13 - Espectroscopia Mössbauer em ferritas produzidas por uma síntese ecologicamente correta
Professor(es):
Resumo:
A espectroscopia Mössbauer é uma técnica nuclear aplicável em diversas áreas científicas para estudar a estrutura eletrônica do átomo sonda e suas vizinhanças. Ela fornece informações sobre fases cristalográficas, estados de carga, ligações químicas, simetria e estado magnético dos isótopos Mössbauer nas amostras analisadas. Mais de 40 elementos apresentam o efeito Mössbauer, sendo os isótopos 57Fe e 119Sn os mais populares. É uma ferramenta importante para o estudo do Fe e/ou Sn em materiais magnéticos, nanomateriais, materiais biológicos e moleculares, solos, minerais, produtos de corrosão, entre outros. Atualmente, um espectrômetro Mössbauer (MIMOS) está sendo usado por um robô para explorar a composição de ferro do solo de Marte. O Laboratório Jacques Danon do CBPF é um dos mais avançados do país, com três espectrômetros de transmissão, equipamentos para medidas a baixas e altas temperaturas, um espectrômetro de conversão de elétrons e um magneto supercondutor. O laboratório também possui fontes para isótopos como 57Fe, 119Sn e 151Eu. Neste módulo, abordaremos os fundamentos da espectroscopia Mössbauer, incluindo conceitos como transições nucleares, ressonância e efeito Doppler. Discutiremos a instrumentação necessária, como amplificadores e analisadores multicanal, para obter e detectar espectros de radiação. A técnica será aplicada ao estudo de nanopartículas de ferritas, que são versáteis e usadas em catalisadores, armazenamento de energia, tratamento de águas residuais, medicina, sensores e desenvolvimento de novos materiais. O módulo também incluirá a síntese e caracterização dessas nanopartículas usando difração de raios X, microscopia eletrônica e medidas magnéticas para analisar suas propriedades e interpretar os espectros Mössbauer. Será apresentada uma motivação para o estudo de ferritas.
Ementa
- História – Algumas datas históricas e um pouco sobre a vida de Rudolf Mössbauer, descobridor do efeito Mössbauer e ganhador do prêmio Nobel.
- Fenômeno de ressonância e Efeito Doppler.
- Largura natural de linha de energia e Energia de recuo
- Efeito Mössbauer.
- Iniciação às técnicas experimentais e análise de dados
- Instrumentação – Apresentação dos espectrômetros e demais componentes da eletrônica.
- Programas de ajustes – Serão apresentados os programas utilizados nos ajustes dos dados (Origin, Vesta, Match, WinNormos).
- Exemplos característicos- Serão apresentados exemplos característicos de Espectroscopia Mössbauer (Singleto, Dubleto, Sexteto).
- Aplicações e algumas contribuições do grupo usando Espectroscopia Mössbauer (EM)
- Motivação para estudo de nanopartículas de Ferritas
- Estudo destas Ferritas por Espectroscopia Mössbauer e demais técnicas
- Preparação da apresentação EAFExp
- Escrita do trabalho em forma de artigo para a EAFExp
Pré-Requisitos:
Sem pré requisitosBibliografia:
- International Centre for Condensed Matter Physics – IF-UNB http://periodicos.unb.br/index.php/e-bfis eBFIS 5 4101-1(2016) ISSN:2318-8901
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- Effects of annealing temperature variation on the evolution of structural and magnetic properties of NiFe2O4 nanoparticles synthesized by starch-assisted sol–gel auto-combustion method. R. S. Yadav, J. Havlica, J. Masilko, L. Kalina, J. Wasserbauer, M. Hajdúchová, V. Enev, I. Kuřitka, Z. Kožáková. J. of Magnetism and Magnetic Materials 394 (2015), 439–447. http://dx.doi.org/10.1016/j.jmmm.2015.07.012