Pesquisa

Estudo de noos materiais complexos e avançados

Descrição: Neste Projeto estamos propondo continuar e aprimorar ainda mais o estudo das propriedades eletrônicas, estruturais, magnéticas, de transporte e termodinâmicas sob condições extremas de altos campos magnéticos (d 14 T), altas pressões (d 30 kbars) e baixas temperaturas (e 50 mK) em sistemas fortemente correlacionados de materiais metálicos, supercondutores, semimetálicos, semicondutores, semicondutores magnéticos diluídos, óxidos cerâmicos, multiferróicos, grafites, grafenos, etc., envolvendo fundamentalmente as interações, elétron-elétron e entre os elétrons de condução com os elementos de transição dos grupos 3d do Ferro e 4f das Terras-Raras. Para este fim, experimentos de resistividade elétrica, efeito Hall, magnetização, susceptibilidade magnética dc/ac, calor específico, magnetoimpedância, torquimetria, ressonâncias paramagnética eletrônica (EPR), nuclear (RMN) e quadrupolar (RQN), espalhamento Raman, difração de raios-X (pó e magnética), absorção de raios-X (XANES, EXAFS, XMCD) e absorção no infravermelho estarão sendo realizados e analizados durante a execução deste Projeto em amostras na forma poli/mono cristalinas, filmes finos, fios, partículas, multicamadas nanoestruturadas e amorfas. Com o intuito de aprofundar o entendimento dos fenômenos em estudo, pretendemos com este Projeto Temático, incorporar ao nosso Grupo as técnicas de RMN/RQN, EDX, WDS, FT-IR e um forno de lâmpadas (IR Image Furnace) para a preparação de novos óxidos monocristalinos, necessários para a análise e preparação dos novos materiais a serem sintetizados..
Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa.
Alunos envolvidos: Graduação: (5) / Especialização: (0) / Mestrado acadêmico: (7) / Mestrado profissionalizante: (0) / Doutorado: (6) .

Integrantes: Kleber Roberto Pirota – Integrante / Marcelo Knobel – Coordenador / Carlos Rettori – Integrante / Eduardo Granado – Integrante / Pascoal Pagliuso – Integrante / Gaston Barberis – Integrante / Yakov Kopelevich – Integrante / Oscar Ferreira de Lima – Integrante / Ricardo Urbano – Integrante.
Financiador(es): Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo – Auxílio financeiro.

Coupling effects in magnetic systems of reduced dimensionality

Descrição: The main objective of this programme is to achieve a comprehensive knowledge of magnetically coupled systems of reduced dimensionality. Current lithography and production techniques allow the fabrication of magnetic elements with well controlled geometry and dimensions from few nanometers to micron sizes. These dimensions are comparable to some magnetic length scales, such as domain size, domain wall width, spin diffusion length, etc. [1], thus new magnetic behaviours are expected as the material size approaches these physical length scales. Constraining effects have extensively been studied in ferromagnetic materials [2-4]. Spin configurations only possible in such small elements, like single domain, vortex and onion states and head-to-head domain walls have been observed and explained by micromagnetic simulations. However, the spin arrangement of magnetically coupled nanostructures have barely been studied. Many competing parameters affect the final properties, which can strongly depend on temperature, magnetic anisotropies, coupling nature, crystalline structure, exchange interaction, interfacial roughness, geometry, stray field, etc. [5-9]. New properties can emerge from these systems as the dimensions of coupled magnetic elements are reduced, but some intrinsic properties observed in bulk and thin film materials can also disappear at nanometer scales; for example, exchange bias phenomenon is no longer preserved in certain materials as the volume of the element becomes too small. In this project a systematic study of coupling effects will be accomplished in patterned nanostructures with both in-plane and out-of-plane anisotropies. Three kinds of magnetically coupled systems will be investigated: antiferromagnetic / ferromagnetic (AF/FM), hard / soft materials and superconducting / ferromagnetic (SC/FM) bilayers. The present project frames into the European FP7th priority programme Nanosciences, Nanotechnologies, Materials and New Production Technologies. Plan.
Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa.

Integrantes: Kleber Roberto Pirota – Integrante / Rafael Morales – Integrante / Javier Villegas – Integrante / Josep Nogues – Integrante / Xavier Battle – Integrante / Carlos García – Integrante / Waldemar Macedo – Integrante / Ivan Schuller – Integrante / Caroline Ross – Integrante / José Mecía López – Integrante / Hernan Pastoriza – Integrante / Miguel Kiwi – Integrante.
Financiador(es): União Européia – Auxílio financeiro.

Desenvolvimento de Materiais para Tecnologias de Energias Renováveis

Descrição: Cooperação bilateral com México.
Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa.

Integrantes: Kleber Roberto Pirota – Integrante / Marcelo Knobel – Coordenador.
Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico – Auxílio financeiro.

Coupling effects in magnetic patterned nanostructures

Descrição: The scientific objective of this programme is to achieve a comprehensive knowledge of magnetically coupled systems of reduced dimensionality. Spin configuration, magnetic and electrical properties of patterned nanostructures will be investigated in three kinds of magnetically coupled materials: antiferromagnetic / ferromagnetic (AF/FM), hard / soft materials and superconducting / ferromagnetic (SC/FM) bilayers. Thin films will be patterned constraining lateral dimensions in the range of 50 nm to 200 microns. These dimensions are comparable to typical magnetic length scales as domain wall width and spin diffusion length, thus novel phenomena and spin configurations are expected as the size of these elements becomes smaller. Coupling interactions in patterned magnetic systems have attracted much attention due to both still open challenging issues in nanomagnetism and the technological implications in spintronics devices, storage media, biological sensor, and logic units. Four Work packages reveal the challenges and objectives of this proposal. The effect of magnetic coupling in: i) the formation of a vortex state in dots with an in-depth magnetic profile (FeF2/FeNi), ii) competing anisotropy nanostructures (IrMn/FeCo), iii) the domain configuration in YBaCuO/FM hybrid heterostructures, and iv) the stability of CoCrPt/Ni3 nanoelements with perpendicular anisotropy, will be systematically investigated. The proposed exchange scheme will train young and experienced researchers from eleven highclass research centers in state-of-the-art nanofabrication and characterization techniques. The success of this project is only possible combining capacities and facilities from all partners..
Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa.
Alunos envolvidos: Graduação: (10) / Mestrado acadêmico: (5) / Doutorado: (20) .

Integrantes: Kleber Roberto Pirota – Coordenador.

Síntesis y caracterización de nanomateriales para aplicaciones en tecnologia de sensores y biomedicina

Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. Financiador(es): Banco Santander Banespa – Brasil – Auxílio financeiro.

Medidas de ressonância ferromagnética e absorção de microondas em nanoestruturas magnéticas ordenadas de “antidots”

Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. Financiador(es): Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo – Auxílio financeiro.

Preparação e estudos de nanofios magnéticos nanoestruturados

Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa.
Alunos envolvidos: Graduação: (2) / Mestrado acadêmico: (2) / Doutorado: (1) .

Integrantes: Kleber Roberto Pirota – Coordenador / Leandro Socolovsky – Integrante.
Financiador(es): Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior – Auxílio financeiro.

Fabricação e caracterização de nanoestruturas magnéticas ordenadas

Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. Financiador(es): Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo – Auxílio financeiro.

Funcionalización de materiales para biodetección

Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa.

Fabricação e caracterização de nanoestruturas magnéticas

Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. Financiador(es): Universidade Estadual de Campinas – Auxílio financeiro.

Estudo de sistemas fortemente correlacionados em condições extremas

Descrição: Neste Projeto estamos propondo o estudo das propriedades eletrônicas, estruturais, magnéticas, de transporte e termodinâmicas de sistemas altamente correlacionados sob condições extremas de altos campos magnéticos (até 14 T), altas pressões (até 30 kbars) e baixas temperaturas (a partir de 50 mK) em matérias semicondutores, metálicos, semimetálicos, semicondutores magnéticos diluídos, óxidos cerâmicos, multiferróicos, grafites etc., envolvendo fundamentalmente as interações, elétron-elétron e entre os elétrons de condução com os elementos de transição dos grupos 3d do ferro e 4f das Terras-Raras. Para este fim, experimentos de resistividade, efeito Hall, magnetização, susceptibilidade magnética dc/ac, calor específico, magnetoimpedância, torquimetria, ressonância paramagnética eletrônica (EPR), espalhamento Raman, difração de pó, difração magnética e absorção de raios-X (XANES, EXAFS, XMCD) em amostras na forma poli e monocristalinas, filmes finos, fios, partículas, multicapas nanoestruturadas e amorfas estarão sendo realizados e analisados durante a execução deste projeto..
Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. Financiador(es): Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo – Auxílio financeiro.

Síntesis y caracterización de recubrimientos nanoestrucutrados.

Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. Financiador(es): Comunidad Autónoma de Madrid – Auxílio financeiro.