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  • Introduo Nanotecnologia UFRJ 2006 Nanoestruturas Magnticas momento dipolo magntico Paramagnetismo Ferromagnetismo Magnetismo Bsico Pequenas partculasAplicaesPrxima
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  • Introduo Nanotecnologia UFRJ 2006 Nanoestruturas Magnticas M r : remanncia Magnetizao resultante quando o campo retirado aps saturao M H Histerese e Processos de Magnetizao M S Magnetizao de Saturao H C : coercividade Campo reverso que reduz a magnetizao a zero aps saturao Magnetismo Bsico Pequenas partculasAplicaesPrxima
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  • Introduo Nanotecnologia UFRJ 2006 Nanoestruturas Magnticas Materiais Ferromagnticos Moles ou permeveis Duros ou ms permanentes M H M H Aplicaes: Motores, geradores, transformadores Materiais: aos eltricos (FeC, FeSiC), ligas de Fe - Ni ou Fe - Co, ligas amorfas (CoFeB). Principais aplicaes: geradores, motores, dispositivos eletroacsticos (alto-falantes, microfones), etc. Composio 4 M s (G) H c (kOe) (BH) Max (MG.Oe) Fe 51 Al 8 Ni 14 Co 24 Cu 3 12,50,72 5,0 Ba 0,6 Fe 2 O 3 3,952,4 3,5 SmCo 5 9,08,7 20 Nd 2 Fe 14 B13,014,0 40 MRMR HCHC (B.H) max Magnetismo Bsico Pequenas partculasAplicaesPrxima
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  • Introduo Nanotecnologia UFRJ 2006 Nanoestruturas Magnticas Domnios Magnetismo Bsico Pequenas partculasAplicaesPrxima
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  • Introduo Nanotecnologia UFRJ 2006 Nanoestruturas Magnticas Magnetismo Bsico Pequenas partculasAplicaesPrxima
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  • Introduo Nanotecnologia UFRJ 2006 Nanoestruturas Magnticas Balano Energtico um nico domnio - mono domnio alta energia magnetosttica Diviso em estruturas fechamento do fluxo magntico minimiza energia Magnetismo Bsico Pequenas partculasAplicaesPrxima
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  • Introduo Nanotecnologia UFRJ 2006 Nanoestruturas Magnticas Influncia do Tamanho de Gro Partcula pequena multi-domnio Partcula pequena mono-domnio (estado bloqueado) Partcula super- paramagntica rotao livre dos momentos devido desordem trmica Diminuindo D direo fcil Superparamagneto Momento das partculas rigidamente alinhados Rotao Coerente de 3nm Magnetismo Bsico Pequenas partculasAplicaesPrxima
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  • Introduo Nanotecnologia UFRJ 2006 Nanoestruturas Magnticas Momento Magntico Um nico gro (nanomagneto esfrico) um Modomnio feromagntico de N tomos. M=N x 1.64 N: 1000 toms. O gro tem um grande momento magntico que produz um campo magntico (campo magntico de um grande dipolo) tomos de Co 3nm Magnetismo Bsico Pequenas partculasAplicaesPrxima
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  • Introduo Nanotecnologia UFRJ 2006 Nanoestruturas Magnticas Saltos termicamente ativados 0 KAVKAV tmtm tempo < t m > t m Tempo da medida (tempo necessrio para realizar a medida) SuperparamagnticoBloqueado Medida magntica padro: t m = 100s 0 10 -10 seg Volume crtico Temperatura bloqueio Magnetismo Bsico Pequenas partculasAplicaesPrxima
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  • Introduo Nanotecnologia UFRJ 2006 Nanoestruturas Magnticas Fludos Magnticos - Ferrofluidos Suspenso de pequenas partculas em meio lquido Partculas com dimetro nanomtrico (~10nm) Partculas monodomnio flutuam em lquido agitao trmica: MxH Langevin Comportamento: lquido + superparamagntico diversas aplicaes Magnetismo Bsico Pequenas partculasAplicaesPrxima
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  • Introduo Nanotecnologia UFRJ 2006 Nanoestruturas Magnticas Efeitos do Campo Magntico Ausncia de campo distribuio aleatria dos momentos magnticos Presena de campo alinhamento das partculas ao longo das linhas de campo Magnetismo Bsico Pequenas partculasAplicaesPrxima
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  • Introduo Nanotecnologia UFRJ 2006 Nanoestruturas Magnticas Magnetoviscosidade limitao da rotao livre das partculas devido ao campo magntico efeito anisotrpico eixo de magnetizao em relao ao campo Magnetismo Bsico Pequenas partculasAplicaesPrxima
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  • Introduo Nanotecnologia UFRJ 2006 Nanoestruturas Magnticas Fluidos Magneto-Reolgico O fluido muda de lquido para slido com a aplicao de campo magntico Reversvel Suspenso automotiva Magnetismo Bsico Pequenas partculasAplicaesPrxima
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  • Introduo Nanotecnologia UFRJ 2006 Nanoestruturas Magnticas Fludos Magnticos - Ferrofludos Magnetismo Bsico Pequenas partculasAplicaesPrxima
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  • Introduo Nanotecnologia UFRJ 2006 Nanoestruturas Magnticas Observao de domnios com ferrofluidos Separao entre as linhas: correspondem aproximadamente ao tamanho dos momnios Largura das linhas: largura aproximada das paredes Resoluo depende da densidade do ferrofluido Partculas magnticas atradas para a regio de maior gradiente de campo (paredes de domnio) Partculas agregadas regies onde esto localizadas as paredes de domnio (linhas escuras) Quando o fludo evapora os domnios podem ser observados ao microscpio Magnetismo Bsico Pequenas partculasAplicaesPrxima
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  • Introduo Nanotecnologia UFRJ 2006 Nanoestruturas Magnticas Fludos Magnticos - Ferrofludos Despoluio Ambiental ferrofluido com base lquida em leo (PETRLEO) polmero esfrico poroso impregnado com pequenas partculas magnticas forma ferrofluido MENOS denso que a gua utilizao em derramamento acidental de leo possibilidade de separao magntica posterior reutilizao das partculas Magnetismo Bsico Pequenas partculasAplicaesPrxima
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  • Introduo Nanotecnologia UFRJ 2006 Nanoestruturas Magnticas Magnetismo Bsico Pequenas partculasAplicaesPrxima
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  • Introduo Nanotecnologia UFRJ 2006 Nanoestruturas Magnticas Ferrofluidos Biocompatveis tratamento localizado - cncer biocompatvel Magnetismo Bsico Pequenas partculasAplicaesPrxima
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  • Introduo Nanotecnologia UFRJ 2006 Nanoestruturas Magnticas Aplicaes Biomdicas Magnetismo Bsico Pequenas partculasAplicaesPrxima
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  • Introduo Nanotecnologia UFRJ 2006 Nanoestruturas Magnticas Magnetismo Bsico Pequenas partculasAplicaesPrxima
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  • Introduo Nanotecnologia UFRJ 2006 Nanoestruturas Magnticas Liberao sistmica Alta concentrao da droga circulando livremente Baixa concentrao no local desejado Liberao Controlada Alta concentrao da droga no local desejado Baixa concentrao circulando livremente Magnetismo Bsico Pequenas partculasAplicaesPrxima
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  • Introduo Nanotecnologia UFRJ 2006 Nanoestruturas Magnticas Micrografia de partculas utilizadas para carregar frmacos at os pulmes R. Langer Massachusetts Institute of Technology Nvel de frmacos no sangue (a) mtodo tradicional de dosagem (b) mtodo de dosagem controlada Magnetismo Bsico Pequenas partculasAplicaesPrxima
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  • Introduo Nanotecnologia UFRJ 2006 Nanoestruturas Magnticas Rompimento magntico de microcpsulas contendo frmacos Magnetismo Bsico Pequenas partculasAplicaesPrxima
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  • Introduo Nanotecnologia UFRJ 2006 Nanoestruturas Magnticas Observao do citoesqueleto celular Determinar: Mobilidade celular Estado metablico Magnetismo Bsico Pequenas partculasAplicaesPrxima
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  • Introduo Nanotecnologia UFRJ 2006 Nanoestruturas Magnticas Tempo de Relaxao Magntica Partculas livre e partculas ligadas apresentam diferentes tempos de relaxao Reaes detectadas atravs de tcnicas de alta resoluo com uso de SQUIDs Aplicaes in vivo diagnstico de cncer Observao de Reaes Bioqumicas Magnetismo Bsico Pequenas partculasAplicaesPrxima
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  • Introduo Nanotecnologia UFRJ 2006 Nanoestruturas Magnticas Marcao de clulas Pequenas partculas de Fe 3 O 4 (10 nm - micron) Recobertas com protenas ou outro material. Adio de anticorpos especficos adere substncia que se deseja identificar Magnetismo Bsico Pequenas partculasAplicaesPrxima
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  • Introduo Nanotecnologia UFRJ 2006 Nanoestruturas Magnticas Hipertermia: Tratamento de clulas cancergenas por aquecimento Nanopartculas: Aplicaes Biomdicas http://www.imprs-am.mpg.de/nanoschool2004/lectures-I/Hofmann_IMPRS.pdf Magnetismo Bsico Pequenas partculasAplicaesPrxima
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  • Introduo Nanotecnologia UFRJ 2006 Nanoestruturas Magnticas Ressonncia magntica nuclear Magnetismo Bsico Pequenas partculasAplicaesPrxima
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  • Introduo Nanotecnologia UFRJ 2006 Nanoestruturas Magnticas Ressonncia magntica nuclear h Magnetismo Bsico Pequenas partculasAplicaesPrxima
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  • Introduo Nanotecnologia UFRJ 2006 Nanoestruturas Magnticas Bactria Magnetosttica Quando expostas a um campo magntico movimentam-se de acordo com o campo Em direo ao norte magntico "north-seeking (maioria) Em direo ao sul magntico "south seeking". Na Natureza
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  • Introduo Nanotecnologia UFRJ 2006 Nanoestruturas Magnticas Bactria Magnetosttica A natureza magntica: pequenas partculas magnticas (nm) no interior das bactrias Magnetita: Fe 3 O 4 Cadeias de partculas Reagem ao campo como uma bssola Alinhamento paralelo ao campo magntico da Terra.
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  • Introduo Nanotecnologia UFRJ 2006 Nanoestruturas Magnticas Magnetismo Bsico Pequenas partculasAplicaesPrxima

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