Orientador: Carlos Rettori

Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin

Resumo: Usando a técnica de Ressonância Paramagnética Eletrônica, estudamos os efeitos de campo cristalino, bem como a natureza das interações de troca entre os íons de impureza de terra rara e os íons anfitriões de terras raras nos compostos paramagnéticos de Van Vleck, monocristais de PrBi, TmBi,...

Resumo: Usando a técnica de Ressonância Paramagnética Eletrônica, estudamos os efeitos de campo cristalino, bem como a natureza das interações de troca entre os íons de impureza de terra rara e os íons anfitriões de terras raras nos compostos paramagnéticos de Van Vleck, monocristais de PrBi, TmBi, PrSb e TmSb. O íon de Er foi estudado nos compostos PrBi e TmBi, bem como no composto intermetálico LaBi, não magnético. Nosso estudo revela que este íon exibe um estado fundamental G8( l ), anisotrópico, de campo cristalino, nestes compostos. As propriedades de ressonância do Er no PrBi e no TmBi são interpretados em termos da Hamiltoniana de spin de Bleaney, generalizada para incluir a Hamiltoniana anisotrópica de troca de Yang e outros (1976). Assumindo que o parâmetro de Lea, Leask e Wolf, x, nos compostos PrBi: Er e TmBi: Er é idêntico àquele extraído na matriz não magnética LaBi: Er, mostramos que nossos resultados experimentais estão consistentes com o termo anisotrópico desprezível na interação de troca, JGd-Pr e JGd-Tm nestes dois compostos, respectivamente. Estes resultados estão também coerentes com as conclusões de Rettori e outros (1975-a) para o composto PrSb: Er, mas em desacordo com resultados experimentais e predições teóricas em ligas diluídas que indicam uma interação de troca anisotrópica, neste caso. Esta "aparente discrepância", no entanto, é presolvida notando-se a importância do Estado Ligado Virtual, VBS-5d, nas ligas diluídas. As propriedades de ressonância do íon de Dy nos compostos TmBi e PrSb e do íon Yb no PrSb foram interpretados assumindo um estado fundamental G6, isotrópico, de campo cristalino para estes íons nestes compostos. Os parâmetros de troca, JDy-Pr, JDy-Tm e Jyb-Pr foram extraídos.As medidas do parâmetro de troca nos vários compostos de Van Vleck estudados, nos permitiu demonstrar a existência de uma dependência funcional deste parâmetro com a diferença entre os números de ocupação 4f do íon de terra rara da matriz e aquele de impureza. No entanto esta correlação não foi entendida até o presente momento. Espectros de estrutura fina resolvida, do íon de Gd foram observados nos compostos PrSb, PrBi e TmSb na forma de monocristais e na temperatura do hélio líquido. Os dados aqui obtidos foram analisados usando-se uma Hamiltoniana de spin apropriada para descrever o íon de Gd num sítio de simetria cúbica e na presença de uma interação de troca (considerada isotrópica) entre o Gd e os íons de terra rara anfitriões (Pr e Tm) nessas matrizes. O parâmetro de quarta ordem de campo cristalino, b4, foi encontrado aumentando com a constante de rede nos compostos "pnictides" de Van Vleck, consistente com a variação de b4 observada anteriormente nos compostos análogos não magnéticos. A existência de uma correlação entre b4 e a razão de Korringa medida nos análogos não magnéticos, sugere que aquela variação de b4 está associada com efeitos dos elétrons de condução. Encontrarmos uma correlação semelhante entre o parâmetro de troca, JGd-Pr, a constante de rede e a razão de Korringa medida em compostos "pnictides" análogos não magnéticos, indicando que esta interação é mediada via os elétrons de condução. Usando os dados experimentais obtidos, estimamos a derivada de ambos, b4 e JGd-Pr, com respeito à pressão. Especificamente mostramos que a dependência destes parâmetros com a pressão pode ser muito importante na interpretação de estudos de ESR, susceptibilidade e de "knight shift" em compostos metálicos sob pressão externa

Abstract: Not informed