Orientador: Eudes Borges de Araújo / Resumo: Filmes finos de Pb0,91La0,09(Zr0,65Ti0,35)O3 (PLZT) foram preparados sobre substratos Pt/TiO2/SiO2/Si(100), usando um método químico baseado no processo Pechini, com objetivo de estudar a supressão da fase pirocloro e a estabilização da fase perovskita. Pós de PLZT preparados por reação do estado sólido foram utilizados como principal fonte de íons Pb2+, La2+, Zr4+ e Ti4+ pela dissolução em solução ácida. A obtenção de resinas poliméricas estáveis com diferentes excessos de chumbo foi possível preparando-se separadamente as resinas de PLZT e PbO seguido de posterior mistura e homogeneização à temperatura ambiente. / Abstract: Pb0,91La0,09(Zr0,65Ti0,35)O3 (PLZT) thin films were prepared on Pt/TiO2/SiO2/Si(100) substrates by using a chemical method based on Pechini process to study the pyrochlore phase suppression and to stabilizing the perovskite phase. PLZT powders prepared by solid state reaction were used as source of Pb2+, La2+, Zr4+ and Ti4+ ions by its dissolution in acid solution. / Doutor

Orientador: Carlos Cesar Bof Bufon / Banca: Lucas Fugikawa Santos / Banca: Nilson Cristino da Cruz / Resumo: A técnica de autoenrolamento de nanomembrana foi utilizada neste trabalho para a fabricação de capacitores ultracompactos (UCCap), permitindo a caracterização de filmes finos de materiais orgânicos e híbridos. O método é conhecido como roll-up, e consiste na formação de uma nanomembrana tensionada, elaborada a fim de produzir estruturas autosustentadas, que promovem o enrolamento do sistema ao serem libertadas de um substrato, determinando uma arquitetura em 3D. Neste trabalho, a tecnologia de nanomembranas foi utilizada com o objetivo de determinar as propriedades elétricas e dielétricas, sob diferentes temperaturas, de camadas de moléculas semicondutoras (CoPc, CuPc e F16CuPc) e de camadas de estruturas híbridas metal-orgânicas (HKUST-1). A caracterização desses materiais em nanoescala foi possível por meio de sua incorporação em UCCap. Os dispositivos foram caracterizados por medidas de espectroscopia de impedância e corrente elétrica. Em filmes finos das ftalocianinas (= 5 nm) na temperatura ambiente (≈ 296 K), foram encontrados valores de 2,1 ± 0,5 para a constante dielétrica da CoPc (kCoPc), 3,1 ± 0,6 para a CuPc (kCuPc) e 1,2 ± 0,6 para F16CuPc (kF16CuPc). As propriedades elétricas / dielétricas dos filmes das ftalocianinas foram analisadas sob diferentes temperaturas e filmes de CoPc foram explorados na presença de campos magnéticos aplicados com valores de magnitude entre - 500 e + 500 mT. As camadas de HKUST-1 incorporadas ao UCCap possibilitaram a determinação do v... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The rolled-up nanomembrane-based technique was used in this work to the manufacture of ultracompact capacitors (UCCap), allowing the characterization of thin films of organic and hybrid materials. The method, known as roll-up, consists in the formation of a strained nanomembrane, elaborated in order to produce self-supported structures that promote the winding of the system when released from a substrate, determining a 3D architecture. In this work, the nanomembrane technology was used to determine the electrical and dielectric properties, for different conditions of temperatures, in layers of semiconductor molecules (CoPc, CuPc and F16CuPc) and layers of hybrid metal-organic structures (HKUST-1). The characterization of these materials at nanoscale was possible by their incorporation into UCCap. Current-voltage and impedance spectroscopy measurements were used to characterize the devices. For thin films of the phthalocyanines (= 5 nm) at room temperature (≈ 296 K), values of 2,1 ± 0,5 were found for CoPc dielectric constant (kCoPc), 3,1 ± 0,6 for CuPc (kCoPc) and 1,2 ± 0,6 for F16CuPc (kF16CoPc). The electrical / dielectric properties of the phthalocyanine films were analyzed under different temperatures and CoPc films were screened in the presence of applied magnetic fields with magnitude values between - 500 and + 500 mT. The HKUST-1 layers incorporated into the UCCap allowed the determination of a value of 3,2 ± 1,6 for its dielectric constant (kHKUST-1) at ≈ 296 K. The v... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Foi construído um sistema ótico para controlar a espessura de filmes finos num evaporador de alto vácuo. Foi medida a reflexão "in situ" de um filme fino depositado num substrato apropriado. O cálculo da transmissividade e refletividade de filmes dielétricos, divisores de feixes e filtros também é descrito. O problema inverso, que é obter um filme com propiedades de reflexão e/ou transmissão pré-determinadas também é analisado. Também são dados programas que calculam as propriedades de um filme fino e os desenham. Finalmente é descrita a fabricação de espelhos dielétricos para um Fabry-Per,ot e um divisor de feixe no evaporador de alto vácuo. / An optical monitoring system was built to control the thickness of thin film in a high vacuum evaporator. In this system we measured the in-situ reflection from a thin film deposited on an appropriate substrate. The calculation of the transmission and reflection from a multilayer thin film as used in dielectric mirrors, beam splitlers and filters is also described. The inverse problem, that is to obtain a film with predetermined reflection and trasmissiom, is also studied. Computer program for calculating thin film and designing them are also given. Finally we describe the fabrication of Fabry-Perot dielectric mirrors and a beam-splitter in our high vacuum evaporator.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:29Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-07-07Bitstream added on 2014-06-13T19:29:34Z : No. of bitstreams: 1 pontes_dsl_me_bauru.pdf: 3995495 bytes, checksum: e77735073c68d26d0fbf6d4f3285874a (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Neste trabalho de dissertação de mestrado foram preparadas amostras do sistema 'Pb IND. 1-x-yCa IND. xSr IND.yTiO IND. 3' (PCST) com x = 0.05, 0,15, 0,35 e y = 0,05, 0.15, 0,35, utilizando-se o método dos precursores poliméricos e, a partir desse material, produzir amostras cerâmicas e filmes finos nanoestruturados e caracterizar suas propriedades estruturais, microestruturais e elétricas. A caracterização estrutural foi realizada utilizando as técnicas de difração de raios X, espectroscopia Raman e espectroscopia na região do infravermelho. Os filmes finos foram preparados pela técnica “spin-coating” sobre substrato de 'Si/SiO IND. 2/Ti/Pt'. A temperatura de cristalização foi de 600ºC. A cristalização de todos os filmes finos e pó apresentaram estrutura do tipo perovisquita sem a presença de uma segunda fase. Foi possível obter com sucesso um sistema complexo de incorporação de dois diferentes íons '(Ca POT. 2+ e Sr POT. 2+)' no sitio A, em substituição aos íons 'Pb POT. 2+' para o sistema 'Pb IND. 1-x-yCa IND. xSr IND.yTiO IND. 3' na forma de filme fino e pó, sem a separação de fases tais como 'PbTiO IND. 3, CaTiO IND. 3, SrTiO IND. 3', ou até mesmo fase complexas como '(Pb,Sr)TiO IND. 3' ou '(Pb,Ca)TiO IND. 3'. Os sítios A localizam-se dentro de um dodecaedro '(AO IND. 12)' de doze oxigênios enquanto o sitio B no interior de um octaedro regular '(BO IND.6)' constituído de oito oxigênios. Portanto, as distorções ocorridas nestas estruturas produzem importantes mudanças e surgimento de novas propriedades elétricas que encadeiam grande interesse tecnológico e cientifico. As propriedades ferroelétricas foram fortemente influenciadas pela presença desses dois íons '(Ca POT. 2+ e Sr POT. 2+)' em substituição aos íons 'Pb POT. 2+'. Levando o sistema a uma completa ausência de natureza ferroelétrica a temperatura ambiente. / On this master’s degree dissertation samples of the system 'Pb IND. 1-x-yCa IND. xSr IND.yTiO IND. 3' (PCST) with x = 0.05, 0.15, 0.35 and y = 0.05, 0.15, 0.35 were prepared through the polymeric precursors method. From this material, ceramic samples and thin films were produced and their structure, microstructure and electrical properties were assessed. The structural characterization was done using X-ray diffraction, Raman spectroscopy and spectroscopy techniques on the infrared region. The films were prepared through the spin-coating technique on 'Si/SiO IND. 2/Ti/Pt' substrate and its crystallization temperature was 600ºC. All thin films and powder showed structure like perovskite without a second phase. A complex incorporation system of two different ions '(Ca POT. 2+ e Sr POT. 2+)' at site A was successfully achieved, replacing the 'Pb POT. 2+' ions on the 'Pb IND. 1-x-yCa IND. xSr IND.yTiO IND. 3' system as thin film and powder with no partition of phases such as 'PbTiO IND. 3, CaTiO IND. 3, SrTiO IND. 3', or even more complex ones as '(Pb,Sr)TiO IND. 3' or '(Pb,Ca)TiO IND. 3'. The sites A were found in a '(AO IND. 12)' dodecahedron of twelve oxygens, and the site B was discovered in a regular octahedron formed by eight oxygens. Therefore the distortions on these structures triggered relevant changes and new electrical properties which promote great technological and scientific interest. It is noteworthy that the ferroelectric properties were heavily influenced by the presence of these two ions '(Ca POT. 2+ e Sr POT. 2+)' replacing the 'Pb POT. 2+' ions, leading the system to an absolute absence of ferroelectric nature at room temperature.

Foi construído um sistema ótico para controlar a espessura de filmes finos num evaporador de alto vácuo. Foi medida a reflexão "in situ" de um filme fino depositado num substrato apropriado. O cálculo da transmissividade e refletividade de filmes dielétricos, divisores de feixes e filtros também é descrito. O problema inverso, que é obter um filme com propiedades de reflexão e/ou transmissão pré-determinadas também é analisado. Também são dados programas que calculam as propriedades de um filme fino e os desenham. Finalmente é descrita a fabricação de espelhos dielétricos para um Fabry-Per,ot e um divisor de feixe no evaporador de alto vácuo. / An optical monitoring system was built to control the thickness of thin film in a high vacuum evaporator. In this system we measured the in-situ reflection from a thin film deposited on an appropriate substrate. The calculation of the transmission and reflection from a multilayer thin film as used in dielectric mirrors, beam splitlers and filters is also described. The inverse problem, that is to obtain a film with predetermined reflection and trasmissiom, is also studied. Computer program for calculating thin film and designing them are also given. Finally we describe the fabrication of Fabry-Perot dielectric mirrors and a beam-splitter in our high vacuum evaporator.

Este trabalho envolve o estudo de multicamadas de filmes finos magnéticos e está dividido em duas partes: estudo do comportamento magnético e formação de fases em sistemas de multicamadas de Fe/Nd(B) e o estudo da magnetoresistência gigante em diversos sistemas. Na primeira parte do trabalho estão dispostos os resultados do estudo do comportamento magnético e a formação de fases em sistemas de multicamadas de Fe/Nd(B). Partindo de uma multicamada estudou-se a evolução magnética do sistema após implantação de B+ e Fe+ e tratamentos térmicos. O estudo da magnetoresistência gigante está dividido em três itens: (a) análise do comportamento magnetoresistivo do sistema NiFe/Cu/Co/Cu, onde se explorou de forma sistemática a otimização com respeito à magnetoresistência gigante; (b) estudo do efeito válvula de spin inverso, tema que está intimamente ligado ao modelo de duas correntes aplicado a sistemas de multicamadas; e (c) a obtenção de uma expressão analítica para a condutividade no modelo semiclássico de Camley-Barnaí aplicado a multicamadas de filmes finos magnéticos. / This work concerns the study of magnetic thin film multilayers and is divided in two parts: study of the magnetic behavior and phase formation in the Fe/Nd multilayers systems and the study of the giant magnetoresistance in several systems. In the first part of this work we present the results of the study of the magnetic behavior' and phase formation in the Fe/Nd multilayers system. Starting from a multilayer we study the systems evolution after B+ and Fe+ ion implatation and annealing. We divide the magnetoresistance study in three sections: (a) analysis of the magnetoresistive behavior of the NiFe/Cu/Co/Cu system, we explore on a systematic base the optimization of the giant magnetoresistance; (b) study of the inverse spin valve effect, which is deeply linked to the two-current model applied to multilayer systems and (c) obtention of an analytical expression for the semiclassical Camley-Barnaá model applied to magnetic thin film multilayers.

Foi construído um sistema ótico para controlar a espessura de filmes finos num evaporador de alto vácuo. Foi medida a reflexão "in situ" de um filme fino depositado num substrato apropriado. O cálculo da transmissividade e refletividade de filmes dielétricos, divisores de feixes e filtros também é descrito. O problema inverso, que é obter um filme com propiedades de reflexão e/ou transmissão pré-determinadas também é analisado. Também são dados programas que calculam as propriedades de um filme fino e os desenham. Finalmente é descrita a fabricação de espelhos dielétricos para um Fabry-Per,ot e um divisor de feixe no evaporador de alto vácuo. / An optical monitoring system was built to control the thickness of thin film in a high vacuum evaporator. In this system we measured the in-situ reflection from a thin film deposited on an appropriate substrate. The calculation of the transmission and reflection from a multilayer thin film as used in dielectric mirrors, beam splitlers and filters is also described. The inverse problem, that is to obtain a film with predetermined reflection and trasmissiom, is also studied. Computer program for calculating thin film and designing them are also given. Finally we describe the fabrication of Fabry-Perot dielectric mirrors and a beam-splitter in our high vacuum evaporator.

Este trabalho envolve o estudo de multicamadas de filmes finos magnéticos e está dividido em duas partes: estudo do comportamento magnético e formação de fases em sistemas de multicamadas de Fe/Nd(B) e o estudo da magnetoresistência gigante em diversos sistemas. Na primeira parte do trabalho estão dispostos os resultados do estudo do comportamento magnético e a formação de fases em sistemas de multicamadas de Fe/Nd(B). Partindo de uma multicamada estudou-se a evolução magnética do sistema após implantação de B+ e Fe+ e tratamentos térmicos. O estudo da magnetoresistência gigante está dividido em três itens: (a) análise do comportamento magnetoresistivo do sistema NiFe/Cu/Co/Cu, onde se explorou de forma sistemática a otimização com respeito à magnetoresistência gigante; (b) estudo do efeito válvula de spin inverso, tema que está intimamente ligado ao modelo de duas correntes aplicado a sistemas de multicamadas; e (c) a obtenção de uma expressão analítica para a condutividade no modelo semiclássico de Camley-Barnaí aplicado a multicamadas de filmes finos magnéticos. / This work concerns the study of magnetic thin film multilayers and is divided in two parts: study of the magnetic behavior and phase formation in the Fe/Nd multilayers systems and the study of the giant magnetoresistance in several systems. In the first part of this work we present the results of the study of the magnetic behavior' and phase formation in the Fe/Nd multilayers system. Starting from a multilayer we study the systems evolution after B+ and Fe+ ion implatation and annealing. We divide the magnetoresistance study in three sections: (a) analysis of the magnetoresistive behavior of the NiFe/Cu/Co/Cu system, we explore on a systematic base the optimization of the giant magnetoresistance; (b) study of the inverse spin valve effect, which is deeply linked to the two-current model applied to multilayer systems and (c) obtention of an analytical expression for the semiclassical Camley-Barnaá model applied to magnetic thin film multilayers.

Este trabalho envolve o estudo de multicamadas de filmes finos magnéticos e está dividido em duas partes: estudo do comportamento magnético e formação de fases em sistemas de multicamadas de Fe/Nd(B) e o estudo da magnetoresistência gigante em diversos sistemas. Na primeira parte do trabalho estão dispostos os resultados do estudo do comportamento magnético e a formação de fases em sistemas de multicamadas de Fe/Nd(B). Partindo de uma multicamada estudou-se a evolução magnética do sistema após implantação de B+ e Fe+ e tratamentos térmicos. O estudo da magnetoresistência gigante está dividido em três itens: (a) análise do comportamento magnetoresistivo do sistema NiFe/Cu/Co/Cu, onde se explorou de forma sistemática a otimização com respeito à magnetoresistência gigante; (b) estudo do efeito válvula de spin inverso, tema que está intimamente ligado ao modelo de duas correntes aplicado a sistemas de multicamadas; e (c) a obtenção de uma expressão analítica para a condutividade no modelo semiclássico de Camley-Barnaí aplicado a multicamadas de filmes finos magnéticos. / This work concerns the study of magnetic thin film multilayers and is divided in two parts: study of the magnetic behavior and phase formation in the Fe/Nd multilayers systems and the study of the giant magnetoresistance in several systems. In the first part of this work we present the results of the study of the magnetic behavior' and phase formation in the Fe/Nd multilayers system. Starting from a multilayer we study the systems evolution after B+ and Fe+ ion implatation and annealing. We divide the magnetoresistance study in three sections: (a) analysis of the magnetoresistive behavior of the NiFe/Cu/Co/Cu system, we explore on a systematic base the optimization of the giant magnetoresistance; (b) study of the inverse spin valve effect, which is deeply linked to the two-current model applied to multilayer systems and (c) obtention of an analytical expression for the semiclassical Camley-Barnaá model applied to magnetic thin film multilayers.

Orientador: Jorge Ivan Cisneros / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-18T17:56:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cantao_MauricioPereira_D.pdf: 9321773 bytes, checksum: 90f051c0498d163f93f042d40fe10a6a (MD5) Previous issue date: 1993 / Resumo: Neste trabalho se apresenta um estudo do eletrocromismo de filmes finos de óxido de titânio crescidos por sputtering RF. A caracterização das amostras foi feita através de eletroquímica (voltametria cíclica, cronopotenciometria e salto potenciostático) e de medidas ópticas (transmissão espectral e transmissão ou reflexão monocromáticas). Destas últimas se obteve o coeficiente de absorção molar, que relaciona a absorção de luz com a quantidade de íons Li+ intercalados nos filmes. Pela primeira vez, dados de variação de transmitância foram usados para verificar quantitativamente a intercalação de íons num material eletrocrômico. Experimentos de deintercalação galvanostática foram analisados à luz de um modelo difusional, através do qual verificou-se que o coeficiente de difusão não varia com a concentração e que a difusão ocorre numa região limitada dos filmes. Esta limitação foi interpretada como um produto das propriedades semicondutoras do óxido; especificamente, ela está relacionada com a camada de acumulação de elétrons, que surge quando o filme é polarizado a potenciais mais negativos que o potencial de banda plana do material. Foi estudada a influência da estrutura sobre a intercalação de Li+ em filmes tratados termicamente, e verificou-se o coeficiente de difusão tende a diminuir com a cristalização. Observou-se que a inserção iônica aumenta a desordem na rede, através da distorção dos ângulos e comprimentos de ligação que geram tensões internas nos filmes intercalados / Abstract: In this work a study of the electrochromism of titanium oxide thin films grown by RF sputtering is presented. The samples characterization has been performed by electrochemistry (cyclic voltammetry , chronopotentiometry and potentiostatic step) and by optical measurements (spectral transmittance and monochromatic transmittance or reflectance), which allow to derive the molar absorption coefficient. This parameter relates the light absorption to the amount of inserted Li+ ions. For the first time transmittance variation data were used in order to quantitatively verify the ion insertion in an electrochromic material. Galvanostatic deinsertion experiments were analyzed with a diffusional model, from which it was verified that the diffusion coefficient does not vary with the concentration and that diffusion takes place in a limited region of the films. This limitation was interpreted as a consequence of the semiconductor properties of the oxide; specifically, it is related to the electron accumulation layer, which grows up when the material is polarized at potentials more negative than the material's flat band potential. The influence of the structure on Li+ insertion process was studied for thermally annealed films and it was verified that diffusion coefficient tends to decrease with crystallization. It was observed that ionic insertion increases the network disorder, by means of bond angles and lengths distortions which produces internal stresses in the intercalated films / Doutorado / Física / Doutor em Ciências