Luiz Carlos Camargo Miranda Nagamine.

Este projeto propõe a síntese, caracterização estrutural/morfológica, magnética das nanopartículas de ferritas de MFe3-xO4 (M=Co, Mg, Cu ou Zn) e de In-Sn-O (ITO) (dopadas com elementos de transição e terras raras). As nanopartículas de ferritas serão preparadas pelo método de decomposição térmica, enquanto que as de ITO dopadas serão preparadas através do método dos precursores poliméricos. Neste trabalho, as amostras serão caracterizadas por Espectroscopia Mössbauer (EM) com campo externo aplicado de até 14T. Esta técnica terá um papel fundamental, já que, através dela, será possível inferir quais sítios cristalográficos (A, B da ferrita) o Fe e os elementos M ocupam no composto. Também será possível investigar a existência ou não de um comportamento do tipo core-shell. A hipertermia magnética do ferrofluido formado pelas nanopartículas de ferritas será estudada em função do tamanho e da anisotropia efetiva delas (obtidos através da caracterização magnética). Estes dados serão interpretados tendo em vista os resultados obtidos da EM. Com isso, tentaremos encontrar as concentrações e tamanhos ideais para melhorar a absorção específica de calor, e consequentemente, das propriedades de hipertermia do ferrofluido. No caso das nanopartículas de ITO dopadas, os parâmetros hiperfinos obtidos dos espectros Mössbauer (usando fonte ionizante de Sn) podem auxiliar na interpretação das propriedades magnéticas, óticas e de transporte que aparecem nesses sistemas (por exemplo, óxidos semicondutores magnéticos diluídos). Assim, tentaremos encontrar as melhores concentrações de dopagens para melhorar as propriedades magnética/elétricas, ajudando a definir as propriedades essenciais necessárias no uso destas nanopartículas como componente principal na fabricação de novos sensores de gases.

Nesta proposta pretende-se estudar as propriedades estruturais e magnéticas de nanopartículas de ferritas (Fe2O3 ou CoFe2O4) únicas ou acopladas com um outro material (Au, SiO2 ou CoO) e nanopartículas de SnO2 dopadas com elementos magnéticos (metais de transição e terras raras) . Também serão estudadas nanopartículas de Co depositadas por um canhão gerador de nanopartículas depositadas sobre filme de NiFe e recobertas com filme de IrMn, com o intuito de estudar o fenômeno da interação de exchange-bias neste sistema.
 As propriedades estruturais e magnéticas destes nanocompostos serão caracterizadas por diversas técnicas, entre elas a espectroscopia Mössbauer com campo externo aplicado, que permite obter informações sobre os campos hiperfinos destas nanopartículas em função da temperatura. Estas caracterizações serão fundamentais para dimensionar a potencialidade destas nanoparticulas em aplicações como sensores magnéticos de gás oxidante e/ou redutor (no caso das nanopartículas de SnO2) e de uso como vetorização de medicamentos e hipertermia (no caso das nanopartículas de ferritas).

Desenvolvimento de sensores para medição e aferição de corrente elétrica, baseado em sensores de válvulas de spin. Este projeto está sendo realizado em cooperação com a indústria e o objetivo é de resultar numa patente.

O projeto envolve vários assuntos dos quais podemos destacar: Nanoestruturas Auto-organizadas sobre Substratos Pré-conformados, 
 Materiais Magnéticos Nanoestruturados Obtidos por Eletrodeposição, estudo do fenômeno de "exchange bias" em bicamadas e Estudos das propriedades magnéticas e magnetoresistência de nanoestruturas.Conforme já discorrido em projetos de pesquisa apresentados em anos anteriores, este é uma continuidade de uma atuação do Laboratório de Magnetismo (LAM) do Instituto de Física da Universidade Federal do Rio Grande do Sul no âmbito da pesquisa e da formação de recursos humanos, através do desenvolvimento, do estudo e da caracterização de novos materiais magnéticos, especialmente os nanoestruturados. 
	Nos últimos anos existe um esforço mundial na linha de pesquisa de materiais magnéticos nanoestruturados, ou seja, materiais que apresentam baixa dimensionalidade. São estes tipos de materiais [na forma de filmes finos e ultrafinos (multicamadas ou não), granulados ou estruturas de geometria regulares, que tem proporcionado os maiores avanços científicos e tecnológicos nos últimos anos, quando o assunto é propriedades magnéticas dos materiais. 
	Estas propriedades são oriundas da existência de átomos com momento magnético inseridos em uma estrutura física. O momento magnético depende da distribuição eletrônica assim como da ligação química que determina a estrutura. Portanto, ambos, o momento magnético atômico (principalmente em metais) e a estrutura, podem ser alterados se as dimensões do material se aproximarem a algumas poucas vezes as dimensões das distâncias interatômicas. Assim como a inserção de impurezas em um material pode causar flutuações da distribuição eletrônica do hospedeiro nas proximidades da mesma, a baixa dimensionalidade de filmes e granulados nanoscópicos devem apresentar alterações eletrônicas significativas. É nesta linha que o projeto está inserido, ou seja, estudo de materiais nanoscópicos.

Foram estudadas as propriedades magnéticas de filmes finos apresentando exchange bias. Em particular, foi discutida a observada experimentalmente diferença entre o valor do campo de exchange bias, obtido mediante ressonância ferromagnética e aquele obtido usando medidas de curvas de histerese, assim como a dependência angular do campo de anisotropia unidirecional. Já foram publicados três artigos, relacionados ao Projeto, e um outro foi aceito para publicação.
Também foram investigados e discutidos o comportamento magnético e a dependência angular dos modos de precessão da ressonância ferromagnética de filmes de Py/Cu/Py/Cu, cujas camadas de NiFe (Py) estão interagindo via acoplamento de troca. Os resultados obtidos foram colocados em forma de um artigo, que já foi submetido para publicação em Journal of Physics: Condensed Matter (veja a parte Matéria Encaminhada para Publicação).