Fabricação de nanoestruturas alongadas de granada de ítrio e ferro (Y3Fe5O12) em membranas porosas de alumina através de metodologia de deposição de baixo custo

Abstract

A granada de ferro-ítrio (Y3Fe5O12), também conhecida por YIG, tem atraído bastante atenção devido a sua facilidade de magnetização, alta resistividade elétrica e baixa largura de linha de ressonância ferromagnética, tornando-o, assim, um excelente material para a fabricação de dispositivos de armazenamento magnético-ótico e de micro-ondas. Poucos são os estudos encontrados na literatura, utilizando nanofios de YIG, em especial, sintetizados com métodos químicos. Desta maneira, a proposta deste trabalho visa a deposição de nanofios de YIG em membranas porosas de alumina pelo método sol-gel, um método relativamente barato e prático, por meio de um processo de síntese constituído de materiais de baixo custo. Assim, nanoestruturas alongadas de YIG foram produzidas através de um sol composto de reagentes metálicos precursores, depositadas em membrana porosa de alumina e submetidas a tratamento térmico em forno elétrico a 900 oC por 2h. Nanopartículas de YIG também foram produzidas sob as mesmas condições para efeitos comparativos. Os resultados obtidos através de medidas de difração de raios-X e espectroscopia Raman, confirmaram a composição química do YIG e a presença de uma fase secundária de óxido de ítrio de ferro YFeO3, relativa a um dos componentes precursores formadores da granada. Análises de composição elementar, através de espectroscopia por energia dispersiva (EDS), confirmaram proporções adequadas dos elementos constituintes da granada. Através de imagens de microscopia eletrônica de varredura (MEV), foi possível observar a formação de nanoestruturas alongadas no interior dos poros, de até 5 μm de comprimento. As amostras foram submetidas a análise magnética por VSM, apresentando efeito ferromagnético, com campos coercitivo e remanentes de 21 Oe e 0,03 emu/g, respectivamente. Por meio de medidas de ressonância ferromagnética foi possível observar baixa anisotropia nas amostras. Ensaios de blindagem magnética na banda X permitiram observar uma baixa blindagem média efetiva, sugerindo estudos futuros sobre o comportamento da blindagem em faixas eletromagnéticas mais baixas.