Introdução

O CuO tipo bulk tem sido bastante estudado para aplicações em supercondutores de alta temperatura crítica (Tc), porém não existe muita informação sobre as propriedades magnéticas dos nanofios de CuO. Grande parte dos estudos de magnetismo em nanopartículas estão concentrados em óxidos como as ferritas, γ-Fe₂O₃, NiO, etc.  

Objetivos

O objetivo deste projeto é produzir nanofios de óxido de cobre através da técnica de aquecimento resistivo e estudar as propriedades magnéticas pouco conhecidas destas nanoestruturas. 

Metodologia

Amostras de cobre de diferentes diâmetros e comprimentos foram submetidas ao processo de oxidação por aquecimento resistivo a 16A.

Também foi estudado o crescimento de nanofios de CuO utilizando o processo de oxidação em forno convencional de 300 a 500°C em condições ambientes.

 O pó de óxido de cobre obtido pelo processo de aquecimento resistivo foi analisado no equipamento SQUID para obter as propriedades magnéticas. O óxido de cobre foi tratado termicamente a 900°C e novamente medido.

Todas as amostras foram analisadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV).

Resultados

Nas análises de oxidação por aquecimento resistivo observou-se a dependência do crescimento dos nanofios com o comprimento e diâmetro do fio utilizado. A resistência é dependente da geometria do material, assim, para variar a geometria e manter o mesmo efeito de oxidação, deve-se manter a mesma potência.

Estudando o crescimento dos nanofios por oxidação em forno, foi observado que na temperatura de 400°C se obteve a maior densidade e nanofios.

Foram realizadas análises de magnetização em função campo para diferentes temperaturas na amostra obtida por aquecimento resistivo. Na amostra foi observado um comportamento ferromagnético e após o tratamento térmico a amostra apresentou um comportamento antiferromagnético. Análises de raio-x e MEV demonstraram que a amostra é composta pelas fases Cu₂O (predominante) e CuO e após o tratamento térmico é predominante a fase CuO e não apresenta nanofios. Este resultado nos indica que os nanofios de CuO podem ser os responsáveis pelo comportamento ferromagnético.

Conclusão

Observamos a possibilidade em obter nanofios de óxido de cobre utilizando duas técnicas diferentes, a de aquecimento por efeito Joule e a de tratamento térmico, ambas em condições ambientes.

Foi possível observar a influência do conjunto Cu₂O + CuO + nanofios de CuO nas propriedades magnéticas. Observou-se que os nanofios podem um importante papel no comportamento ferromagnético da amostra.