília, Distrito Federal, Brazil; 3Departamento de Física, Universidade Federal do Paraná, Curitiba, Paraná, Brazil; 4Instituto de Estudos Avançados e Estratégicos, Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, São Paulo, Brazil; 5Departamento de Física, Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, São Paulo, Brazil
CDMF
O CDMF é um dos Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão (Cepids) apoiados pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp), e recebe também investimento do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), a partir do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia dos Materiais em Nanotecnologia (INCTMN).
