Pesquisas

Nanodots magnéticos tem atraído a atenção da comunidade científica devido não apenas as suas diversas aplicações tecnológicas, como em sensores de campo magnético (baseados no fenômeno de magnetoresistência gigante [1]), gravação magnética de alta densidade [2], dispositivos magnetoópticos [3,4], transdutor de pressão, lubrificantes, e alto-falantes (essas três últimas aplicações quando utilizadas como colóides magnéticos), mas também na sua possível aplicação biomédica no diagnóstico (via agentes de contraste na imagem por ressonância magnética nuclear) e tratamento de câncer (via a magnetohipertermia) [5]. O estudo desses sistemas abrange a área da nanociência e pode ter importância significativa no futuro também nas áreas de spintrônica e computação quântica [6,7] sendo portanto de grande interesse científico e tecnológico [8].

Os sistemas de interesse do nosso grupo consistem de nanodots magnéticos dispersos em diversas matrizes: sólidas (sílica, polímeros, etc) ou líquidas (fluidos magnéticos iônicos, surfactados, e biocompatíveis), podendo os substratos serem metálicos, isolantes ou semicondutores. O grupo tem interesse no estudo de:

(i) propriedades magnéticas [9-13]

(ii) propriedades magnetoópticas[4,14-17]

(iii) propriedades de magnetotransporte [18].

(iv) propriedades ferrohidrodinâmicas[19].

Os principais objetivos do grupo são:

• elucidar a origem do acoplamento de “exchange” entre nanodots magnéticos;

• investigar o efeito do diâmetro e passivação na anisotropia de superfície dos nanodots magnéticos;

• investigar como a formação de aglomerados (dímeros, trímeros, etc) nesses sistemas altera as propriedades magnéticas, magnetoópticas, e magnetotransporte;

• entender como os mecanismos de transporte de massa e calor são influenciados pela cobertura molecular superficial das nanopartículas e a ação de campo magnético;

• investigar instabilidades hidrodinâmicas de fluidos magnéticos e fluidos magneto-reológicos;

• investigar a estabilidade de colóides magnéticos;

• introduzir novas montagens experimentais para estudar as propriedades magnéticas, magnetoópticas, magnetotransporte e hidrodinâmicas desses sistemas magnéticos.

Existem vários projetos em andamento no momento, entre eles:

Equações de Lorenz na Ferrohidrodinâmica.
- Aluno: Anderson Costa da Silva
Efeito do Grafting na Separação de Fase de Fluidos Magnéticos.
- Aluno: Emilio Ramos Cintra
Birrefringência Magnética de Fluidos Magnéticos.
- Aluno: Gabriel Benicio Lopes Alves Damasceno
Ressonância Ferromagnética de Fluidos Magnéticos.
- Aluno: José Carlos Campello Lopes Junior
Magnetometria Óptica por Efeito Kerr de Nanocompósitos Magnéticos.
- Aluno: Juracy Leandro dos Santos Junior
Modelo de Ising Aplicado a Nanoestruturas Magnéticas.
- Aluno: Marcus Carrião dos Santos
Montagem Experimental da Balança de Gouy
- Aluno: Marcelo Guimarães Coutinho
Encapsulamento de Nanoestruturas Magnéticas em Biocavidades
- Aluno: Nilson Rodrigues Pereira

[1] M.N. Baibich et al., Phys. Rev. Lett. 61 , 2472 (1988). [2] V. Skumryev et al., Nature 423 , 850 (2003). [3] R. F. Ziolo et al., Science 257 , 219 (1992). [4] A.F. Bakuzis et al., Appl. Phys. Lett. 84 , 2355 (2004). [5] U. Hafelli, W. Schutt, J. Teller, M Zborowski, “Scientific and Clinical Applications on Magnetic Carriers”, Plenum Press, New York (1997). [6] P. Ball, Nature 404 , 918 (2000). [7] D. Loss, D.P. DiVincenzo, Phys. Rev. A 57 , 120 (1998). [8] M. Knobel, G.F. Goya, Sci. Amer. Brasil 31 , 58 (2004). [9] A. F. Bakuzis, P. C. Morais, J. Magn. Magn. Mater. 285 , 145 (2005). [10] A. F. Bakuzis, P. C. Morais, Phys. Stat. Sol. (c) 1 (12), 3332 (2004). [11] A. F. Bakuzis, P. C. Morais, F. Pelegrini, J. Appl. Phys. 85 , 7480 (1999). [12] A. F. Bakuzis, P.C. Morais, J. Magn. Magn. Mater. 226 , 1924 (2001). [13] A.F. Bakuzis, A.R. Pereira, J. G. Santos, P.C. Morais, J. Appl. Phys. in press. [14] A. F. Bakuzis et al., J. Appl. Phys. 87 , 2497 (2000). [15] A.F. Bakuzis et al., J. Appl. Phys. 89 , 3362 (2001). [16] K. Skeff Neto et al., J. Appl. Phys. 90 , 891 (2001). [17] P.P. Gravina et al., , J. Magn. Magn. Mater. 289 , 448 (2005). [18] A.F. Bakuzis, International Workshop on Spintronics and Nanomagnetism (2004). [19] A.F. Bakuzis, K. Chen, W. Luo, pre-print.

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