Estudo estrutural por difração de raios-x de compostos MnAs e derivados que apresentam efeito magnetocalórico colossal

Resumo

Recentemente (Gama e outros, Phys. Rev. Lett. (2004) 93(23) 237202-1) observou-se que o composto MnAs quando submetido à pressão hidrostática apresenta o efeito magnetocalórico colossal. A pressão decresce a temperatura de transição magnética (TC) ocasionando uma notável histerese térmica e, então, o efeito colossal entrópico que é considerado quando a máxima variação de entropia isotérmica supera o valor Rln(2J+1), onde R é a constante dos gases e J é o momento angular total do íon magnético. O projeto em questão tem por finalidade utilizar técnicas de difração de raios-X, principalmente o Método Rietveld utilizado no refinamento de estruturas cristalinas, no estudo das propriedades estruturais de compostos MnAs e derivados do tipo Mn1-xTxAs e MnAs1-xAx , considerando como possíveis dopantes T = V, Cr, Ni, Zr, Nb, Mo entre outros e A = P, Bi, S, Te e Se. Através dessas substituições químicas, pretende-se produzir o mesmo efeito da pressão externa, sempre visando otimizar as condições para a obtenção dos materiais que apresentam o efeito Magnetocalórico gigante ou colossal. É importante citar que, em alguns casos, as medidas preliminares de substituição de Mn por Fe, Cu, Ag e Ti, já mostraram resultados surpreendentes, obtendo-se efeito colossal para o Fe, Cu e Ag, e efeito gigante, no limiar de colossal, para o Ti. As análises por difração de raios-X serão realizadas nas duas fases cristalinas distintas hexagonal e ortorrômbica, cuja transição ocorre próximo à temperatura ambiente (T= 40ºC para o composto MnAs). Ainda devemos citar que esse projeto está associado ao temático (Fapesp 01/05883-0), e constitui-se parte fundamental do seu desenvolvimento, pois implica na caracterização estrutural dos materiais magnetocalóricos. A obtenção desses compostos com propriedades otimizadas é muito importante, pois são compostos que envolvem materiais e processamento de baixo custo, e muito provavelmente poderão ser utilizados em máquinas refrigeradoras magnéticas quando se achar um modo de superar a histerese térmica.