Magnetismo em nanoestruturas heterogêneas: estudos

Magnetismo em nanoestruturas heterogêneas:
estudos fundamentais e potenciais aplicações
Projeto de Pesquisa
Prof. Dr. Daniel Reinaldo Cornejo
Instituto de Física - USP
Julho de 2014
Resumo
O objetivo geral deste projeto de pesquisa é o estudo de novos fenômenos magnéticos em
nanoestruturas heterogêneas, como filmes finos, nanofios, e ligas nanocristalinas, visando gerar
conhecimento que seja útil na geração de protótipos de dispositivos de baixa potência com
potencialidade para aplicações em tecnologia de ponta. O projeto é composto por três
subprojetos.
No primeiro deles será explorada a possibilidade de controlar/modificar o comportamento
magnético de filmes finos e nanofios de Ni, Fe e Co, por meio de um campo elétrico intenso
(~108 V/m) aplicado entre o metal magnético e um não magnético, separados por uma camada
isolante (alumina, quartzo) de espessura nanométrica. Estes nanocapacitores podem ser
submetidos a campos elétricos intensos pela aplicação de voltagens pequenas (~10 V). Serão
utilizados somente materiais em estado sólido, com o intuito que o conhecimento gerado possa
ser aplicado na fabricação de protótipos de nanodispositivos.
No segundo subprojeto estudaremos o magnetismo e as propriedades de transporte eletrônico em
filmes heterogêneos formados por elementos ferromagnéticos e supercondutores, focando
particularmente em válvulas de spin supercondutoras. Serão estudados o comportamento
magnético e as propriedades de transporte nas válvulas de spin, em função da temperatura e das
espessuras e composições de cada camada. O efeito do campo de exchange-bias sobre a
temperatura de transição da camada supercondutora também será investigado.
Finalmente, no terceiro subprojeto, exploraremos as inovadoras características daqueles sólidos
magnéticos que apresentam uma transição de fase de primeira ordem próxima à temperatura
ambiente. Assim, as propriedades de ligas de Heusler com memória de forma magnética como
Ni2MnGa e Ni2MnIn serão estudadas visando criar possíveis materiais para uso em resfriamento
magnético, enquanto que filmes finos de FeRh depositados sobre substratos não magnéticos
como MgO, ou ferroelétricos como BaTiO3, serão explorados como possíveis fontes para
desenvolver novas mídias de alta densidade de armazenamento digital de informação.
1. Estado da Arte e Caracterização dos Problemas Abordados
Uma das principais características de um bom número dos sistemas nanoestruturados que
apresentam fenômenos novos, ou propriedades diferenciadas, é que eles são heterogêneos. Isto
significa que são formados por dois ou mais materiais diferentes os quais estão em contato
através de uma superfície, ou ainda interagem de maneira indireta por meio de alguma camada
separadora, como é o caso das válvulas de spin. Ímãs do tipo exchange-spring, onde duas fases
ferromagnéticas, uma mole e outra dura, estão em contato através da superfície é um típico
exemplo
do
mencionado
anteriormente.
Bicamadas
formadas
por
fases
ferro
e
antiferromagnéticas, o que origina a anisotropia unidirecional, e são a base das válvulas de spin,
constituem outro exemplo muito estudado e tecnologicamente relevante em nanotecnologia.
Nos últimos anos, a necessidade de controlar o magnetismo de micro e nano objetos, de
maneira que possam ser usados em microdispositivos de baixa potência, impulsou ainda mais o
estudo do magnetismo de nanoestruturas. Uma das consequências disso foi a descoberta da
possibilidade de controlar características fundamentais de materiais magnéticos através de
campos elétricos intensos. Também as tensões induzidas por uma voltagem na superfície de
contato entre um ferroelétrico e um ferromagnético introduzem modificações nas respostas
magnéticas do material magnético. O contato entre um metal que sofre uma transição a um
estado supercondutor e um material magnético é também uma fonte de novos fenômenos em
nanomagnetismo. Mais conhecida, porém não totalmente explorada, é a influência da pressão na
resposta magnética de diversos materiais com ordenamento magnético.
No presente projeto de pesquisa é apresentada uma proposta que visa o estudo de
fenômenos magnéticos em nanoestruturas heterogêneas. O objetivo que permeia todo o projeto é
estudar fenômenos fundamentais nestas estruturas, mas visando a possibilidade de obter
dispositivos que tenham potenciais aplicações em nanotecnologia. O projeto geral é composto
por três subprojetos que são descritos em detalhe ainda neste capítulo. O primeiro deles trata
sobre modificações no magnetismo de filmes finos e nanofios pela aplicação de campos elétricos
intensos (da ordem de 108 V/m). No segundo, se propõe o estudo do magnetismo de filmes finos
formados por camadas metálicas em contato com um supercondutor, assim como o estudo do
comportamento de válvulas de spin supercondutoras. O terceiro subprojeto visa estudar as
1
propriedades magnéticas e termodinâmicas de sólidos magnéticos que apresentam uma transição
de fase de primeira ordem, particularmente na região onde as duas fases envolvidas coexistem.
Este projeto será realizado pelo proponente juntamente com seus orientandos e pósdoutorandos, um grupo de nove pessoas ao todo. Cabe mencionar que embora apresentados
como tópicos diferentes, os temas tratados estão estreitamente vinculados pelos objetivos gerais
do estudo, e pelas metodologias utilizadas para alcançá-los. Depois de apresentadas as
características essenciais de cada subprojeto no que resta deste capítulo, nos capítulos seguintes
da proposta são enunciados os objetivos, descrita a metodologia, apresentado o cronograma de
trabalho, mencionados os resultados esperados, discutida a exequibilidade do grupo de pesquisa
e justificado o orçamento solicitado.
2
1.1
Magnetismo de nanoestruturas na presença de um campo elétrico intenso
Fundamentos
Recentemente, foi mostrado que a aplicação de campos elétricos intensos em materiais
ferromagnéticos é capaz de modificar propriedades magnéticas fundamentais de um material,
como a temperatura de Curie e a anisotropia magnética [1,2,3,4]. Porém, como todo metal
produz uma blindagem para um campo elétrico externo, este efeito somente pode ser superficial,
de maneira que ele somete pode ser importante em amostras com configurações onde a relação
superfície/volume seja elevada. Justamente, este é o caso dos filmes finos.
Figura 1 – esquerda: representação esquemática da variação do nível de Fermi com a aplicação de um campo
elétrico, em um metal ferromagnético 3d [Ref. 5]. Direita: efeito de um campo elétrico sobre a ocupação dos orbitais
3d [Ref. 6].
A forma em que o campo elétrico é capaz de modificar as propriedades magnéticas de um
metal pode ser entendida considerando o efeito do campo elétrico sobre os elétrons 3d do metal
de transição ferromagnético, com energias próximas ao nível de Fermi [5]. Como num metal
ferromagnético a densidade de estados eletrônicos com spins “up” e “down” são diferentes, e
sendo que a presença de um campo elétrico de intensidade suficientemente alta é capaz de
deslocar o nível de Fermi em forma apreciável (Figura 1, lado esquerdo), então a diferença de
elétrons com spins “up” e “down” deve ser modificada pelo campo elétrico. Assumindo que a
magnetização líquida é dada pela diferença entre as integrais das densidades de estados D ( )
3
(spins “up”) e D ( ) (spins “down”) até a energia de Fermi  F , a mudança na magnetização

quando  F é perturbada por uma variação de campo elétrico E é M ~ D ( )  D ( )
E E .
F
Um segundo efeito produzido pelo campo elétrico sobre os elétrons é uma provável
mudança na ocupação dos orbitais 3d em uma camada muito fina de metal ferromagnético [6].
Por exemplo, como representado na Figura 1, lado direito, a presença de um eletrodo com carga
negativa pode favorecer a transferência de elétrons de orbitais d3 z
2
r 2
(estados com mz = 0) para
d x 2  y 2 . Isto pode acarretar mudanças na anisotropia magnética do material.
Claramente, a preparação de nanodispositivos onde possam ser realizados os estudos
inerentes a este tema não é um processo trivial. A intensidade dos campos elétricos que
produzem as mudanças mencionadas é da ordem dos 100 MV/m [3]. Para produzir tais campos,
com diferenças de potenciais da ordem de dezenas de V, como os disponíveis em aplicações
eletrônicas, é necessário que a separação entre os eletrodos do dispositivo seja da ordem de, no
máximo, centenas de nanômetros. Inicialmente, os efeitos do campo elétrico sobres as
propriedades magnéticas foram descobertos e estudados em semicondutores do sistema
(Ir,Mn)As, onde foram observadas variações da temperatura de Curie da ordem de 1 K sob
voltagens de 125 V, o que correspondia a campos de 1.6x108 V/m [6,7,8,9,10]. Logo, o estudo
esteve mais centrado em sistemas multiferróicos, onde a deformação estrutural do material por
causa de um campo elétrico induz mudanças no comportamento magnético, e vice-versa
[11,12,13,14]. Em ambos os casos as limitações para possíveis aplicações estão dadas pelas
baixas temperaturas onde os efeitos são observados. A primeira publicação onde os efeitos do
campo elétrico produzindo mudanças significativas no comportamento magnético de um material
em temperatura ambiente, descreve que o experimento foi realizado submergindo o metal em um
eletrólito [1].
A indução de ferromagnetismo por um campo elétrico em dióxido de titânio dopado com
cobalto foi produzido também usando um eletrólito líquido [15]. Cálculos teóricos sobre os
efeitos do campo elétrico na interface Fe/MgO são relatados na Ref. 16. O uso de dielétricos em
estado sólido (como MgO e poliamida) é mais recente [4,17,13,18]. O uso de um filme iônico
4
polimérico [19,20,21] como camada separadora, entre o filme ferromagnético (Co) e um eletrodo
metálico não magnético, foi relatado em 2012 [22].
Figura 2 – Heteroestruturas magnéticas propostas para serem testadas sob a ação de um campo elétrico intenso: na
parte superior se mostra um filme multicamadas onde um material ferromagnético está aderido a um condutor não
magnético. Abaixo, um arranjo de nanofios magnéticos pode ser transformado em um capacitor onde o isolante é a
própria alumina. Os fios magnéticos estão ligados ao contato metálico superior.
Estudos dos efeitos do campo elétrico em nanoestruturas ferromagnéticas constituem um
tópico novo dentro do magnetismo e abrem muitas possibilidades para a obtenção de
5
nanodispositivos. O controle das propriedades magnéticas de um filme ferromagnético por um
campo elétrico, através de materiais em estado sólido e que funcionem em temperatura ambiente
é desejável para criar novos sensores e atuadores com aplicações em spintrônica.
Trabalho proposto
O presente subprojeto visa estudar as modificações que a aplicação de campos elétricos
intensos produz no magnetismo de filmes ferromagnéticos e arranjos de nanofios, usando
somente materiais em estado sólido, com o intuito que o conhecimento gerado possa ser aplicado
na fabricação de protótipos de nanodispositivos de baixa potência. Assim, propomos a
preparação, via sputtering, de filmes nanoestruturados formados por um metal magnético (Fe,
Ni, Co, FeNi, FeCo), um separador dielétrico (quartzo, Al2O3) e um metal não magnético (Pt, Pd,
Ag, Au), segundo o esquema mostrado na parte superior da Figura 2. As espessuras do separador
dielétrico e da camada magnética do filme serão da ordem de 10 nm.
Também, serão preparados por eletrodeposição sistemas de nanofios de Ni e Fe em
lâminas de alumina. Estes dispositivos estão limitados na parte inferior por uma camada de
alumínio, a qual é preservada durante o processo de anodização. Controlando o tempo de
deposição, é possível crescer os nanofios sem que eles ultrapassem a altura dos poros, de
maneira que eles ficam confinados dentro da lâmina de alumina. A parte superior da lâmina pode
ser recoberta com um metal não magnético como Cu, por exemplo, e ainda, o contato elétrico
pode ser melhorado por meio da deposição de uma fina camada de um metal nobre. Assim, os
dispositivos são essencialmente capacitores, e resulta possível submeter os nanofios magnéticos
a campos elétricos intensos, por meio da aplicação de voltagens da ordem dos 100 V (ver parte
inferior da Figura 2).
Preparadas estas heteroestruturas básicas, o seguinte passo do trabalho consiste em estudar
o comportamento da magnetização, histerese, e anisotropia da componente magnética em função
do campo elétrico aplicado. Em particular, visamos que existe uma grande chance de observar
efeitos fortemente dependentes da direção do campo aplicado no caso dos nanofios. Finalmente,
acreditamos ser possível crescer heteroestruturas mais complexas, como finas bicamadas
magnéticas formadas por um material antiferromagnético e outro ferromagnético, e estudar o
efeito do campo elétrico sobre o acoplamento da bicamada.
6
1.2
Propriedades magnéticas de multicamadas heterogêneas envolvendo
contatos ferromagneto/supercondutor
Fundamentos
Um sistema heterogêneo que desperta muito interesse nos últimos anos é aquele formado
por um material ferromagnético (F) e um material supercondutor (S). Os fenômenos físicos que
surgem quando se colocam em proximidade dois materiais sólidos com estados mutuamente
excludentes, como são o ferromagnético e o estado supercondutor, oferecem um vasto campo de
pesquisa e possíveis aplicações tecnológicas. Nestes sistemas, algumas vezes chamados de
sistemas Híbridos Ferromagneto-Supercondutor (FSH), há uma forte interação mútua entre os
subsistemas que chega a alterar drasticamente as propriedades dos materiais constituintes. A
interação da supercondutividade com o ferromagnetismo tem sido exaustivamente estudada,
tanto
em
forma
experimental
quanto
teórica,
principalmente
para sistemas homogêneos [23,24]. A interação entre os subsistemas S e F ocorre através do
campo magnético induzido pela magnetização não uniforme do subsistema F que penetra dentro
do supercondutor S. Se este campo é forte o suficiente, ele pode gerar vórtices
no supercondutor (ou modificar uma estrutura prévia de vórtices). A natureza não uniforme da
magnetização pode ser produzida de uma forma artificial, por exemplo, utilizando distribuições
de “pontos” ou “nanofios” magnéticos como subsistema F, ou mesmo pela topologia dada pelas
paredes de domínio (DW) em um filme continuo. O fluxo magnético do subsistema F pode
ancorar vórtices (ou ainda criá-los) no supercondutor, modificando as propriedades de transporte
e a temperatura crítica de transição neste subsistema. Como mencionado na Ref. 25 o efeito
inverso também é importante: as supercorrentes do S geram um campo magnético que interage
com a magnetização do subsistema F, o que leva à formação de defeitos topológicos S-F
acoplados.
A interfase entre duas camadas S e F é extremamente rica em fenómenos físicos devido aos
vários termos de energia e comprimentos característicos envolvidos no problema: o gap de
energia do supercondutor , a energia de troca do ferromagneto Eex, os comprimentos de
7
coerência, supercondutor (  S ) e ferromagnético (  F ), e as espessuras das camadas S e F. As
energias  e Eex estão acopladas aos comprimentos  S e  F , respectivamente. O comprimento
 F é a distância característica sobre a qual os pares de Cooper perdem sua fase na camada F, e a
energia de troca Eex está relacionada à diferença de energia potencial entre os níveis de Fermi das
duas bandas de spins. Além de a supercondutividade sobreviver em uma distancia muito menor
dentro de um metal F do que em um metal normal, ela apresenta comportamentos bastante
diferentes. Isto surge basicamente pela oscilação da função de onda do par de Cooper no material
F (Figura 3).
Figura 3: comparação do comportamento da amplitude da função de onda de um par de Cooper, em função da
distância, em uma região interfacial entre um supercondutor e um metal normal, e entre o mesmo supercondutor e
um ferromagneto [26].
O estudo do efeito do campo de troca inhomogêneo sobre os pares de Cooper é um tópico
de ponta na pesquisa dos sistemas FSH. Uma consequência experimental foi o surgimento das
chamadas válvulas de spin supercondutoras [27,28]. Uma válvula de spin convencional é uma
heteroestrutura formada basicamente por duas camadas de material ferromagnético (F1 e F2)
separadas por um metal normal (N), sendo que uma dessas camadas (chamada de camada presa)
está em contato com uma camada de material antiferromagnético (AF). A restante camada
ferromagnética é chamada de camada livre. Esta multicamada está normalmente depositada
sobre um substrato adequado e protegida por uma sobre camada (ver figura 4, lado esquerdo). As
propriedades de transporte eletrônico da válvula de spin, manifestadas, por exemplo, através do
valor da magnetorresistência, dependem da orientação relativa das magnetizações das camadas
8
F1 e F2. Em uma válvula de spin supercondutora, a camada livre F2 (ou ainda ambas as camadas
ferromagnéticas) é colocada em contato com um elemento ou liga (S) que se torna supercondutor
abaixo de uma temperatura crítica (figura 4, lado direito). A estrutura mostrada na figura 5 não é
a única possibilidade, já que estruturas sanduiches do tipo F1/S/F2 são também muito estudadas.
Figura 4: válvula de spin convencional (à esquerda) e supercondutora (à direita)
O campo médio de troca atuante sobre os pares de Cooper pode ser controlado mudando a
orientação relativa das magnetizações das camadas F1 e F2. Quando as magnetizações de F1 e
F2 são antiparalelas, é esperado que o campo de troca médio seja pequeno, e isto leva a uma
temperatura crítica da transição supercondutora na camada S maior do que na configuração
paralela ( TC  TCAP  TCP  0 ). Assim, se a supercondutividade para a orientação paralela
pudesse ser suprimida completamente, a heteroestrutura pode ser usada como uma válvula de
spin para a corrente supercondutora, manipulada através das magnetizações das camadas F.
Válvulas de spin supercondutoras foram propostas teoricamente no final da década dos
noventa por Sangjun Oh [27] e Tagirov [28]. Estes estudos teóricos pioneiros desencadearam um
enorme trabalho experimental dentro desta área [29-38], sendo que muitos dos efeitos
encontrados nessas heteroestruturas ainda não são completamente entendidos, abrindo um vasto
campo de pesquisa com alto potencial de aplicação em spintrônica. Além do uso potencial destas
heteroestruturas como elementos eletrônicos-magnéticos de alta velocidade de acesso, eles
podem ser futuramente aplicados em computadores quânticos [39]. Inclusive, a interação
puramente magnética entre os subsistemas ferromagneto e supercondutor pode ser usado para
9
desenvolver um elemento spintrônico supercondutor controlado por campo magnético: a
viabilidade de um interferômetro Josephson controlado por campo magnético usando uma fina
bicamada F/S foi demostrada por Eom e Johnson [40]. Também, a influência da anisotropia
magnética das camadas F nas propriedades das válvulas de spin supercondutoras [30]; efeitos de
magnetorresistência gigante vinculados ao efeito de válvula de spin supercondutora [31]; a
influência do estado de vórtice do supercondutor na resposta da válvula [32], aumentos da
magnetorresistência por indução de paredes de domínio vinculada ao surgimento de
supercondutividade [36], efeitos do campo de exchange-bias sobre a camada supercondutora
[37], o efeito de válvula de spin inverso (onde TC  TCAP  TCP  0 , [38]), e seletividade de spin
em válvulas supercondutoras [41] são alguns exemplos de efeitos que estão impulsando fortes
pesquisas neste ramo da física do estado sólido.
Trabalho proposto
Recentemente iniciamos em nosso grupo estudos em nanoestruturas do tipo F/S com o
intuito de observar modificações no comportamento magnético do material F nas proximidades
da temperatura crítica supercondutora [42]. Também, desenvolvemos as nossas primeiras
válvulas supercondutoras, conformadas por uma multicamada de Si[100]/FeMn/Ni/Nb/Ni/Ag,
cujos comportamentos magnéticos, em temperaturas próximas da temperatura crítica
supercondutora da camada de Nb, são mostrados na Figura 5. Na figura (ver ciclo a 7.8 K) pode
ser observado o forte campo de exchange-bias (da ordem dos 250 Oe) que o FeMn (AF) produz
no ciclo de histerese do Ni (FM). Quando a temperatura diminui e entra na região de transição
metal normal – supercondutor do Nb (entre 7.4 e 6.0 K para este filme), o ciclo de histerese total
da válvula começa a mudar de maneira apreciável (ver gráficos na Figura 6 para as temperaturas
7.4, 7.2 e 7.0 K) por causa da incorporação do momento magnético do Nb. Verificamos que
existe uma forte interação entre o momento magnético do filme ferromagnético e a camada
supercondutora, o qual se manifesta através de uma assimetria no ciclo de histerese da camada
supercondutora, efeito que está vinculado ao campo de exchange-bias da bicamada FeMn/Ni.
10
0.0010
0.0010
0.0008
T = 7.80(3) K
magnetic moment (emu)
magnetic moment (emu)
0.0008
0.0006
0.0004
0.0002
0.0000
-0.0002
-0.0004
-0.0006
-0.0008
-0.0010
-2000
T = 7.40(3) K
0.0006
0.0004
0.0002
0.0000
-0.0002
-0.0004
-0.0006
-0.0008
-1500
-1000
-500
0
500
-0.0010
-2000
1000
-1500
-1000
H (Oe)
0.0010
0.0008
0.0006
0.0004
0.0002
0.0000
-0.0002
-0.0004
-0.0006
-0.0008
-0.0010
-2000
0
500
1000
0
500
1000
0.0010
T = 7.20(3) K
magnetic moment (emu)
magnetic moment (emu)
0.0008
-500
H (Oe)
T = 7.00(3) K
0.0006
0.0004
0.0002
0.0000
-0.0002
-0.0004
-0.0006
-0.0008
-1500
-1000
-500
0
500
1000
-0.0010
-2000
H (Oe)
-1500
-1000
-500
H (Oe)
Figura 5: curvas de magnetização em temperaturas próximas da temperatura crítica supercondutora em uma válvula
de spin supercondutora de composição Si[100]/Nb/Ni/Nb/Ni/FeMn/Ag.
Assim, este subprojeto tem como objetivo estudar fenômenos magnéticos e de transporte
em filmes heterogêneos formados por elementos ferromagnéticos e supercondutores. O trabalho
está focado principalmente na obtenção de filmes do tipo F/S, F/S/F e válvulas de spin
supercondutoras, na caracterização microestrutural destes heteroestruturas, e no estudo das suas
propriedades magnéticas e de transporte eletrônico. Os elementos supercondutores usados serão
Nb, Ta e V, enquanto que os elementos ferromagnéticos serão Ni, Fe e Co. As ligas
antiferromagnéticas serão FeMn, IrMn, NiO e CoO. Visamos também caracterizar o
comportamento magnético destes nanodispositivos aplicando uma metodologia FORC
especialmente desenvolvida para eles.
11
1.3
Estudos de transições de fase de primeira ordem em sólidos magnéticos
Fundamentos
Uma classe extensa de sólidos magnéticos apresenta a peculiaridade que seus integrantes
tornam-se heterogêneos de uma maneira particular. Sólidos magnéticos que apresentam uma
transição de fase de primeira ordem, seja ela estrutural ou magneto-estrutural, podem ser
mantidos em estados metaestáveis nos quais as duas fases envolvidas na transição coexistem.
Consideremos por exemplo um material que sofre uma transição de fase caracterizada pela
temperatura crítica TC ( H ) , isto é, a temperatura crítica da transição pode ser modificada pela
presença de um campo magnético externo. Durante o aquecimento deste material, desde uma
temperatura inicial na região onde a Fase I é estável, o sistema deverá passar por uma região de
coexistência de fases, formada pela fase I superaquecida e a fase II (a fase estável de alta
temperatura), como se mostra na Figura 6a. O limite desta região de metaestabilidade é dado pela
curva T * ( H ) . Durante o resfriamento da liga teremos um processo similar, como mostrado na
Figura 6b, mas agora a região de metaestabilidade, onde temos a fase II super-resfriada e a fase I,
está limitada pela curva T ** ( H ) . Essa coexistência de fases é caracterizada normalmente por
fortes histereses térmicas [43]. Na última década, começou a ficar evidente que isto pode dar
origem a interessantes propriedades funcionais em materiais de interesse tecnológico, e desta
forma, o estudo de FOPT (first-order phase transition) em sólidos magnéticos tornou-se um
assunto de interesse tanto do ponto de vista experimental quanto teórico.
A origem das regiões de metaestabilidade mencionadas acima está na inevitável
desordem composicional microscópica da liga estudada [43]. Em qualquer liga ou composto
dopado, a composição microscópica varia localmente em torno de um valor médio (o valor
macroscópico) simplesmente por causa do processo de formação da liga (por exemplo, o
processo de solidificação). A esta desordem composicional se soma naturalmente a desordem
microestrutural causada pelos defeitos cristalinos e a presença de tensões e distorções da rede.
Quando a liga apresenta uma transição de fases, o panorama mencionado provoca que exista uma
12
região de temperaturas de transição cuja largura está determinada justamente pelo grau de
desordem da liga.
Figura 6 – representação do diagrama de fases no plano (T,H) para uma liga que apresenta uma transição de fase de
primeira ordem, com destaque para as regiões metaestáveis: em a) é mostrada a região metaestável durante o
aquecimento e em b) a correspondente região no resfriamento.
Materiais magnéticos que apresentam transições de fase de primeira ordem frequentemente
mostram características físicas interessantes para possíveis aplicações tecnológicas: o efeito
magneto-estritivo e o efeito magneto-calórico são alguns exemplos. O acoplamento magnetoelástico que surge entre os graus de liberdade da rede e os graus de liberdade magnéticos, em um
material cristalino magnético, é um aspecto chave para entender esta riqueza de efeitos [43].
Figura 7 – dependência com a temperatura da magnetização e da condutividade em La 0.5Ca0.5Mn03 durante um ciclo
térmico sob a ação de um campo de 1T [45].
13
Um dos exemplos mais explorados disto é constituído pelo estudo das propriedades
físicas das manganitas [44]. Materiais como o La1−xCaxMnO3 se caracterizam por uma
transformação desde um estado metálico ferromagnético a um estado antiferromagnético isolante
[45] e na região de coexistência de fases são observadas fortes histereses térmicas tanto na
magnetização quanto na resistividade (Figura 7).
Outro exemplo muito interessante é dado pelo subgrupo de ligas de Heusler Ni2MnGa e
Ni2MnIn, as quais apresentam uma transição de fase estrutural de primeira ordem envolvendo
uma fase austenítica de alta temperatura e uma fase martensítica de baixa temperatura, com o
condimento que tal transformação acontece próxima da temperatura ambiente. Ni2MnGa
apresenta interessantes efeitos de memória magnética de forma [46,47] enquanto que Ni2MnIn
(fora da composição estequiométrica) mostra um grande efeito magneto-calórico inverso [48].
Também, recentemente foi descoberto que variações de pressão (dentro de valores moderados)
em ligas de Ni2MnIn originam um efeito barocalórico gigante [49], o que pode ser aproveitado
em refrigeração magnética.
Outro material que está atraindo enorme atenção é o FeRh. Ligas de FeRh perto da
composição equiatômica apresentam efeitos elastocalórico e magnetocalórico gigantes [50], além
de magnetostricção e magnetorresistência gigante [43]. Esta liga apresenta uma transição de fase
de primeira ordem, caracterizada por uma expansão isotrópica da sua rede ´ (do tipo CsCl), e a
mudança estrutural é acompanhado por uma transição de fase magnética, desde um estado
antiferromagnético para outro ferromagnético, a uma temperatura crítica TN próxima aos 340K.
A transição ocorre para uma faixa estreita de composição, aproximadamente 5% em torno de
x=0,5 no diagrama de fases do sistema Fe1-xRhx [51] e é fortemente influenciada por diferentes
parâmetros termodinâmicos, principalmente a pressão e o campo magnético aplicado. Maat et al.
[52] revelaram a existência de uma faixa de temperaturas de coexistência entre domínios das
fases antiferro e ferromagnéticas em filmes finos de Fe49Rh51/MgO e Fe49Rh51/Al2O3 crescidos
via sputtering. A faixa tem uma largura de uns 10K e sua posição depende linearmente da
intensidade do campo magnético aplicado e do substrato aplicado. Esta coexistência de fases em
uma transição magneto-estrutural de primeira ordem, foi confirmada por observações diretas
usando microscopia de força magnética [53].
Em um trabalho inicial recente realizado em nosso grupo, foi também observada esta
coexistência de fases em uma região bastante larga do diagrama de fases do FeRh (ver Figura 8),
14
justamente para filmes caracterizados por uma forte desordem composicional. Foi verificado que
o controle dos parâmetros da deposição via sputtering, e o tipo de substrato usado, permitiam
obter ligas seja com uma ou com duas fases presentes. Isto abre um interessante tema de
pesquisa já que podemos estudar as interações entre essas duas fases e ver como essas interações
mudam com a mudança de fase de uma delas.
Figura 8: parâmetros de rede obtidos a partir de espectros de difração de raios-x em ligas de Fe1-xRhx (Ref. 54)
A formação de duas fases metaestáveis, e a histerese térmica originada, foi estudada em ligas de
Fe1-xRhx por meio de curvas de inversão de primeira ordem, variando a temperatura e mantendo
o campo constante – T-FORC – como mostrado na Figura 9 [54]. Esta análise permitiu fazer
determinações quantitativas sobre as influências de cada fase na histerese térmica observada.
Também recentemente foi mostrado que ligas de FeRh dopadas com Pd apresentam duas
transformações de fase de primeira ordem. A primeira corresponde à transformação isotrópica já
mencionada, e que acontece em esta liga a 270 K. Já a segunda é uma transformação de fase
desde uma fase cúbica a uma fase tetragonal martensítica o que confere efeitos de memória de
forma [55] ao material. Isto ocorre a uma temperatura de aproximadamente 175 K. Ambas as
transformações são afetadas pela presença de um campo magnético aplicado. Assim, este
material torna-se um excelente candidato para estudar efeito magneto-calórico [56] e efeito de
memória de forma. Existem outros estudos iniciais altamente promissórios que mostram que é
15
possível controlar a transição de fase do FeRh por médio da tensão e do campo elétrico criado
pelo ferroelétrico BaTiO3 [57], e ainda, confeccionar um nanodispositivo de armazenamento de
informação baseado na magnetorresistência anisotrópica do FeRh [58].
Figura 9 a) T-FORC’s para uma amostra de Fe49.2Rh50.8, sob a ação de um campo de 100 Oe. b) Gráfico de
contornos e tridimensional da distribuição FORC obtida para esta amostra [54].
16
Trabalho proposto
Este subprojeto consiste em preparar, caracterizar e estudar as propriedades de ligas
nanocristalinas em forma bulk e filmes finos nanoestruturados de materiais que apresentem
transições de fase estruturais ou magneto-estruturais de primeira ordem, como FeRh, FeRh-Pd, e
ligas de Heusler do tipo Ni2MnGa e Ni2 MnIn. Serão estudados os efeitos da composição, da
possível dopagem com outros elementos, e da dimensionalidade do sistema na transição de fase.
Também, se pretende realizar estudos dos efeitos da pressão sobre a transição de fase nas ligas
bulk, e dos efeitos da interação entre depósito e substrato no caso dos filmes finos. Medidas de
calor especifico também serão realizados.
Serão também realizadas deposições de ligas selecionadas sobre substratos cristalinos
orientados de materiais ferroelétricos como o titanato de Bário, e, modulando as suas

características através de um campo elétrico aplicado ( E ), estudaremos as mudanças no filme

depositado em função de um campo magnético aplicado ( B ) e da temperatura (Figura 10). Isto
nos permitirá explorar as possibilidades destes dispositivos como possíveis sensores de campo.
Figura 10 – Filme de liga magnética depositada sobre substrato ferroelétrico. A aplicação de um campo elétrico
permite mudar a tensão entre filme e substrato e estudar as mudanças nas características magnéticas do filme.
17
2. Objetivos
1) Preparar filmes multicamadas consistindo de um metal magnético (Fe, Ni, Co, FeNi), um
separador dielétrico (como quartzo ou Al2O3) e um metal não magnético (Ag, Au). Os filmes
serão depositados via sputtering. Preparar por eletrodeposição sistemas de nanofios de Ni e Fe
em lâminas de alumina. Estudar o comportamento da magnetização, histerese, anisotropia e
temperatura de Curie dos elementos e ligas magnéticas, em função do campo elétrico aplicado
entre o metal magnético e o não magnético.
2) Preparar via sputtering bicamadas S/F, tricamadas F/S/F e válvulas de spin supercondutoras
do tipo S/F/S/F/AF com diferentes composições e espessuras. Os elementos supercondutores
serão Nb, Ta e V, enquanto que os elementos ferromagnéticos poderão ser Ni, Fe, e Co. As
ligas antiferromagnéticas poderão ser FeMn, CoO, NiO e IrMn. Estudar o comportamento da
temperatura de transição supercondutora nas bicamadas S/F e nas tricamadas F/S/F em função
da espessura da camada ferromagnética e dos elementos supercondutores. Estudar o
comportamento magnético e as propriedades de transporte nas válvulas de spin, em função da
temperatura e das espessuras e composições de cada camada. O efeito do campo de exchangebias sobre a temperatura de transição da camada supercondutora também será estudado.
3) Preparar amostras bulk por forno a arco voltaico e filmes finos via sputtering de ligas de Fe1xRhx
e FeRh-Pd, e ligas de Heusler como Ni2MnGa e Ni2 MnIn. As FOPT serão estudadas em
função da composição e tamanho de grãos para as amostras massivas, e do tipo de substrato e
da espessura das camadas no caso dos filmes. Estudar o comportamento do calor específico e
da entropia destas ligas. Depositar algumas ligas selecionadas sobre substratos ferroelétricos
como titanato de Bário e estudar suas características como possíveis sensores de campo
magnético.
4) Realizar caracterizações microestruturais e magnéticas de todas as heteroestruturas fabricadas.
Elaborar modelos e ferramentas computacionais adequadas para explicar os fenômenos
experimentais observados nas estruturas a serem estudadas.
5) Formar recursos humanos de qualidade a partir da orientação de projetos de IC, mestrado,
doutorado e a supervisão de pós-doutorados, por meio das linhas de pesquisa apresentadas
neste projeto.
18
3. Metodologia
3.1 Preparação das amostras
Os filmes finos serão obtidos por deposição via magnetron sputtering com o ATC 2000
Sputtering System da AJA International. Os diferentes tipos de filmes, dependendo do
subprojeto, serão depositados a partir de alvos comerciais de alta pureza (Fe, Co, Ni, Mn, Ir,
NiO, Nb, Cu, Cr, Zr, Ag, Au, Al2O3, SiO2, Si, Hf) sobre diferentes tipos de substratos (Si, SiO2,
Al2O3, MgO, BaTiO3) aquecidos a temperaturas apropriadas. Possíveis tratamentos térmicos nas
amostras serão realizados em alto vácuo, usando fornos controlados por computador. Todos os
equipamentos mencionados estão disponíveis no Laboratório de Materiais Magnéticos (LMM).
Para a obtenção dos nanofíos será usado o potenciostato-galvanostato EG&G Instruments
2273, com uma célula retangular de metilmetacrilato para as deposições e uma rede de platina
como ânodo. Os nanofios serão depositados em lâminas de alumina nanoporosa, as quais são
obtidas em nosso laboratório a partir de lâminas de alumínio de alta pureza. Os diâmetros dos
poros estão na faixa entre 20nm e 500nm. Para a obtenção dos poros maiores (150nm para
acima), é necessária a aplicação de uma voltagem de aproximadamente 120-150V. Não
possuímos uma fonte adequada para isso e então estamos solicitando uma para o projeto.
A obtenção das amostras bulk, tais como FeRh, FeRhPd, Ni2MnGa e Ni2 MnIn será feita por
fundição em um forno de arco voltaico disponível no LMM. A temperatura atingida pelo forno é
de aproximadamente 2500oC, o que permite fundir todos os elementos que precisamos em nosso
estudo. Logo de preparados, estes materiais serão submetidos a tratamentos térmicos para o qual
serão utilizados os fornos anteriormente mencionados.
3.2 Caracterização Microestrutural
As características microestruturais das amostras preparadas neste projeto serão determinadas
por difratometria de raios x em alto e em baixo ângulo. Em alguns estudos se procurará depositar
filmes epitaxiais (FeRh, FeRh-Pd) e nesses casos realizaremos medidas de raios x com varredura
19
em  e medidas do tipo rocking curve, técnica que permite analisar a uniformidade dos grãos
cristalinos existentes e a mosaicicidade do filme. A composição e as espessuras das camadas dos
filmes serão determinadas por retroespalhamento Rutherford (RBS) no Laboratório de Análise
de Materiais por Feixe Iônico. Microscopia eletrônica de transmissão (TEM) e microscopia
eletrônica de varredura (SEM) serão usadas por meio das facilidades disponíveis no Centro
Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM) de Campinas. Espectrometria de energia
dispersiva de raios x (EDX) será utilizada para determinar a composição das amostras bulk.
Microscopias de força atômica e de força magnética (AFM e MFM) também serão utilizadas,
técnicas que estão disponíveis em grupos parceiros dentro do IFUSP.
3.3 Caracterizações Magnéticas e Calorimétricas
Os filmes preparados neste projeto serão caracterizados por meio de medidas de
magnetização em função do campo aplicado e da temperatura; em alguns casos será de interesse
medir a magnetorresistência em função do campo aplicado e da temperatura. Para estas
caracterizações magnéticas contamos no nosso Departamento com um SQUID comercial da
Quantum Design, onde é possível realizar medidas na faixa de temperaturas de 1.8 K até 400 K,
com campos magnéticos de até 70 kOe. Também será usado um magnetômetro de amostra
vibrante com capacidade para medir magnetização entre 4.2 K e 1000 K em campos magnéticos
de até 20 kOe. Este VSM permite realizar medidas em filmes finos, já que momentos magnéticos
tão baixos quanto 10-6 emu podem ser medidos. Também, este VSM permite realizar medidas de
magnetorresistência, pela técnica de quatro pontas, na mesma faixa de temperaturas e campos, e
em função da orientação do filme em relação ao campo aplicado. Medidas de transporte e
calorimetria também serão realizadas no PPMS recentemente instalado no Departamento de
Física dos Materiais e Mecânica (DFMT), o qual permite aplicar campos de até 90 kOe e variar a
temperatura entre 1.8 K e 1000 K.
Como pretendemos também realizar medidas de magnetização em função da pressão para o
caso de amostras bulk, estamos solicitando no projeto uma célula de pressão para ser montada no
SQUID do DFMT. Nas medidas onde seja necessário aplicar campo elétrico nas amostras (como
20
nos experimentos mencionados no primeiro subprojeto) deverá ser utilizada uma fonte de
voltagem de alta precisão. Para isso (e para a preparação de nanofios de grande diâmetro, como
já foi mencionado) estamos solicitando uma fonte neste projeto.
3.4 Modelagens dos Fenômenos Estudados
Uma das características da nossa maneira de fazer pesquisa é que sempre visamos
complementar
os
experimentos
realizados
com
modelagens
utilizando
modelos
fenomenológicos, como análise computacional micromagnética, análise de curvas de inversão de
primeira ordem e simulações Monte Carlo. Assim, neste projeto serão utilizados modelos e
simulações numéricas capazes de representar os fenômenos experimentais que venham ser
medidos, com o intuito de integrar descrição experimental e sustentação teórica.
4. Cronograma
Este projeto será desenvolvido em dois anos, com um cronograma dividido em oito
trimestres, o qual consistirá das seguintes etapas:
1)
2)
3)
4)
5)
Compra do material necessário para o projeto.
Preparação dos diferentes materiais estudados no projeto.
Determinação das características morfológicas e microestruturais dos diferentes sistemas.
Determinação das propriedades magnéticas e térmicas dos sistemas estudados.
Tratamento de dados, elaboração de relatórios das atividades desenvolvidas, publicação
dos resultados.
Etapa
1o Trim.
2o Trim.
3o Trim.
4o Trim.
5o Trim.
6o Trim.
7o Trim.
8o Trim.
1
2
3
4
5
█████
███
█
█
-
█████
████
██
██
█
█████
█████
█████
█████
██
█████
█████
█████
█████
█████
███
████
█████
█████
█████
██
███
███
█████
█
██
██
█████
█
█
█████
21
5. Resultados Esperados
Através do desenvolvimento do presente projeto pretende-se:
1) Contribuir para a elucidação de fenômenos físicos básicos presentes em nanoestruturas
heterogêneas, visando correlacionar suas propriedades físicas com possíveis aplicações
em nano dispositivos. Se for possível, desenvolver protótipos simples desses dispositivos.
2) Contribuir para a expansão do conhecimento na área do magnetismo e da termodinâmica
na nanoescala, tanto nos aspectos fundamentais quanto em possíveis aplicações, por meio
da publicação dos resultados obtidos no projeto, em revistas indexadas e de seletiva
política editorial.
3) Contribuir fortemente na formação de recursos humanos na área de nanomagnetismo, por
meio da orientação de alunos de Iniciação Científica, Mestrado e Doutorado, e a
supervisão de pós-doutorados. Especificamente, este projeto deverá contribuir na
formação de seis alunos de pós-graduação e um de graduação, e no trabalho de pesquisa
de um pós-doutor.
6. Exequibilidade
A equipe científica deste projeto está formada pelo proponente, oito orientandos (sendo cinco
deles alunos de doutorado, dois de mestrado e um de IC), e um pós-doutorando. Visamos ainda a
incorporação de outro pós-doutor para o próximo semestre. A equipe técnica do LMM, a qual
colabora na manutenção da infraestrutura e em todas as etapas experimentais dos projetos do
grupo, está formada por três técnicos com formação superior (um doutor em engenharia elétrica
e dois doutores em ciência de materiais), um técnico com graduação em física e dois tecnólogos.
Tenho vasta experiência na preparação de sistemas nanoestruturados, como pós
nanocristalinos, nanofios e filmes finos heteroestruturados, e também sou experiente em diversas
técnicas de caracterização estrutural e magnética de filmes, nanofíos e nanopartículas. Isto me
permite realizar estudos magnéticos minuciosos de materiais como os descritos nos três
subprojetos, e elaborar modelos fenomenológicos compatíveis com os fenômenos estudados.
22
Durante o quinquênio 2008-2013 desenvolvi pesquisas em diversos materiais magnéticos
nanoestruturados que levaram à elaboração de 33 artigos em periódicos de seletiva politica
editorial. Ao todo, meu CV consta de mais de 65 artigos e mais de 350 citações, e tenho bolsa de
produtividade em pesquisa do CNPq, nível 2, com vigência até 28/02/2017.
Fora os equipamentos de pequeno porte solicitados para o projeto (um sistema de vácuo para
acoplar ao criostato do VSM, uma célula de pressão para usar no SQUID e uma fonte de
corrente), o Laboratório de Materiais Magnéticos possui uma infraestrutura que permite a
elaboração de todos os materiais envolvidos neste projeto, assim como as caracterizações
magnéticas. As caracterizações calorimétricas serão realizadas usando o PPMS do DFMT, e as
caracterizações estruturais serão feitas em laboratórios do IFUSP e no CNPEM de Campinas.
7. Justificativa do Orçamento Solicitado
7.1 Material Permanente
a. Fonte de corrente direta, com módulo para incremento de voltagem até 156 V, cabo
GBIB e interface USB-GPIB. Valor U$ 4.922,00
A aquisição desta fonte têm duas finalidades. Por um lado ela será usada para os
processos de anodização das folhas de alumínio para gerar lâminas de alumina com poros
regulares de diâmetros superiores aos 150 nm, o que requer voltagens na faixa de 100 V –
150 V. Por outro lado, usaremos a fonte para gerar o campo elétrico intenso nas
heteroestruturas descritas no subprojeto 1. Observe-se que voltagens entre 10 V e 100 V
geram campos elétricos entre 109 e 1010 V/m para separações entre os eletrodos de 10 nm.
b. Multímetro digital de 6 1/2 dígitos e módulo de interface GPIB. Valor U$ 1.247,00
Este multímetro será usado conjuntamente com a fonte mencionada acima. A ideia é que
usaremos a medida do multímetro como um feedback para manter estável a saída da fonte
controlando tudo através de um programa simples de computador feito em MatLab.
23
c. Célula de pressão. Valor U$ 12.375,00
A célula de pressão solicitada foi desenvolvida pela Quantum Design para ser usada em
medidas do MPMS SQUID da mesma empresa (o qual está disponível no nosso
Departamento). Ela permite submeter amostras a pressões de até 1.3 GPa (~ 1.3 104 atm.)
O uso da célula permitirá determinar o comportamento de temperaturas criticas de
transformações em função da pressão, e ainda estudar magnetizações e susceptibilidades
magnéticas ac, também em função da pressão. A compra deste instrumento será de
grande valia para a realização da pesquisa do subprojeto 3.
d. Sistema compacto de bomba turbo de vácuo. Valor U$ 9.185,03
Este sistema de vácuo é solicitado para ser acoplado ao criostato e ao forno do nosso
VSM. A grande maioria das medidas que serão realizadas neste projeto envolvem faixas
de temperaturas acima ou abaixo da temperatura ambiente. Nestes casos usamos ou o
criostato ou o forno, mas em ambos os casos é necessário realizar e manter um vácuo
menor que 10-6 mbar (10-4 Pa). Como muitos desses testes levam semanas de uso do
criostato, por exemplo, é necessário ter um sistema de vácuo dedicado ao VSM
exclusivamente. Por esta razão estamos solicitando este sistema.
Comentário – com exceção do item c da lista anterior, para o qual existe um único
fabricante, em todos os casos foram obtidos três orçamentos e escolhido o de menor
valor. Os correspondentes orçamentos estão nos documentos anexados a este texto.
7.2 Material de Consumo Importado
a. Varetas para o SQUID. Valor U$ 2.430,00
As medidas no SQUID requerem o uso de varetas as quais são vendidas pela própria
empresa fabricante do equipamento. Com o tempo de uso, as varetas acabam se
entortando e quebrando. Como já não temos no nosso grupo varetas, estamos solicitando
a compra de três delas para uso nos ensaios magnéticos vinculados ao presente projeto.
24
b. Hastes e porta amostras para o VSM. Valor U$ 7.804,00
No caso do VSM, as amostras são montadas em porta amostras específicas, as quais são
colocadas em hastes de fibra de vidro ou de quartzo. O uso contínuo e intenso deteriora
estes conjuntos e não é incomum elas quebrarem. Para um projeto de dois anos, estamos
solicitando um conjunto de hastes e porta amostras que nos permitam trabalhar sem
interrupções ante as eventualidades mencionadas.
c. Reagentes químicos. Valor estimado U$ 12.500,00.
São solicitados folhas de Al de alta pureza; pós ou grânulos de Ti, Pd, Nb, Ag, Hf, Rh,
Fe, Co, Ni, Mn, Cu, Si, Sb, Cr, V. Estes materiais serão usados na preparação de ligas em
forma bulk, alguns como elementos predominantes e outros como dopantes, e na
obtenção de sistemas de nanofios magnéticos (folhas de Al). O valor solicitado foi
estimado com base a uma consulta de preços obtida com a empresa AlfaAesar.
d. Alvos para sputtering. Valor estimado U$ 17.000,00
Os alvos são indispensáveis para a preparação dos filmes multicamadas do projeto. Os
alvos e as quantidades solicitados são: dois alvos de quartzo, um de Al2O3, um de Ag, um
de Rh, um de Ir, dois de Nb, um de Zr, um de Hf, três de Fe, dois de Ni, um de NiCr, um
de NiO, um de Al e dois de Si. Do valor total solicitado, 80% corresponde aos alvos de
Rh e de Ir. O valor solicitado foi estimado com base a consultas de preços obtidas com as
empresas MaTeck, Testbourne Ltd., SurfaceNet e Kurt J. Lesker Company.
e. Substratos para sputtering. Valor estimado U$ 20.000,00
Os substratos são indispensáveis para a preparação dos filmes finos multicamadas do
projeto. São solicitados substratos de Al2O3 (25 unidades), BaTiO3 (30 unidades), Si (400
unidades) MgO (150 unidades) e SiO2 (125 unidades). Neste caso, os substratos de maior
valor são os de titanato de Bário (praticamente 55% do valor total). Por esta razão eles
serão usados para deposições selecionadas de filmes finos. O valor solicitado foi
estimado com base a consultas de preços obtidas com as empresas MTI, e SurfaceNet.
25
7.3 Material de Consumo Nacional
a. Reagentes químicos comprados no mercado nacional. Valor estimado R$ 10.000,00
Para os experimentos de eletrodeposição com os quais são obtidos os arranjos de
nanofíos, são necessários ácido oxálico, ácido fosfórico, ácido nítrico, ácido sulfúrico,
ácido ascórbico, ácido bórico, ácido crômico, sulfato de Fe, sulfato de Co, sulfato de Ni,
sulfato de Cu, e eletrodos de grafite, entre outros reagentes, assim como material de vidro
para laboratório. O valor solicitado foi estimado com base a uma consulta de preços com
a empresa Casa Americana.
b. Gases para uso no laboratório. Valor estimado R$ 30.000,00
São necessários Argônio, Nitrogênio, misturas destes gases, todos de alta pureza, e
principalmente Hélio. Os três primeiros são usados para uso no equipamento de
sputtering, na glove box, e no forno do VSM. O hélio é necessário para ser liquefeito na
Oficina Criogênica do nosso Departamento, e poder ser usado no SQUID e no VSM para
medidas em baixas temperaturas. O valor estimado do gás hélio é R$ 30,00 por m3. São
necessários aproximadamente 800 m3 para ter 1000 litros de hélio líquido (o consumo
mínimo estimado para o desenvolvimento deste projeto em dois anos). Assim, seriam
usados uns R$ 24.000,00 reais em hélio e os restantes R$ 6.000,00 nos outros gases.
7.4 Serviços de Terceiros
Desenvolvimento de uma página web interativa com informação do projeto. Valor
estimado R$ 3.000,00
Atualmente, uma das ferramentas indispensáveis para dar visibilidade ao trabalho de
pesquisa realizado por um grupo, consiste em ter uma pagina web de boa qualidade, para
o qual é necessário que ela seja elaborada por profissionais qualificados para essa tarefa.
Uma página web adequada deve ter ferramentas para edição de conteúdo através de
interfaces amigáveis do tipo WISIWYG, ter suporte a sistema de banco de dados
relacional do tipo MySQL, suporte à exportação de dados para o formato MsOffice
Excel, deve prover ferramenta para criação e edição de slideshow para apresentação de
26
notícias e resultados, assim como para a exibição das imagens nas galerias de imagens, e
prover suporte aos idiomas português e inglês. Esta ferramenta é da grande valia para
difundir e trocar informação, e atrair potenciais alunos e doutores interessados em pósgraduação e estágios de pós-doutorado vinculados ao projeto. A estimativa de preço foi
realizada com base a uma consulta com a empresa Circuit Test Solutions.
7.5 Resumo do Orçamento Solicitado e Comentários Finais
Considerando o valor do dólar Fapesp como R$ 2,50 o montante total solicitado
neste projeto é R$ 260.158,00.
Como mostramos no gráfico acima, o 72% do orçamento do projeto está
orientado à compra de material de consumo (nacional e importado), os quais são
indispensáveis para a realização dos três subprojetos descritos. Do montante restante,
27% serão destinados à compra de pequenos equipamentos e pouco mais de 1% para
serviços de terceiros.
Como foi mencionado, este projeto envolve o trabalho de pesquisa de um
considerável numero de alunos de pós-graduação, os quais virão desenvolver trabalhos
em temas novos e promissórios dentro da área do nanomagnetismo.
27
Referências
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41.
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43.
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46.
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