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Síntese e caracterização de compostos intermetálicos em forma de nanofios e com estruturas cristalinas ou eletrônicas de baixa dimensionalidade

Pesquisador Responsável: Prof. Dr. Pascoal J. G. Pagliuso (Prof. Titular MS6) – (GPOMS)

 Resumo

 Neste projeto estamos propondo a síntese de novos compostos intermetálicos em duas formas principais:

  1. i) Nanofios de materiais intermetálicos de interesse.
  2. ii) Monocristais de materiais complexos de baixa dimensionalidade.

A síntese dos nanofios de materiais intermetálicos de interesse fará uso da tecnologia de produção de nanofios Nanonucleação por fluxo metálico (NNFM) (Patente – INPI – BR 10 2014 019794 0 e patente internacional em progresso # WO2016023089 A1) desenvolvida pelos pesquisadores deste temático do GPOMS/LMBT (parceria liderada pelos Profs. Pascoal G. Pagliuso e Kleber R. Pirota) em 2014 para a produção de nanofios (participação Prof. Kleber Pirota) (diâmetros entre 15 e 500 nm e comprimento típico de 1 mm) de supercondutores elementares (β-Ga, Sn, Pb, Nb, etc), férmions pesados supercondutores, magnéticos e tipo líquido de Fermi (CeIn3,  CeCoIn5, CeBi2, CeCuBi2, etc), de supercondutores à base de Fe (BaFe2-xMxAs2 (M = Co, Ni, Cu, etc), FeSe, etc) e de materiais com potencial termoelétrico (participação dos pesquisadores do QMC – UFABC).    

Em relação aos sistemas intermetálicos de baixa dimensionalidade estudaremos sistemas com estruturas em camadas com propriedades bidimensionais (2D) tais como os compostos das famílias RmMIn3m+2n (R = Terra-rara, M = Rh, Ir, Co e Pd) (m = 1,2), (participação Profa. Cris Adriano) RTBi2 (R = Terra-rara, T = Cu, Au, Ag e Ni) e sistemas com topológica não-trivial e manifestação de estados eletrônicos de superfície tais como isolantes topológicos das famílias 2-3 (Bi2Te3, Bi2Se3, Sb2Te3, etc) e half-Heusler (YPtBi, YPdBi, etc) (participação Prof. Yakov Kopelevich e Profa. C. Adriano).

O estudo das propriedades eletrônicas, estruturais, magnéticas, de transporte e termodinâmicas desses sistemas, será realizado em detalhe, usando como parâmetros de controle, a dimensionalidade (e.g. tamanho, diâmetros dos nanofios, número de camadas da estrutura) campos magnéticos (≤ 14 T), altas pressões (≤ 30 kbar) e baixas temperaturas (≥ 50 mK).  Para este fim, serão realizados experimentos de propriedades mais globais tais como resistividade, efeito Hall, magnetização, susceptibilidade magnética dc/ac, e  calor específico. Posteriormente, amostras selecionadas serão investigadas por técnicas mais específicas tais como ressonância de spin eletrônico (ESR) (participação Prof. Carlos Rettori), ressonância magnética e quadrupolar Nuclear (NMR e NQR) (participação Prof. Ricardo R. Urbano), espalhamento Raman (participação Prof. E. Granado), difração de pó, difração magnética, análise elementar (EDS, WDS), absorção de raios-X (XANES, EXAFS, XMCD) (participação Prof. E. Granado) e ARPES (participação Profa. C. Adriano).

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