Made available in DSpace on 2015-03-26T13:35:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2858066 bytes, checksum: b1315725ad9f478fd13a35031320a1e5 (MD5) Previous issue date: 2010-07-30 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Carbon nanotubes (CNT-carbon nanotubes) are materials, which physical properties are quite singular and have been extensively studied. The CNT can be used for the production of catalysts, supercapacitors, gas sensors and biological sensors. Among the interesting properties of carbon nanotubes, can be highlighted the electrical behavior that can vary from a metallic conductor to a semiconductor. This work study the effects on electrochemical properties (reactivity and electrochemical capacitance) of films of CNT when they are deposited on different substrates. The effects of functionalization on these properties and deposition of cobalt nanoparticles on carbon nanotubes are also presented. Studies were made of the electrochemical properties of carbon nanotube films prepared by electrophoretic deposition on substrates of graphite and silicon. The reactivity and electrochemical capacitance of the electrodes were determined before and after deposition of films of CNT to determine the effect of CNT on these properties. We investigated the effect of functionalization on the electrochemical capacitance of the films of CNT determining the functionalization before and after depositon. To determine the reactivity of the electrochemical capacitance and the effect of functionalization, we used a technique of cyclic voltammetry. The voltammetries were performed using potentials such that the process is faradaic for measures of reactivity and is not faradaic for capacitance measurements. There was a significant increase in reactivity and electrochemical capacitance of the samples after the deposition of films of carbon nanotubes. About twice for the capacitance and up to five times for the reactivity. There was also an increase of up to five times the capacitance of the samples with the electrochemical functionalization of the films. Although the deposition of CNT increases the reactivity of the sample, it growns to a certain extent with the increase of film thickness and then begins to fall. It seems to be a maximum of increase in reactivity with the addition of nanotubes in the film. On the other hand, the electrochemical capacitance increases with the addition of the film of nanotubes, but does not seem to vary with film thickness. Functionalization is the electrochemical capacitance of the film to increases as a function of functionalization time. It will be also presented in this text a study about the effects of cobalt nanoparticles electrodeposition in carbon nanotubes on supported substrates. Deposited nanoparticles were characterized by scanning electron microscopy and transmission electron microscopy. The electrodeposition of cobalt nanoparticles was achieved on silicon substrates using carbon nanotubes supported without functionalization. It is believed that the deposition did not occur when the process of functionalization was made due to the formation of oxides on the silicon surface. Which can damage the electrical contact with these nanotubes. In an attempt to do deposition on graphite, only deposits of particles on the order of micrometers were obtained. The results show a potential of carbon nanotubes to increase the values of electrochemical capacitance and reactivity of substrates in which they have been deposited. However, the functionalization process used is aggressive for the samples and needs to be improved to allow further functionalization and a greater increase in the properties of the films. Deposition of cobalt nanoparticles was obtained, which is a possible technique to be used for the deposition of other metals. / Nanotubos de carbono (CNT- carbon nanotubes) são materiais com propriedades físicas bastante singulares e que têm sido amplamente estudados. Esses materiais podem ser usados para produção de catalisadores, supercapacitores, sensores de gás e sensores biológicos. Entre as propriedades interessantes dos nanotubos de carbono podemos destacar o comportamento elétrico que pode variar desde um condutor metálico até um semicondutor. Este trabalho tem como objetivo estudar o efeito da deposição de filmes de CNT sobre diferentes substratos nas propriedades eletroquímicas destes (reatividade e capacitância eletroquímica). Os efeitos da funcionalização sobre estas propriedades e a deposição de nanopartículas de cobalto em nanotubos de carbono também são objetivos do trabalho. Foram feitos estudos das propriedades eletroquímicas de filmes de nanotubos de carbono preparados por deposição eletroforética em substratos de grafite e silício. A reatividade e a capacitância eletroquímica dos eletrodos foram determinadas antes e depois da deposição dos filmes de CNT, para determinar o efeito dos CNT sobre estas propriedades. Investigou-se o efeito da funcionalização sobre a capacitância eletroquímica dos filmes de CNT determinando-a antes e depois da funcionalização. Para determinação da reatividade, da capacitância eletroquímica e do efeito da funcionalização nos filmes foi usada uma técnica de voltametria cíclica. As voltametrias foram feitas em potenciais onde o processo é faradáico, para medidas de reatividade, e onde este é não faradáico, para medidas de capacitância. Observou-se um aumento significativo na reatividade e na capacitância eletroquímica das amostras após a deposição dos filmes de nanotubos de carbono, cerca de duas vezes para a capacitância e ate cinco vezes para a reatividade. Houve também um aumento de até cinco vezes na capacitância eletroquímica das amostras com a funcionalização dos filmes. Apesar de a deposição de CNT aumentar a reatividade da amostra, esta cresce até certo ponto com o aumento da espessura do filme e depois começa a cair, sendo que parece haver um máximo do aumento da reatividade com a adição de nanotubos no filme. Já a capacitância eletroquímica tem um aumento com a adição do filme de nanotubos, mas parece não variar com a espessura do filme. A funcionalização faz a capacitância eletroquímica do filme crescer com o aumento do tempo de funcionalização. Outro ponto abordado no trabalho foi a eletrodeposição de nanoportículas de cobalto nos nanotubos de carbono suportados nos substratos. As nanopartículas depositadas foram caracterizadas por microscopia eletrônica de varredura e microscopia eletrônica de transmissão. A eletrodeposição de nanopartículas de cobalto foi conseguida em substratos de silício com nanotubos de carbono suportados sem funcionalização. Acredita-se que a deposição não tenha ocorrido quando se fez o processo de funcionalização devido à formação de óxidos na superfície do silício, que prejudicariam o contato elétrico destes com os nanotubos. Nas tentativas de deposição em grafite, só foram obtidos depósitos de partículas da ordem de micrometros. Os resultados mostram uma tendência dos nanotubos de carbono em aumentar os valores da capacitância eletroquímica e reatividade de substratos nos quais tenha sido depositado. Porém, o processo de funcionalização usado é muito agressivo para as amostras, e precisa ser melhorado para permitir uma maior funcionalização e um maior aumento nas propriedades dos filmes. Obteve-se a deposição de nanopartículas de cobalto, que é uma técnica possível de ser usada para a deposição de outros metais.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:35:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3403324 bytes, checksum: 2828289d9a42c60c7cb3b860cb3dca61 (MD5) Previous issue date: 2011-05-30 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / In this work the techniques of hot wall epitaxy (HWE) and molecular beam epitaxy (MBE) on thin films of CdTe (cadmium telluride) were used in order to manufacture a prototype solar cell type Schottky barrier. The films were produced by evaporation of a solid alloy of CdTe, varying two parameters of deposition: the growth time and substrate temperature. In the manufacture the Schottky Barrier solar cells Al-CdTe, the CdTe film was grown on glass substrate coated with a layer of TO (tin oxide doped with fluorine - SnO2:F) and an evaporation system was used in the deposition of Al contacts. The films were characterized by several techniques including profilometry to measure the thickness, atomic force microscopy (AFM) for determining surface morphology and x-ray diffraction for crystalline properties. The prototypes of the solar cell were characterized by electrical measurements (IxV curve) with and without illumination. The results show a strong influence of substrate temperature and thickness on the properties of solar cells. It was observed that the increase of substrate temperature favors the increase of grain and the growth of films with better quality, resulting in devices with better features. In addition, thinner layers of CdTe cells also produce a higher short circuit current when illuminated. Although the cells produced showed very low efficiency, we believe that it is possible to improve manufacturing processes, achieving better efficiency. / Neste trabalho utilizou-se as técnicas de epitaxia por paredes quentes (HWE) e epitaxia por feixe molecular (MBE) na fabricação de filmes finos de CdTe (telureto de cádmio) com o objetivo de fabricar um protótipo de célula solar tipo barreira Schottky. Os filmes foram obtidos por evaporação de uma liga sólida de CdTe, fazendo-se variar dois parâmetros de deposição: o tempo de crescimento e a temperatura do substrato. Na fabricação das células solares tipo Barreira Schottky Al-CdTe, o filme de CdTe foi crescido sobre o substrato de vidro recoberto com uma camada de TO (óxido de estanho dopado com Flúor – SnO2:F) e uma metalizadora foi utilizada na deposição dos contatos de Al. Os filmes foram caracterizados por diversas técnicas, incluindo a perfilometria para medida da espessura, a microscopia de força atômica (AFM) para determinação das propriedades morfológicas e difração de raios-x para determinação das propriedades cristalinas. Os protótipos da célula solar foram caracterizados através de medidas elétricas da curva IxV com e sem iluminação. Os resultados obtidos mostram uma forte influência da temperatura do substrato e da espessura nas propriedades das células solares construídas. Observou-se que o aumento da temperatura do substrato favorece o aumento do grão e o crescimento de filmes com melhor qualidade resultando em dispositivos com melhores características. Além disso, camadas mais finas de CdTe também produzem células que apresentam maior corrente de curto-circuito, quando iluminadas. Apesar das células fabricadas apresentarem eficiência muita baixa, acreditamos que existe a possibilidade de melhorar os processos de fabricação, conseguindo melhorar a eficiência.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:35:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2702366 bytes, checksum: 02a68d22232b7448fb6511c00ea887ba (MD5) Previous issue date: 2011-07-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In this work were carried out some studies on electrochemical properties of carbon nanotubes (CNT) thin films deposited on ITO (Indium Tin Oxide) electrodes by electrophoretic deposition (EPD). Capacitance and electrochemical area measurements were made with films of three types of nanotubes with different dimensions and previous treatments. All measurements were performed in aqueous and organic solutions in order to notice any behavior difference. Nanotubes films showed higher electrochemical capacitance and area in organic solution compared with those obtained in aqueous solution, demonstrating a greater compatibility with organic solvents. The films consist of smaller nanotubes showed the highest capacitance values, suggesting that the electrochemical capacitance has a direct dependence with the ratio area / mass of CNT's. We analyzed also the effect of functionalization of nanotubes by cyclic voltammetry in solution of H2SO4 on the electrochemical measurements. In these experiments, the electrodes modified with CNT's showed a slight improvement on the electronic transfer, however, the value of the capacitance of these films has increased substantially after this process. Finally, nickel electrodeposition was performed in organic solution and zinc oxide in aqueous solution, on the nanotube films. Images of scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM) revealed that the deposits resulted only in the ZnO crystal growth micrometric crystallographic hexagonal pattern on the film. In contrast, the nickel deposits produced CNT's quite covered with Ni nanoparticles. All electrochemical characterizations and electrodepositions were carried out at Laboratório de Eletrodeposição, Superfícies e Películas Avançadas (LESPA) of Physics department at UFV. / Neste trabalho foram realizados estudos sobre algumas propriedades eletroquímicas de filmes finos de nanotubos de carbono (CNT, Carbon Nanotube) depositados sobre eletrodos de óxido de titânio dopado com índio (ITO, Indium Tin Oxide) por deposição eletroforética (EPD, Electrophoretic Deposition). Medidas de capacitância e área eletroquímicas foram realizadas em filmes de três tipos de nanotubos que possuem diferentes dimensões e tratamentos prévios. Todas as medidas foram realizadas em soluções orgânicas e aquosas a fim de se verificar alguma diferença de comportamento dos filmes. Inicialmente, foi analisado o efeito da funcionalização destes nanotubos por voltametria cíclica em solução de H2SO4 sobre as medidas eletroquímicas. Nestes experimentos, os eletrodos modificados com CNT s apresentaram uma leve melhora na transferência eletrônica, no entanto, o valor da capacitância destes filmes sofreu um aumento substancial após este processo Os filmes constituídos pelos nanotubos de menores dimensões apresentaram os maiores valores de capacitância, sugerindo que a capacitância eletroquímica tem uma dependência direta com a razão área/massa dos CNT s. Os nanotubos apresentaram maior capacitância e área eletroquímica em solução orgânica comparados com os valores obtidos em solução aquosa, demonstrando uma maior compatibilidade com solventes orgânicos. Por fim, foram realizadas eletrodeposições de níquel em solução orgânica e de óxido de zinco em solução aquosa, sobre os filmes de nanotubo. Imagens de microscopia eletrônica de varredura (SEM, Scanning Electron Microscopy) e de transmissão (TEM, Transmission Electron Microscopy) revelaram que os depósitos de ZnO resultaram apenas no crescimento de cristais micrométricos com padrão cristalográfico hexagonal sobre os filmes. Em contrapartida, os depósitos de níquel produziram CNT s cobertos com nanopartículas deste metal. Todas as caracterizações eletroquímicas e eletrodeposições foram realizadas no Laboratório de Eletrodeposição, Superfícies e Películas Avançadas (LESPA) do Departamento de Física da Universidade Federal de Viçosa.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:35:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2056393 bytes, checksum: 6c718958e16dde37636b88ed5dbf583f (MD5) Previous issue date: 2012-02-14 / Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / We study the magnetic excitations in two-dimensional spin ices on square lattices, by means of computer simulations. These materials are artificially produced by lithographic techniques, using ferromegnetic nano-islands arranged in a lattice especially organized in such a way, that, the lattice geometry together with the dipole-dipole interactions lead to an intrinsic frustration of the system. Our analysis, based only on the dipolar interaction between the islands, correctly reproduces the ground state experimentally observed recently. In addition, we verify the emergence of magnetic excitations that behave like magnetic monopoles, carrying isolated magnetic charge. These quasi-particles interact by means of the Coulomb potential plus a linear confining potential, which is attributed to the emergence of string-like excitations, linking the pair of opposite charges. However, we argue that the string has a configurational entropy, so that the string tension may decrease as the temperature is increased and then, free magnetic monopoles should be found in two-dimensional spin ices at a critical temperature. We also study the case where the artificial spin ice is built with missing nano-island (vacancy). For the case with only one vacancy, we found that the defect modify the potential obtained for the normal lattice. The vacancy behaves like a pair of opposite charges, carrying half charge of the usual magnetic monopole excitation. Our calculations show that when the smallest distance between the charges (or the string) is greater than 2a (a is the lattice spacing), the interaction of the string with the defect is negligible. However, for distances smaller than 2a, the string interacts with the defect more appreciable, in a very complicated way, which depends on the shape and size of the string. Our results indicate that, on each vertex where the string passes, there is an additional quadrupole moment and so the field created by the string decays very quickly. / Nós estudamos as excitações magnéticas que surgem nos gelos de spin bidimensionais, por meio de simulações computacionais em redes quadradas. Esses materiais são produzidos artificialmente, através de técnicas litográficas utilizando nanopartículas ferromagnéticas arranjadas em uma rede especialmente organizada, de modo que a geometria da rede juntamente com a interação dipolo-dipolo leva a uma frustração intríseca do sistema. A análise, baseada somente na interação dipolar entre as nanoilhas, reproduz corretamente o estado fundamental recentemente observado experimentalmente. Foi verificado a emergência de excitações magnéticas que se comportam como monopolo magnético, carregando carga magnética isolada. Essas quasi-partículas interagem via potencial coulombiano adicionado a um potencial confinante linear, atribuído ao aparecimento de excitações do tipo corda, que conectam o par monopolo-antimonopolo. Contudo, verificamos que a corda possui uma entropia configuracional, de modo que a tensão da corda pode diminuir à medida em que a temperatura é aumentada, fazendo com que os monopolos magnéticos possam ser encontrados livres nos gelos de spin bidimensionais em uma temperatura crítica. Também estudamos o caso em que o gelo de spin é construído com uma única ilha faltante em uma dada posição da rede. Foi visto que o defeito pertuba o potencial obtido em uma rede normal. A vacância se comporta como um par de cargas opostas carregando metade da carga do monopolo magnético usual. Nossos cálculos mostram que quando a menor distância entre uma carga e a vacância é maior que 2a (a é o espaçamento de rede), a interação entre a corda e o defeito é negligenciável. Contudo, para distâncias menores que 2a, a corda interage mais apreciavelmente com o defeito, de uma forma muito complicada que depende de seu tamanho e forma. Os resultados indicam que em cada vértice por onde a corda passa, existe um momento de quadrupolo magnético adicional, de forma que o campo criado pela corda decai muito rapidamente.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:35:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 5613341 bytes, checksum: b10dc863b3516fce568d5d4513b2ee67 (MD5) Previous issue date: 2012-02-17 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In this work, by using the optical tweezers technique, it was possible to study the changes on the mechanical properties of DNA - cisplatin complexes, as a function of some parameters such as the drug diffusion time and its concentration in the sample. A model was proposed in order to explain the behavior of the persistent length as a function of drug concentration, using only the data obtained from single molecule stretching experiments. Such analysis allow us to show that cisplatin binds cooperatively to the DNA molecule. In addition, DNA molecule compactation by the action of the drug, was characterized from studying the kinetics of some mechanical properties such as the radius of gyration and the maximum average end - to - end distance. / Neste trabalho, utilizando a técnica de pinçamento óptico, foi possível estudar as mudanças nas propriedades mecânicas dos complexos DNA - cisplatina, em função de alguns parâmetros de interesse, tais como: o tempo de difusão do fármaco e a concentração do fármaco na amostra. Um modelo foi proposto para explicar o comportamento do comprimento de persistência em função da concentração do fármaco, utilizando-se apenas os dados obtidos a partir dos experimentos de estiramento. Tal análise nos permitiu mostrar que a cisplatina se liga cooperativamente à molécula de DNA. Além disso, a compactação da molécula de DNA pela ação da cisplatina foi caracterizada a partir do estudo da cinética de algumas propriedades mecânicas, tais como: o raio de giro e a distância máxima ponta - à - ponta dos complexos.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:35:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 7178569 bytes, checksum: b7f915a255beb77386b9a40b7b8113cd (MD5) Previous issue date: 2012-07-20 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This work consists of the optical characterization of CdMnTe films grown on glass substrate. The films were deposited by the technique of molecular beam epitaxy (MBE) and characterized by optical spectroscopy and ellipsometry. The energy gap for films with different manganese concentration was determined. We demonstrate the increase in gap energy as concentration of manganese increases. The pronounced interference fringes observed show the good optical quality of the films grown. By ellipsometry technique we can observe the behavior of the refractive index and extinction coefficients a function of manganese concentration. We have also obtained values of sample thickness and growth rate. / Este trabalho consiste na caracterização ótica de filmes de CdMnTe crescidos sobre substratos de vidro. Os filmes foram depositados pela técnica de epitaxia por feixe molecular (MBE) e caracterizados através de espectroscopia ótica e elipsometria. Foram determinados parâmetros como gap dos filmes em função da concentração de manganês. Podemos comprovar o aumento do gap com o aumento da concentração de manganês. As franjas de interferência nos mostram a boa qualidade dos filmes crescidos. Através da técnica de elipsometria podemos observar o comportamento do índice de refração e do coeficiente de extinção em função da concentração de manganês. Foram obtidos também os valores da espessura e taxa de crescimento dos filmes.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:35:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 763296 bytes, checksum: 67a8dbb32f0cc3ff0e3104d5ec7126e0 (MD5) Previous issue date: 2007-03-01 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Heisenberg-like spins lying on the pseudosphere (a 2- dimensional infinite space with constant negative curvature) cannot give rise to stable soliton solutions. Only fractional solutions can be stabilized on this surface provided that at least one hole is incorporated. We also address the issue of in-plane vortices, in the XY regime. Interestingly, the energy of a single vortex no longer blows up as the excitation spreads to infinity. This yields a non-confining potential between a vortex and a antivortex at large distances so that the pair may dissociate at arbitrarily low temperature. / Spins de Heisenberg que se encontram na pseudo-esfera (um espaço infinito 2- dimensional com curvatura constante e negativa) não podem gerar soluções solitônicas estáveis. Apenas soluções fracionárias podem ser estabilizadas nessa superfície desde que um furo seja feito. Dirigimo-nos também à introdução de vórtices no plano no regime XY. Interessantemente, a energia de um único vórtice não diverge quando o sistema tende ao infinito. Isso leva a um potencial não-confinante entre um vórtice e um anti-vórtice a grandes distâncias, de modo que o par possa dissociar-se a uma baixa e arbitraria temperatura.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:35:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1163668 bytes, checksum: 64200c64d035a7079604e87dcef40c01 (MD5) Previous issue date: 2006-03-21 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In this work we have studied the spin dynamics in the two-dimensional classical XY model, including nonmagnetic impurities. The analytic results, tested by simulations, indicate two forms of "pinning" a vortex by means of two spin vacancies. Besides, they reveal an effective interaction of attractive nature among these defects. We have also analyzed the neutron scattering function Sxx(->q; w) for a system containing a percentage of nonmagnetic sites. The central and spin waves peaks obtained in our simulations are completely different from the that of the pure case and, in addition, a small inelastic peak arises. We propose a phenomenological theory based on the vortex-vacancy interactions to explain the observed modifications. / Neste trabalho estudamos a dinâmica de spins no modelo XY 2D clássico, incluindo impurezas não-magnéticas. Os resultados analíticos, testados por simulações, indicam duas formas de "aprisionar" um vórtice por meio de duas vacâncias de spin. Além disso, revelam uma interação efetiva do tipo atrativa entre estes defeitos. Analisamos também a função espalhamento de nêutrons Sxx(->q, w) para um sistema contendo uma porcentagem de sítios não-magnéticos. O pico central e o de ondas de spin obtidos em nossas simulações são completamente diferentes do caso puro e, em adição, um pequeno pico inelástico surge. Propomos uma teoria fenomenológica baseada na interação vórtice-vacância para explicar as modificações observadas.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:35:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1490865 bytes, checksum: c014553d8c6a9395d9d2f138ae2b16f8 (MD5) Previous issue date: 2014-07-22 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Spin ice is a substance that does not have a single minimal­energy state. Even at very lower temperatures, these compounds shows a residual entropy as well as the water ice. The magnetic ordering of a spin ice resembles the position of hydrogen atoms in water ice, arranged in a tetrahedron and obeying the the ice rule. The most prominent ice spin compounds are holmium titanate and dysprosium titanate. This system is subject to geometrical frustration, when all interactions between pairs are not satisfied simultaneously. The artificial spin ice are structures that have magnetic monodomains subject to geometrical frustration generating mono pole ­ antimonopole pairs (or magnetic charges ) connected by an observable string. As the flow of electrical charges produces electric current, magnetic monopoles that can walk freely generate something like a magnetic current in these frustrated systems. In this work we manufacture and characterize structures of artificial spin ice, produced by nanolithography techniques, arranged in a rectangular unidirectional lattice and characterized by Atomic Force Microscopy (AFM) and Magnetic Force Microscopy (MFM). We note that for this particular lattice, the experimental results of ground state are consistent with the theoretical results also presented in this dissertation. Thus, these systems of artificial spin ice are a proposal for a practical use of magnetic currents caused by application of an external magnetic field. This system can be used at room temperature and its parameters, as nanoislands size and lattice spacing can be turned at will. / Gelo de spin é uma substância que não possui um único estado de mínima energia. Mesmo a temperaturas muito baixas, esses compostos apresentam uma entropia residual, assim como no gelo da água. O ordenamento magnético de um gelo de spin se assemelha a posição dos átomos de hidrogênio no gelo da água, dispostas em um tetraedro e obedecendo a chamada regra do gelo. Os gelos de spin naturais mais comuns são compostos de titanato de hólmio e titanato de disprósio. Este sistema é sujeito à frustração geométrica, quando todas as interações entre pares não são satisfeitas simultaneamente. Os gelos de spin artificiais são estruturas que possuem monodomínios magnéticos sujeitos a frustração geométrica gerando pares monopolo­antimonopolo (ou cargas magnéticas) ligados por uma string observável. Assim como o fluxo de cargas elétricas produz corrente elétrica, monopolos magnéticos podendo andar livremente, geram algo parecido com uma corrente magnética nesses sistemas frustrados. Neste trabalho fabricamos e caracterizamos estruturas de gelos de spin artificiais, produzidas por técnicas de nanolitografia, dispostas em uma rede retangular unidirecional e caracterizadas por Microscopia de Força Atômica (AFM) e Microscopia de Força Magnética (MFM). Observamos que para esta rede em particular, resultados experimentais do estado fundamental condizem com os resultados teóricos também apresentados neste trabalho. Assim, estes sistemas de gelos de spin artificiais são uma proposta para uma utilização prática de correntes magnéticas, causadas pela aplicação de um campo magnético externo. Este sistema pode ser utilizado a temperatura ambiente e seus parâmetros, como tamanho das nanoilhas e espaçamento de rede, podem ser ajustados a vontade.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:35:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2255864 bytes, checksum: 3379a54f5490338aa78351418a7c806a (MD5) Previous issue date: 2007-03-09 / This work aims the morphological and structural characterization of CdTe quantum dots and ultra-thin films grown on Si(111) substrates with hydrogen-terminated surface. The samples were grown by hot wall epitaxy and investigated by atomic force microscopic and specular and grazing incidence X-ray diffraction. Analysis of the atomic force microscopy images shows the presence of isolated pyramidal CdTe islands indicating that the quantum dots follow the Volmer-Weber growth mode. The X-ray diffraction results show that despite a large mismatch (19%) the islands grow epitaxially, following the [111] substrate orientation. The X-ray measurements make also possible the determination of the vertical and lateral dimensions of the islands and the observation that some islands are rotated by 30o degrees in the growth plane. / Neste trabalho, foi feita a caracterização estrutural e morfológica de pontos quânticos e filmes ultrafinos de CdTe crescidos sobre substrato de Si(111) passivado com hidrogênio. As amostras foram crescidas por epitaxia de paredes quentes e caracterizadas por microscopia de força atômica e difração de raios- especular e incidência rasante.As analises das imagens de microscopia de força atômica mostram a existência de ilhas isoladas de formato piramidal, mostrando que o crescimento segue o modo Volmer-Weber. As medidas de difração de raios-X, mostram que apesar do considerável descasamento do parâmetro de rede (19%) as ilhas crescem epitaxialmente, seguindo a direção cristalográfica [111] do substrato de silício. A analise cuidadosa das medidas de difração com incidência rasante permite determinar as dimensões lateral e vertical dos pontos quânticos e a observar existência de uma pequena quantidade de pontos quânticos girados de 30º no plano de crescimento.