Não-Extensividade Magnética em Manganitas

Desde a década de 50 as manganitas de valência mista têm despertado a curiosidade cientifica de diversos pesquisadores, devido à riqueza de suas propriedades magnéticas, elétricas e cristalogrficas. Entretanto , após a descoberta da magnetoresistência colossal o interesse nesses materiais não mais se limitou à curiosidade científica, tornando-se um problema com alta aplicatividade tecnológica. Porém, em sua grande maioria, de resultados experimentais. Não existe um modelo que contemple, plenamente, as variadas características destes materiais, devido às complexidades intrínsecas a eles. Nesta direção, o presente trabalho propõe, baseado em dados experimentais e teóricos (desenvolvidos nesta tese e coletados na literatura), que as manganitas de valência mista são objetos magneticamente não-etesivos. De acordo com essa visão, as propriedades magnéticas destes materiais são melhores com o uso da estatística generalizada proposta por Tsallis, em lugar da estatísitca de Maxwell-Boltzmann. Diversos resultados suportam esta proposta. As manganitas são conhecidas por serem intrínsecamente inhomogêneas, devido à coexistencia de diferentes fases, que se encontram em clusters (com forma fractal). Ainda, diversas particularidades somente são compreensiveis considerando-se uma interação Coulombiana de logo alcance. Estas características (confirmadas em diversos trabalhos experiementais e teóricos), são, exatamente, os ingredientes necessários para que determinado sistema possa ser descrito com o uso da estatística generalizada. Por outro lado, a partir do modelo magnético clássico generalizado desenvolvido nesta tese, pode-se reproduzir uma série de peculiaridades observadas experimentalmente, tais como: o ponto de inflexão das curvas de M vs. H; a forte mudança de derivada, próxima à TC , nas curvas de 1/M vs. T; a ordem da transição de fase para-ferromagnética e, conseqüentemente, a construção de um diagrama de fases magnético generalizado. Outros resultados incluem a correlação entre o parâmetro entrópico q e a susceptibilidade magnética generalizada, o que abre caminho para uma possível interpretação física deste parâmetro entrópico dentro da aproximação de campo médio. Ainda, a partir do modelo magnético generalizado, pôde-se reproduzir os saltos descontínuos freqünte encontrado nas curvas de 1/M vs. T e, curiosamente, obter uma correlação linear entre o parâmetro q e o valor da manganita em questão. No âmbito experimental, este trabalho dedicou-se às concentrações da série 〖Pr〗_1-〖Ca〗_x 〖MnO〗_3 que possuem coexistência de fases, magnetoresistencia colossal e outras peculiaridades (x=0.20,0.25,0.30,0.35,0.40 e 0.45). O estudo experimental destas manganitas foi bastante abrangente, completando a ressonância magética nuclear doas isótopos 55Mn e 141Pr; as propriedades cristalográficas, químicas, magnéticas e de transporte elétrico; o efeito magnétocalorico e outros. Todos estes resultados experientais confirmam o grande potencial tecnológico e acadêmico destes materiais, bem como fornecem à proposta de que as manganitas são objetos não-extensivos.