Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Física, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-26T03:24:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 288660.pdf: 17700246 bytes, checksum: b5c6725b7037f6c318696f75189f12bb (MD5) / Nesta tese de doutorado foram realizados repetidos experimentos com o objetivo de se investigar os efeitos da transição de molhabilidade e da formação de nanofios amorfos de óxido de silício em estruturas de Au/Si. Para tratamentos térmicos em chama de gás e em forno convencional, neste caso, em temperaturas controladas e inferiores a 950oC, observou-se a formação de aglomerados de Au na superfície do substrato monocristalino de Si. Estes resultados foram descritos com base no fenômeno conhecido como transição de molhabilidade (#dewetting# em inglês). Para a temperatura de 1050 oC, o tratamento térmico em forno sob atmosfera de Argônio foram observados nanofios de SiO2 que cresceram a partir do consumo de Si do substrato e oxigênio do meio de tratamento térmico. A liberação de Si é devida a ação catalítica do Au e a corrosão da lâmina semicondutora é anisotrópica. Para nanofios com diâmetros entre 20 e 50 nm foram observadas nanoesferas monocristalinas de Au, com diâmetros na faixa de 15 a 20nm. / In this doctorate thesis were carried out systematic experiments with the aim of investigating the effects of dewetting nanowires and the formation of amorphous silicon oxide structures in Au/Si. For heat treatment with gas flame and in conventional furnace with quartz tube, in this case, and at controlled temperatures below 950 ºC, were observed the formation of Au clusters on the surface of the substrate of monocrystalline Si These results were described based on the phenomenon known as dewetting. For the temperature of 1050 ºC, whose thermal treatment furnace quartz tube under an atmosphere of argon were observed SiO2 nanowires that grew from the Si substrate absortion and oxygen from the environment. The Si is due to the catalytic action of Au, and the anisotropic corrosion on the semiconducting blade. For nanowires with diameters between 20 and 50 nm were observed for monocrystalline Au nanospheres with diameters ranging from 15 to 20nm.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos. / Made available in DSpace on 2012-10-23T00:51:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 242206.pdf: 3302927 bytes, checksum: 2eaec78f34969719ad33390c1d45224f (MD5) / Os plásticos sintéticos são utilizados em nosso cotidiano, principalmente devido a seu baixo custo, fácil processamento, elevada aplicabilidade e durabilidade, sendo esta última característica o ponto de maior desvantagem da sua aplicação na fabricação de embalagens descartáveis para alimentos. O crescente acúmulo de lixo não biodegradável, aliado à dificuldade de reciclagem da maioria das embalagens sintéticas na atualidade, tem lançado um desafio à comunidade científica mundial no sentido de desenvolver novos materiais biodegradáveis. Neste contexto, a presente pesquisa apresenta uma alternativa para as embalagens plásticas, a partir da obtenção de filmes biodegradáveis de blendas de amido de mandioca com polietileno de baixa densidade (LDPE) e polietileno enxertado com anidrido maleico (PE-g-MAH), através da extrusão e termoprensagem, incluindo a adição de glicerol em ambos os procedimentos de obtenção das blendas. A adição do amido de mandioca ao LDPE diminui as propriedades mecânicas das blendas. A proporção mássica 50/50 (m/m) apresenta os maiores índices de degradação após 120 dias, porque é a mistura que mais sofre modificações com o ataque dos microrganismos presentes no solo. As análises térmicas das blendas 50/50, 70/30 e 90/10 (m/m) de LDPE/amido apresentam comportamentos semelhantes, indicando que a adição de amido na matriz polimérica do LDPE não modifica a temperatura de fusão deste polímero, bem como não reduz o grau de cristalinidade do polietileno de baixa densidade. Por outro lado, as curvas de TGA indicam que os componentes das misturas não influenciam no mecanismo de degradação térmica dos componentes puros e que estas blendas apresentam uma boa distribuição (homogeneidade) dos grânulos de cada componente presente nas misturas. Esta análise também mostra que a principal perda de massa ocorre no intervalo de temperatura entre 354,0 - 506,3 ºC. Os resultados da microscopia eletrônica de varredura indicam a formação de domínios do LDPE e amido, devido à pobre miscibilidade das blendas. A mistura 50/50 (m/m) apresenta os maiores índices de intumescimento em água (0,0655 m/msólidos secos) e também de solubilidade em água (0,0381 mágua/msólidos secos), assim como o maior valor de permeabilidade ao vapor de água (1,083x10-7 g/m.h.Pa). A utilização destas blendas demonstra que a adição do amido de mandioca pode aumentar a biodegradação dos filmes de LDPE, mas com uma redução de sua força elástica. Desta maneira, este trabalho apresenta resultados importantes, os quais podem ser utilizados como suporte para outras pesquisas nesta área, uma vez que a blenda 90/10 (m/m) de LDPE/amido mostrou-se adequada para a obtenção de filmes biodegradáveis a partir da extrusão (5x) seguida de termoprensagem (1x) de sua proporção mássica.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Ciência e Engenharia de Materiais / Made available in DSpace on 2012-10-23T03:19:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 243255.pdf: 1163489 bytes, checksum: 602d8cb806087e8ac90bd8f6b9f1cffd (MD5) / Neste trabalho serão discutidos os processos experimentais empregados para a sistematização da preparação e caracterização de diodos de barreira Schottky. O diodo Schottky possui ampla aplicação em dispositivos e aparelhos eletrônicos, sendo peça fundamental na indústria da microeletrônica. O diodo a ser descrito é constituído de uma camada de cobalto sobre silício tipo p. Para a obtenção das camadas foi empregada a técnica de eletrodeposição potenciostática foto-excitada. O arranjo experimental utilizado é constituído de uma célula eletroquímica de três eletrodos, o eletrólito, a fonte luminosa e o potenciostato. A solução eletrolítica é composta de 104mM de sulfato de cobalto, 0,5M de sulfato de sódio e 0,5M de ácido bórico. Para realizar a foto-excitação foi empregada uma lâmpada de filamento de tungstênio com potência de 100W. Com o objetivo de estudar a influência da espessura do cobalto nas propriedades elétricas do diodo Schottky, foram depositadas seis amostras com espessuras diferentes. O comportamento das reações de oxidação e redução da solução no silício tipo p mediante foto-excitação foi observado a partir da técnica de voltametria cíclica. As propriedades elétricas do sistema Co/Si-p foram determinadas através das medidas das curvas características I/V e C/V. A morfologia da superfície do cobalto, para o estudo do crescimento dos depósitos, foi obtida a partir de medidas de microscopia de força atômica. Como técnica complementar, medidas de magnetometria de amostra vibrante foram realizadas para a caracterização magnética dos depósitos de cobalto.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Ciência e Engenharia de Materiais / Made available in DSpace on 2012-10-24T00:46:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 261776.pdf: 1251343 bytes, checksum: ff46d31f089b7634f77885da7ac612c5 (MD5) / O objetivo deste trabalho é estudar a eletrodeposição de filmes finos de óxido de cobre sobre diferentes substratos bem como a evolução da rugosidade dos depósitos para aplicações futuras em dispositivos eletrônicos. Devido à alta qualidade dos contatos elétricos exigida e as diversas junções entre materiais que podem ser formadas, a presente investigação é de extrema importância para o emprego do Cu2O nas aplicações citadas acima. Os filmes finos de Cu2O foram obtidos com a técnica de eletrodeposição potenciostática, para uma solução eletrolítica contendo 0,4 M CuSO4 (sulfato de cobre), 3,0 M C3H6O3 (ácido lático) e 5,0 M NaOH (hidróxido de sódio). O pH desta solução foi mantido em um valor próximo a 10, para que fosse possível atingir uma concentração de vacâncias de cobre que deixam o material semicondutor com condução característica do tipo p. A investigação das amostras deu-se a partir da confirmação do material depositado ser o óxido de cobre do tipo I, ou seja, Cu2O ao invés de CuO. Os dados que levam a esta confirmação foram obtidos analisando as amostras com técnicas que permitissem extrair informações físicas e químicas dos depósitos, como: Difratometria de Raios X e Espectroscopia Raman. Quanto à evolução da rugosidade das amostras, a Teoria de Invariância por Escala ("Scaling") foi aplicada em imagens obtidas por Microscopia de Força Atômica. Os filmes foram crescidos sobre três diferentes substratos, Si tipo n e p (com alta densidade de dopantes) e níquel (evaporado sobre Si_n). Os resultados desta investigação mostraram que o material contém em sua maior parte Cu2O com orientação preferencial na direção [200], conforme observado por difratometria de raios-X. Espectros Raman também apresentaram a fase CuO, possivelmente com estrutura amorfa (picos largos) e em menor quantidade (picos de baixa intensidade). Para o estudo da evolução da topografia superficial das camadas depositadas foram observados baixos valores de rugosidade evoluindo com a espessura e a mudança de regime de escalonamento anômolo para o normal, com o aumento da condutividade do substrato.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-Graduação em Quimica. / Made available in DSpace on 2012-10-24T02:24:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 256177.pdf: 11637525 bytes, checksum: 5bf4effc7aa81f0267eee9a08ff4b202 (MD5) / Filmes de poli(estireno) (PS), poli(metacrilato de metila) (PMMA), blendas de PS/PMMA (70/30, 50/50 e 30/70) e copolímero de PS-b-PMMA foram preparados por evaporação de solvente (casting), caracterizados e avaliados quanto a adesão celular de células de camundongos L929 e quanto a citotoxicidade. Os filmes estudados foram caracterizados quanto as suas propriedades térmicas (termogravimetria - TG e calorimetria diferencial de varredura - DSC), estruturais (espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier - FTIR e ressonância magnética nuclear de 13C no estado sólido - 13C NMR), superficiais por medidas de ângulo de contato e morfológicas através de microscopia eletrônica de varredura - SEM. As análises de TG mostraram que os filmes estudados são termicamente estáveis e esta estabilidade diminui com o aumento de PMMA na blenda. As análises de DSC indicaram imiscibilidade entre os polímeros puros, comprovada pela existência de duas temperaturas de transição vítrea (Tg's) para as blendas e para o copolímero. As análises de FTIR e 13C NMR sugeriram que não há interação entre os polímeros puros, concordando com as análises por SEM e DSC. As análises de superfícies realizadas por medidas de ângulo de contato mostraram que o filme mais hidrofóbico é o PS puro e o mais hidrofílico é o da blenda 50/50. A análise por microscopia óptica revelou que todos os filmes estudados não apresentam citotoxicidade. A análise de SEM realizada após 24 horas de adesão celular mostrou uma morfologia celular diferenciável para os filmes estudados e melhor aderência das células na blenda 50/50. A análise estatística mostrou diferentes quantidades de células para cada filme estudado. A análise conjunta dos resultados mostra que as células foram capazes de aderir e proliferar, viabilizando sua utilização em aplicações biomédicas.

Orientador: Elidiane Cipriano Rangel / Banca: Célia Marina de Alvarenga Freire / Banca: Antonio Riul Júnior / O Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais, PosMat, tem caráter institucional e integra as atividades de pesquisa em materiais de diversos campi na Unesp / Resumo: A liga de alumínio 2024 é largamente utilizda pelas indústris aeronátuca e automobilística devido a sua dureza e baixa densidade. No entanto, a presença de cobre em sua composição, torna a liga suscetível à corrosão estimulada por meios agressivos, como atmosfera salina ou rica em oxigênio atômico (baixa órbita da terra). A solução existente empregada para a proteção contra a corrosão é a cromatização, mas esse método gera grandes quantidades de efluentes e resíduos contendo 'Cr POT. 6+', altamente carcinogênico, tornando o estudo de novos materiais protetivos muito relevante. Neste trabalho, investigou-se a proteção contra a corrosão fornecida à liga de alumínio 2024 por filmes finos depositados utilizando PECVD (do inglês, Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) e IIDP (Implantação Iônica de Deposição por Imersão em Plasma). Em uma investigação inicial, filmes foram depositados sobre a liga a partir de plasmas de metano diluído em argônio, de acetileno diluído em argônio e de hexametildisiloxano (HMDSO), pela técnica convencional de PECVD. Em uma etapa subsequente do trabalho, filmes a partir de acetileno diluído em argônio foram preparados pela IIDIP e estudou-se a variação do tempo de deposição na proteção contra a corrosão. Desta forma, foram obtidos filmes aderidos ao substrato que promoveram um aumento na resistência à corrosão de 15 vezes em teste de névoa salina e de 20 vezes em ensaio de impedância. Finalmente, investigou-se o efeito da potência do sinal de excitação do plasma nas propriedades de filmes depositados a partir de misturas de hexametildisiloxano e oxigênio. Tais filmes apresentaram um aumento na resistência à corrosão em névoa salina de 36 vezes e em impedância de 240 vezes. A composição e estrutura química dos... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The 2024 aluminum alloy is widely used by the aerospace and automotive industries due to its hardness and low density. However, the presence of copper in its composition makes the alloy susceptible to corrosion, which is stimulated by aggressive environments such as saline atmosphere or rich in atomic oxygen (at the low earth orbit). The existing solution used for protection against corrosion is the chromatizing, but this method generates large quantities of residues and effluents such as the 'Cr POT. 6+', which is highly carcinogenic, making of the study of new protective materials very relevant. This work proposes to investigate the protection against corrosion given to the 2024 aluminum alloy by thin films deposited on it utilizing PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) and IIPD (Ion Implantation Plasma Immersion and Deposition). Initially, films from methane diluted in argon, acetylene diluted in argon and hexamethyldisiloxane (HMDSO) were applied over the alloy using the conventional PECVD technique. From that, in a subsequent stage of work, films from acetylene diluted in argon were prepared by IIIPD to study the variation of deposition time in the protection against corrosion. In that way, films adhered to the substrate were obtained and promoted a 15 time increase in the corrosion resistance in salt sapray test and 20 time increase in the impedance test. Finally, it was investigated the effect of the power of plasma excitation signal on the properties of films deposited from mixtures of HMDSO and oxygen. These films showed a 36 time increase in corrosion resistance in salt spray and 240 time increase in impedance test. The chemical composition and structure were analyzed by Infrared spectroscopy. Corrosion resistance was evaluated in Salt Spray chamber, by reactive oxygen plasmas, by Electrochemical Impedance Spectroscopy and... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Carlos César Bof Bufon / Banca: Elidiane Cipriano Rangel / Banca: Lucas Fugikawa Santos / Resumo: Conhecido como o ramo da ciência que utiliza camadas moleculares ativas para agregar novas funcionalidades a dispositivos, a eletrônica molecular apresenta propostas promissoras para o futuro. Uma classe de pequenas moléculas semicondutoras que vem sendo explorada devido ao seu potencial na fabricação de diferentes dispositivos é a das ftalocianinas de cobre (CuPc). Entretanto, poucos trabalhos presentes na literatura relatam a relação entre a características elétricas dos filmes orgânicos e sua espessura em nanoescala. Tal fato é explicado pela dificuldade na deposição de contatos elétricos sobre as camadas moleculares, dado que os métodos atualmente empregados podem vir a danificá-las. Nesse contexto, essa dissertação apresenta a fabricação de um capacitor hibrido ultracompacto (h-Cap) constituído por metal / óxido dielétrico / camada molecular / Metal como uma plataforma para acessar as propriedades elétricas de camadas moleculares. Utilizando como a camada metálica a combinação de filmes finos de ouro, titânio e cromo, óxido de alumínio (Al2O3) para o dielétrico e filmes finos de CuPc como camadas moleculares, os h-Caps são fabricados a partir da técnica roll-up. Para a deposição dos filmes metálicos foi utilizado a técnica de evaporação térmica por feixe de elétrons, a técnica de deposição por camada atômica foi utilizada para a deposição do Al2O3 e pôr fim a técnica de deposição por evaporação por filamento resistivo para as camadas moleculares de CuPc. As característic... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Known as the branch of science that uses active molecular layers to add new functionality to devices, molecular electronics presents promising proposals for the future. A class of small semiconductor molecules being exploited due to its potential in the manufacture of different devices is that of copper phthalocyanines (CuPc). However, few papers in the literature report the relationship between the electrical characteristics of organic films and their thickness at the nanoscale. This fact is explained by the difficulty in the deposition of electrical contacts on the molecular layers, since the methods currently used may damage them. In this context, this dissertation presents the fabrication of an ultracompact hybrid capacitor (h-Cap) consisting of metal / dielectric oxide / molecular layer / metal as a platform to access the electrical properties of molecular layers. Used as the metallic layer is the combination of thin films of gold, titanium and chromium, aluminum oxide for the dielectric and thin films of CuPc as molecular layers, the h-Cap are formed from the roll-up technique. For the deposition of the metallic films was used the thermal evaporation technique by electron beam, the technique of deposition by atomic layer was used for the deposition of Al2O3 and finally the technique of deposition by evaporation by resistive filament for the molecular layers of CuPc . The geometric characteristics of the h-Caps were obtained using optical and scanning electron microscope... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Submitted by VINÍCIUS TEODORO DA SILVA null (viteodorosilva@gmail.com) on 2017-04-06T22:12:34Z No. of bitstreams: 1 Dissertação.pdf: 3247226 bytes, checksum: e8d11006787b8d184f0a05a9106e0956 (MD5) / Approved for entry into archive by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com) on 2017-04-12T20:12:51Z (GMT) No. of bitstreams: 1 silva_vt_me_araiq_par.pdf: 763634 bytes, checksum: f9a41c1fbffa7e2784336490e1b007b7 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-12T20:12:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 silva_vt_me_araiq_par.pdf: 763634 bytes, checksum: f9a41c1fbffa7e2784336490e1b007b7 (MD5) Previous issue date: 2017-03-16 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Devido à crescente industrialização e aumento populacional nos últimos anos, processos alternativos e ambientalmente limpos são pesquisados para controle no descarte de resíduos no ambiente. Dentre estes processos, a fotocatálise heterogênea tem despertado interesse científico-tecnológico devido sua potencialidade para tal aplicação. Devido a isto, a motivação deste estudo é oriunda da necessidade do entendimento das propriedades fotocatalíticas dos materiais para posteriormente aplicá-los adequadamente na degradação de compostos orgânicos. O presente estudo tem por objetivo geral a investigação da influência da dopagem com Cu2+ no TiO2 nas propriedades estruturais, ópticas e fotocatalíticas. Para isto, os materiais foram sintetizados pelo método dos precursores poliméricos (Pechini) com posteriores tratamentos térmicos. Para entendimento de suas propriedades, estes foram caracterizados por difração de Raios X, espectroscopia de espalhamento Raman, espectroscopia óptica na região do ultravioleta e visível, microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia de fotoluminescência. Experimentos fotocatalíticos para avaliação das atividades fotocatalíticas dos materiais foram feitos para descoloração do corante Rodamina B. Os resultados obtidos indicaram que o aumento da temperatura de tratamento, sendo estas, de 500, 600 e 700 ºC, provocou a transição de fase de anatase para rutilo nos materiais. Porém, a introdução do cobre nos materiais tratados à 500 e 600 ºC, promoveu a estabilização da fase anatase, enquanto que para a temperatura de 700 ºC, a introdução do dopante favoreceu a transição de fase de anatase para rutilo. Para todas as temperaturas de tratamento, a introdução do dopante provocou diminuições das energias de band gap, e também, distorções à ordem local, as quais levaram à formação de estados de energia. Estes defeitos promoveram um blueshift nas bandas de emissão fotoluminescentes dos materiais com o aumento da concentração de cobre. A amostra contendo 0,5% de cobre tratada termicamente à 500 ºC apresentou maior atividade fotocatalítica, permitindo aproximadamente 98,3% de descoloração da Rodamina B em 60 minutos de reação. Esta amostra foi depositada em substrato de alumínio pelo método de deposição eletroforética, obtendo-se aproximadamente 125 μm de espessura de material depositado. Este filme apresentou atividade fotocatalítica com aproximadamente 89,5% de descoloração do corante Rodamina B em 120 minutos de reação. O método Pechini foi eficiente para obtenção dos materiais a base de TiO2 dopados com Cu2+, os quais obtiveram atividade fotocatalítica para descoloração do corante Rodamina B. As técnicas de caracterização utilizadas permitiram o estudo da influência do dopante nas propriedades estruturais, ópticas e fotocatalíticas dos materiais. O método de deposição eletroforética do material em substrato de alumínio foi eficiente para obtenção do filme, o qual obteve atividade fotocatalítica na descoloração do corante. / Due to increasing industrialization and population growth in recent years, alternative and environmentally clean processes are search for control in the disposal of waste in the environment. Among these processes, the heterogeneous photocatalysis has aroused scientific and technological interest due to its potential for such application. Owing to this, the motivation of this study stems from the need of understanding the photocatalytic properties of the materials for later apply them suitably in the degradation of organic compounds. The present study has the general objective of investigating the influence of Cu2+ doping on TiO2 in the structural, optical and photocatalytic properties. For this, the materials were synthesize by the polymeric precursor method (Pechini) with subsequent heat treatment. For the understanding their properties, the materials were characterize by X Ray diffraction, Raman scattering spectroscopy, optical spectroscopy in the ultraviolet and visible region, scanning electron microscopy and photoluminescence spectroscopy. Photocatalytic experiments for evaluation of photocatalytic activity of materials were made to discoloration of Rhodamine B dye. The obtained results indicated that increasing treatment temperature, being these, 500, 600 and 700 ºC, led to anatase to rutile transformation in the materials. However, introduction of copper on materials treated at 500 and 600 ºC promoted anatase phase stabilization, while for 700 ºC, the introduction of dopant favored the anatase to rutile transition. For all treatment temperatures, introduction of dopant caused decreases in band gap energies, as well local order distortions, which led to the formation of energy states. These defects promoted a blueshift in the photoluminescent emission bands of materials with increasing copper concentration. The sample containing 0.5% of copper heat-treated at 500 ºC showed higher photocatalytic activity, allowing discoloration of approximately 98.3% of Rhodamine B in 60 minutes of reaction. This sample was deposited on aluminum substrate by electrophoretic deposition method, which obtained approximately 125 μm thickness of deposited material. This film had photocatalytic activity with approximately 89.5% of discoloration of Rhodamine B in 120 minutes of reaction. The Pechini method was efficient to obtain Cu2+ doped TiO2 based materials, which obtained photocatalytic activity for discoloration of the Rhodamine B dye. The characterization techniques allowed the study of the influence of the dopant on the structural, optical and photocatalytic properties of the materials. The method of electrophoretic deposition of the material on aluminum substrate was efficient to obtain the film, which obtained photocatalytic activity in the discoloration of the dye.

Orientador: Elson Longo da Silva / Banca: Alberthmeiry Teixeira de Figueiredo / Banca: Alejandra Hortencia Miranda Gonzáles / Banca: Marcia Tsuyama Escote / Banca: Maria Fernanda do Carmo Gurgel / O Programa de Pós Graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais, PosMat, tem caracter institucional e integra as atividades de pesquisa em materiais de diversos campi / Resumo: Perovisquita é a estrutura mais comum vista nos materiais ferroelétricos, a qual tem sido amplamente utilizado na indústria de dispositivos nas últimas décadas. Dentre essa classe de materiais o PbTiO3 é um dos materiais extensamente estudado devido a sua ampla faixa de aplicações como, por exemplo, capacitores, sensores piroelétrico e piezelétricos, memórias ferroelétricas. A substituição do Pb2+ pelos íons Ba2+/Ca2+, Ba2+/Sr2+ e Ca2+/Sr2+ no siste ma PbtiO3, a qual conduziu a formação de sistemas PBCT, PBST e PCST, produziu varias mudanças nas propriedades elétricas e estruturais desses materiais. No entanto, poucos trabalhos têm sido dedicados a esses sistemas baseado numa incorporação complexa de dois diferentes íons no sítio A, com relação a um profundo estudo teórico e experimental. A caracterização experimental por difração de raios X, espectroscopia micro-Raman e FT-IR mostram uma diminuição no grau de tetragonalidade para esses materiais. Essa alteração estrutural em função dos substituintes foi também responsável pela diminuição do grau de polarização. Nesta tese, foi aplicado também o método computacional dos primeiros princípios para estudar esta importante classe de materiais. A estrutura eletrônica, energia do banc gap, a densidade e estados (DOS) nos cristais ferroelétricos PBCT, PBST e PCST foram estudadas usando a teoria do funcional de densidade combinada com B3LYP. Os resultados teóricos foram correlacionados com os resultados experimentais para investigar e interpretar melhor a influência dos pares de íons Ba/Ca, Ba/Sr e Ca/Sr na ferroeletricidade do sistema PT. Pela análise teórica o grau de polarização bem como de tetragonalidade diminuiu no sistema PCST comparado ao PBCT e PBST, devido à presença agora de um forte caráter de ligações iônicas dentro... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Perovskites are the most commonly seen ferroelectrics, which have been widely used in the industry of devices in the last few decades. In addition, Lead titanate (PbTiO3) is an extensively studied material wich a wide range of application, for intance as capacitors, piezoeletric and pyroelectric sensors and ferroelectric memories. The substitution of Pb2+ ions Ba2+/Ca2+, Ba2+/Sr2+ e Ca2+/Sr2+ ions in the PbTiO3 system, which leads to the formation of the PBCT, PBST e PCST systems, induces several change in the electric and structural properties of these materials. However, PBCT, PBST and PCST systems based on the complex incorporation of two different ions at site A have not been thoroughly investigated and the literature contains few reports concerning their experimental and theoretical study of these materials. The characterization with X-ray diffraction, Raman spectroscopy and spectroscopy techniques on the infrared region of these samples showed a decrease of the tetragonality degree. These structural modifications were also responsible by the decrease in the polarization degree of these samples. In this thesis, we also have applied first-principles computational methods to the study this important class of materials. The electronic structure, energy band structure, and density of states (DOS) in ferroelectric crystal PBCT and PCST are studied by using density functional theory (DFT) combined with the B3LYP. The theoretical results were correlated with experimentals results to investigate and interpret better the influence of pairs of ions Ba/Ca, Ba/Sr and Ca/Sr on the ferroelectricity of the system PT. By theoretical analysis the degree of polarization as well as ferroelectricity in the PCST decreased compared with the systems PBCT and PBST, due to the presence of strong ionic character in this crystal... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: José Humberto Dias da Silva / Banca: Mario Antonio Bica de Moraes / Banca: Jose Roberto Ribeiro Bortoleto / Programa de Pós Graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais, PosMat, tem carater institucional e integra as atividades de pequisa em materiais de diversos campi / Resumo: Semicondutores de gap largo são materiais de grande interesse devido às suas amplas aplicações tecnológicas. Entre os semicondutores de gap largo se destaca o GaN que apresenta características desejáveis para tais aplicações, como valor de energia de bandgap de 3,4 eV, alta condutividade térmica e alta dureza. As técnicas convencionais para a produção de filmes finos de GaN são a epitaxia por feixe molecular (MBE) e deposição de vapor químico de precursores metalorgânicos (MOVPE), porém tais técnicas possuem um elevado custo. Este trabalho discorre sobre a preparação e caracterização de filmes policristalinos de GaN pela técnica alternativa de RF magnetron sputtering reativo com diferentes temperaturas e tipos de substratos. Analisou-se o efeito da variação destes dois parâmetros sobre estrutura e propriedades ópticas destes filmes. Utilizou-se medidas de difração de raios-X, microscopia de força atômica, transmitância no ultravioleta/visível/infravermelho e espectroscopia de espalhamento Rutherford (RBS). As medidas realizadas reportaram que tanto a temperatura quanto o tipo de substrato influenciaram na textura de orientação, morfologia e propriedades ópticas dos filmes. Medidas de transmitância no infravermelho indicaram a presença de bandas relacionadas à contaminação com higrogênio e oxigênio em filmes depositados em temperaturas de substratos menores que 500ºC. As referidas contaminações são compatíveis com a análise residual da água detectada no sistema de deposições, e não foram observadas em temperaturas maiores de substrato. Os diafratogramas de raios-X revelaram que somente em temperaturas altas (Ts>500ºC) a textura de orientação dos filmes é influenciada pelo substrato utilizado, podendo apresentar indícios de crescimento epitaxial. As medidas... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Wide bandgap semiconductor materials are of great interest due to the broad range of their technological applications. Among the wide bandgap semiconductor GaN stands out due to its desirable characteristics for such aplications as the value of energy bandgap of 3.4 eV, high thermal conductivity and high hardness. Conventional techniques for producing GaN thin films are the molecular beam epitaxy (MBE) and chemical vapor deposition of metalorganinc precursors (MOVPE), nevertheless these are high techniques. This work brings into focus the preparation and characterization of polycrystalline GaN films by the alternative technique of reactive RF magnetron sputtering with different temperatures and substrates. The effects of varying theses two parameters on structured and optical properties of these films were analysed. Therefore, X-ray diffraction, atomic force microscopy, optical transmittance in the ultraviolet/visible/infrared, and Rutherford Backscattering Spectrometry (RBS) were used to characterize the samples. The results show that temperature, substrate type, and substrate orientation influence the texture, morphology and optical properties of the films. The X-ray diffraction patterns revealed that the orientation texture of films is influenced by the substrate used only at high substrate temperature (Ts>500ºC). This evidences a tendency of epitaxial growth. Besides, the atomic force microscopy at temperature above 500ºC showed that the surface morphology is different for amorphous and crystalline substrates. It also became evident that the decrease of deposition rate and bandgap of the films with increasing deposition temperature is possibly due to nitrogen deficiency by the high rate of desorption at these temperatures. In addition, measurements of trasmisttanc in the infrared Fourier Transform indicated the presence... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre