Preparación, caracterización y respuesta magnética de nanoferritas embebidas en matrices particuladas

Resumo

Ferritas que cristalizan con la estructura tipo espinela (AFe2O4, A = Fe, Mn, Ni, Cu, Co, etc) pueden ser consideradas como uno de los materiales magnéticos más importantes. Estos materiales se utilizan en numerosos dispositivos magnéticos y electrónicos debido a su alta permeabilidad magnética y bajas perdidas. Además, las ferritas en forma de nanopartículas (nanoferritas) por presentar propiedades magnéticas diferentes al material masivo están siendo utilizadas en otra serie de aplica ciones tales como magnetoóptica, ferrofluidos, espintrónica, separación y aplicaciones biomédicas. De todas las aplicaciones de las ferritas mencionadas nos centramos en esta tesis en aquellas que conllevan fundamentalmente el uso de nanoferritas de un tamaño de partícula por debajo del cual se observan fenómenos de relajación superparamagnética a temperatura ambiente (separación magnética de compuestos disueltos en líquido orgánico o acuoso y agentes de contraste para imagen por resonancia). En aplicaciones relacionadas con almacenamiento de datos las partículas deben poseer un estado magnético estable frente a la agitación térmica (bit de información) capaz de ser cambiado mediante la aplicación de una señal. En el caso de aplicaciones as ociadas con la separación magnética de compuestos y la biomedicina en general es preferible utilizar partículas que presentan fenómenos de relajación superparamagnética a temperatura ambiente. De manera más concreta en esta Tesis Doctoral nos centramos en el estudio (básico y aplicado) de sistemas en los que nanoferritas se encuentran dispersas en una matriz. Es importante señalar que estamos especialmente interesados en determinar la respuesta magnética en el rango de temperaturas que abarca t emperaturas próximas a la ambiente. La ambiente es la temperatura en la cual operan los separadores magnéticos que estudiamos y los agentes de contraste que preparamos y caracterizamos. Así pues, en una primera parte se evalúan las propiedades magnéticas de nanoferritas que presentan fenómenos de relajación superparamagnética dispersas en matrices diamagnéticas de diferentes texturas (no porosas y porosas con diferente tamaño de poro) y composición química (sílice, carbón y polímeros) que pueden ser utilizadas en separación magnética. Las diferentes matrices nos permiten estudiar la influencia de parámetros tales como la composición química de la matriz y la textura en el comportamiento magnético de los composites. Estos sistemas para poder...