Estudo das Propriedades Magnéticas e de Transporte no Sistema RniBC (R = Gd, Tb, Dy, Ho, Er)

Nesta tese estudamos as propriedades magnéticas e de transporte de compostos da série RniBC, com R=Er, Ho, Dy, Tb e Gd. A série RniBC pertence a família de compostos (RC)m (NiB)n com n = 1; m = 2, com estrutura cristalina tetragonal derivada do tipo ThCr2Si2. O interesse no estudo destes compostos está ligado ao fato de que a família Rni2B2C apresenta supercondutividade coexistindo com magnetismo. Na família RNiBC somente para R= Lu foi observada uma transição supercondutora com Tc = 2,9K. Durante a realização deste trabalho foram publicados por outros autoers resultados de difração de nêutrons para R = Er e Ho, tendo sido determinada uma estrutura ferromagnética para ErNiBC (Tc = 4,7 K) e antiferromagnética para o HoNiBC (TN = 9,8 K). Assim, esperamos obter do nosso trabalho informações sobre o tipo de ordenamento magnético dos compostos DyNiBC, TbNiBC e GdNiBC. A obtenção de amostras da série RniBC de boa qualidade exigiu um esforço considerável. Assim, foi possível obter amostras de fase única conforme determinado pelas nossas medidas de difração de raios X e por medidas de difração de nêutrons realizadas pelo Dr. J. Lynn. Nosso estudo das propriedades magnéticas foi realizado através de medidas de susceptibilidade magnética AC, magnetização DC e magneto-resistência, e complementado com medidas de espectroscopia Mössbauer e difração de nêutrons. As temperaturas de ordem magnética determinadas através de medidas de susceptibilidade magnética AC dos compostos dopados com 〖57〗_Fe de DyNiBC, TbNiBC e GdNiBC são 15,4K, 15,3K e 14,2K respectivamente. As propriedades de transporte na série RniBC revelam um comportamento tipo metálico convencional para T > 100K. Abaixo da temperatura de transição a contribuição principal à resistividade é devida às interações de espalhamento entre elétrons e os momentos localizados do íon R que podem ser descritas, satisfatoriamente, através do modelo de onda de spin com expressões distintas para o caso ferromagnético e antiferromagnético. Os ajustes realizados com expressões adequadas foram de boa qualidade para o caso dos compostos ErNiBC e HoNiBC. Nos compostos DyNiBC e TbNiBC os melhores ajustes dos dados experimentais foram obtidos com a expressão correspondente à ordem ferromagnética, consistente com os dados de magnetização e difração de nêutrons. O GdNiBC apresenta um comportamento linear da resistência elétrica em função da temperatura. Este comportamento não é esperado de acordo ao modelo de espalhamento de elétron-magnon, mas é consistente com o estado S do íon Gd³ e gap nulo. Finalmente é importante ressaltar que a variação da temperatura de ordem com o metal de terra rara não segue a escala de de Gennes, diferentemente do observado na série Rni2B2C. Discutimos algumas das causas possíveis desta anomalia.