Orientador: Armando Turtelli Junior / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-17T01:49:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CardosoJunior_JarbasLopes_M.pdf: 2862818 bytes, checksum: e5b8cff90ff6aa08bbcb6e6dd5a64ea4 (MD5) Previous issue date: 1980 / Resumo: A Colaboração Brasil-Japão (CBJ) usa as medidas de opacidade óptica (fotodensitometria) para estudar algumas características das interações hadrônicas induzidas pela radiação cósmica. São usadas câmaras de foto-emulsão e chumbo separadas por uma camada de piche (alvo) e montadas no alto do Monte Chacaltaya (5220 m acima do nível do mar). Comparando-se o desenvolvimento longitudinal de uma cascata eletromagnética simples (ver texto) com o de cascatas compostas (Pb-jatos) conclui-se que é possível uma diferenciação entre essas cascatas desde que a energia seja acima de 15 TeV. Paralelamente estudam-se as curvas características dos diversos filmes de raio-X utilizados nas câmaras da CBJ / Abstract: Huge multilayered photo-emulsion lead chambers are assembled by Brasil-Japan Collaboration at M. Chacaltaya (Bolivia, 5220m a.s.l.) for detecting the products of hadronic interactions in the atmosphere or in the chamber itself. Photodensitometry is the method used by our Collaboration to determine the energy and to study the lateral and longitudinal characteristics of photoelectronic cascades and hadronic interactions induced by cosmic radiation. In order to distinguish between single and composed cascade showers we analyze hereafter some characteristics of their longitudinal structure; according to our method we are able to distinguish between them, under certain boundary conditions / Mestrado / Física / Mestre em Física

Orientador: Steven F. Durrant / Banca: Johnny Vilcarromero Lopez / Banca: Douglas Soares Galvão / 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 da Unesp / Resumo: Filmes finos amorfos de carbono hidrogenado fluorados produzidos por plasma possuem propriedades excelentes, tais como baixo coeficiente de atrito, baixa reatividade química, alta resistência a ácidos, alta hidrofobicidade, além de propriedades ópticas notáveis. Neste estudo filmes finos foram produzidos empregando plasmas de descargas luminescentes contendo diferentes proporções de gases em uma mistura de C2H2 Ar e SF6. O presente projeto visa a análise das alterações das propriedades ópticas dos filmes produzidos a partir de diferentes concentrações de SF na mistura. Investigaram-se as características químicas dos filmes, através de Espectroscopia de Absorção no Infravermelho e Espectroscopia de Fotoelétrons de Raios-X, confirmando que o aumento da concentração de flúor é dependente do aumento da concentração de SF na mistura de gases. As medidas do ângulo de contato demonstraram que o aumento da fluoração do filme, aumenta sua hidrofobicidade. Verificou-se que o índice de refração diminuiu com o aumento da fluoração do filme. O gap óptico foi calculado por duas técnicas diferentes, demonstrando que o aumento da concentração de flúor no filme tem relação direta com o aumento do gap óptico. Modelos computacionais permitiram comparar o gap óptico experimental com o seu equivalente teórico, verificando que o aumento da densidade de ligações C-F aumenta o fap. Também foram utilizados modelos computacionais para comparar o gap óptico teórico de filmes a-C:H:CI e a C:Si:O:H:F com os obtidos experimentalmente por Turri e Gonçalves em seus trabalhos. As tendências do gap óptico em função do grau de halogenação obtidas experimentalmente e por modelagem são consistentes / Abstract: Amorphous hydrogenated fluorinated carbon thin films deposited in cold plasmas have excellent properties, such as low friction coefficient, low chemical reactvity, and high acid resistance, as well as notable optical properties. In this study, thin films were produced using glow discharge plasmas fed different proportions of C2H2, Ar SF6. The present project aims to analyze the changes in some optical properties of films produced at different proportions of SF in the mixture. The chemical properties of the films, studied using Infrared Reflection Absorption Spectroscopy (IRRAS) and X-Ray Photoelectron Spectroscopy (XPS), confirm that the films become increasingly fluorinated at greater SF6 flow rates. Contact angle measurements showed that increases in the film fluorination, increase its hydrophobicity. The refractive index decreases with increasing fluorination of the film. The optical gap was calculated by two different techniques, demonstrating tha increase in fluorine concentration in the film is directly related to the increase in the optical gap. Computacional models allow comparison of the experimental optical gap with its theoretical equivalent, verifying that an increases the optical gap. Computational models were also used to compare the theoretical optical gap of a-C:H;CI and a-C:Si:O:H:F films with values obtained experimentally by Turri and Gonçalves, respectively. The experimentally observed and modeled tendencies in the optical gap as a function of the dregree of film halogenation are consistent / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:19Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-12-20Bitstream added on 2014-06-13T19:06:19Z : No. of bitstreams: 1 oliveiraneto_am_me_bauru.pdf: 2071068 bytes, checksum: 036a5bf6e160d23843a1ca75ec0fd923 (MD5) / Filmes finos amorfos de carbono hidrogenado fluorados produzidos por plasma possuem propriedades excelentes, tais como baixo coeficiente de atrito, baixa reatividade química, alta resistência a ácidos, alta hidrofobicidade, além de propriedades ópticas notáveis. Neste estudo filmes finos foram produzidos empregando plasmas de descargas luminescentes contendo diferentes proporções de gases em uma mistura de C2H2 Ar e SF6. O presente projeto visa a análise das alterações das propriedades ópticas dos filmes produzidos a partir de diferentes concentrações de SF na mistura. Investigaram-se as características químicas dos filmes, através de Espectroscopia de Absorção no Infravermelho e Espectroscopia de Fotoelétrons de Raios-X, confirmando que o aumento da concentração de flúor é dependente do aumento da concentração de SF na mistura de gases. As medidas do ângulo de contato demonstraram que o aumento da fluoração do filme, aumenta sua hidrofobicidade. Verificou-se que o índice de refração diminuiu com o aumento da fluoração do filme. O gap óptico foi calculado por duas técnicas diferentes, demonstrando que o aumento da concentração de flúor no filme tem relação direta com o aumento do gap óptico. Modelos computacionais permitiram comparar o gap óptico experimental com o seu equivalente teórico, verificando que o aumento da densidade de ligações C-F aumenta o fap. Também foram utilizados modelos computacionais para comparar o gap óptico teórico de filmes a-C:H:CI e a C:Si:O:H:F com os obtidos experimentalmente por Turri e Gonçalves em seus trabalhos. As tendências do gap óptico em função do grau de halogenação obtidas experimentalmente e por modelagem são consistentes / Amorphous hydrogenated fluorinated carbon thin films deposited in cold plasmas have excellent properties, such as low friction coefficient, low chemical reactvity, and high acid resistance, as well as notable optical properties. In this study, thin films were produced using glow discharge plasmas fed different proportions of C2H2, Ar SF6. The present project aims to analyze the changes in some optical properties of films produced at different proportions of SF in the mixture. The chemical properties of the films, studied using Infrared Reflection Absorption Spectroscopy (IRRAS) and X-Ray Photoelectron Spectroscopy (XPS), confirm that the films become increasingly fluorinated at greater SF6 flow rates. Contact angle measurements showed that increases in the film fluorination, increase its hydrophobicity. The refractive index decreases with increasing fluorination of the film. The optical gap was calculated by two different techniques, demonstrating tha increase in fluorine concentration in the film is directly related to the increase in the optical gap. Computacional models allow comparison of the experimental optical gap with its theoretical equivalent, verifying that an increases the optical gap. Computational models were also used to compare the theoretical optical gap of a-C:H;CI and a-C:Si:O:H:F films with values obtained experimentally by Turri and Gonçalves, respectively. The experimentally observed and modeled tendencies in the optical gap as a function of the dregree of film halogenation are consistent

Esse trabalho estuda a estabilidade térmica e o transporte atômico em filmes dielétricos de HfSiO e HfSiON depositados por sputtering reativo sobre c-Si. Esses materiais possuem alta constante dielétrica (high- ) e são candidatos a substituir o óxido de silício como dielétrico de porta em dispositivos do tipo transistor de efeito de campo metal-óxido-semicondutor (MOSFETs). Esses filmes foram submetidos a diferentes seqüências de tratamentos térmicos em atmosferas inerte e de O2, e foram caracterizados através de análises de feixe de íons e espectroscopia de fotoelétrons induzidos por raios-X (XPS). Nesse estudo foi observado que a incorporação de oxigênio se dá através da troca com N ou O previamente existente nos filmes. Em filmes de aproximadamente 50 nm de espessura foi observado que a presença do N limita a difusão de oxigênio de forma que a frente de incorporação avança em direção ao interior do filme com o aumento do tempo de tratamento, enquanto nos filmes de HfSiO/Si o oxigênio é incorporado ao longo de todo o filme, mesmo para o tempo mais curto de tratamento. Diferentemente de outros materiais high- estudados, não foi possível observar migração de Si do substrato em direção a superfície dos filmes de HfSiON/Si com aproximadamente 2,5 nm de espessura. Os resultados obtidos nesse trabalho mostram que filmes de HfSiON/Si são mais estáveis termicamente quando comparados com outros filmes dielétricos depositados sobre Si anteriormente estudados, mas antes que ele se torne o dielético de porta é ainda necessário que se controle a difusão de N em direção ao substrato como observado nesse trabalho.

Esse trabalho estuda a estabilidade térmica e o transporte atômico em filmes dielétricos de HfSiO e HfSiON depositados por sputtering reativo sobre c-Si. Esses materiais possuem alta constante dielétrica (high- ) e são candidatos a substituir o óxido de silício como dielétrico de porta em dispositivos do tipo transistor de efeito de campo metal-óxido-semicondutor (MOSFETs). Esses filmes foram submetidos a diferentes seqüências de tratamentos térmicos em atmosferas inerte e de O2, e foram caracterizados através de análises de feixe de íons e espectroscopia de fotoelétrons induzidos por raios-X (XPS). Nesse estudo foi observado que a incorporação de oxigênio se dá através da troca com N ou O previamente existente nos filmes. Em filmes de aproximadamente 50 nm de espessura foi observado que a presença do N limita a difusão de oxigênio de forma que a frente de incorporação avança em direção ao interior do filme com o aumento do tempo de tratamento, enquanto nos filmes de HfSiO/Si o oxigênio é incorporado ao longo de todo o filme, mesmo para o tempo mais curto de tratamento. Diferentemente de outros materiais high- estudados, não foi possível observar migração de Si do substrato em direção a superfície dos filmes de HfSiON/Si com aproximadamente 2,5 nm de espessura. Os resultados obtidos nesse trabalho mostram que filmes de HfSiON/Si são mais estáveis termicamente quando comparados com outros filmes dielétricos depositados sobre Si anteriormente estudados, mas antes que ele se torne o dielético de porta é ainda necessário que se controle a difusão de N em direção ao substrato como observado nesse trabalho.

Esse trabalho estuda a estabilidade térmica e o transporte atômico em filmes dielétricos de HfSiO e HfSiON depositados por sputtering reativo sobre c-Si. Esses materiais possuem alta constante dielétrica (high- ) e são candidatos a substituir o óxido de silício como dielétrico de porta em dispositivos do tipo transistor de efeito de campo metal-óxido-semicondutor (MOSFETs). Esses filmes foram submetidos a diferentes seqüências de tratamentos térmicos em atmosferas inerte e de O2, e foram caracterizados através de análises de feixe de íons e espectroscopia de fotoelétrons induzidos por raios-X (XPS). Nesse estudo foi observado que a incorporação de oxigênio se dá através da troca com N ou O previamente existente nos filmes. Em filmes de aproximadamente 50 nm de espessura foi observado que a presença do N limita a difusão de oxigênio de forma que a frente de incorporação avança em direção ao interior do filme com o aumento do tempo de tratamento, enquanto nos filmes de HfSiO/Si o oxigênio é incorporado ao longo de todo o filme, mesmo para o tempo mais curto de tratamento. Diferentemente de outros materiais high- estudados, não foi possível observar migração de Si do substrato em direção a superfície dos filmes de HfSiON/Si com aproximadamente 2,5 nm de espessura. Os resultados obtidos nesse trabalho mostram que filmes de HfSiON/Si são mais estáveis termicamente quando comparados com outros filmes dielétricos depositados sobre Si anteriormente estudados, mas antes que ele se torne o dielético de porta é ainda necessário que se controle a difusão de N em direção ao substrato como observado nesse trabalho.

[pt] Os tópicos mais importantes a ser tratados nesta tese de doutorado são os vários problemas envolvidos na síntese de nanotubos contendo nitrogênio. Isto é principalmente motivado pelas possíveis aplicações que podem ser dadas a este tipo de estruturas. A motivação central está relacionada ao fato da possibilidade de fazer dopagens tipo -p e -n em nanotubos de carbono, incorporando átomos como boro ou nitrogênio. Isto está muito longe de ser uma trivialidade devido a que devemos levar em conta que se os nanotubos de carbono forem pensados como bases estruturais para nanocompósitos e dispositivos nanoeletronicos, é necessário controlar cuidadosamente a reatividade das paredes, sua dureza mecânica e o gap eletrônico por meio de um controle da quantidade de átomos inseridos nas paredes ou entre elas. Portanto, do ponto de vista de diferentes aplicações, é importante ter a possibilidade de dopar controladamente os nanotubos. Neste trabalho apresentam-se o quadro descritivo da dependência dos parâmetros de síntese, assim como uma investigação detalhada da formação de outras estruturas co-produto do processo de formação de nanotubos. Como uma idéia pioneira proposta neste trabalho, é enfatizado o uso de fontes puras de C/N em processos de síntese baseados em deposição química na fase de vapor. Desta maneira foi possivel determinar os efeitos da atmosfera de reação e o pretratamento do catalizador como agentes favoráveis ou desfavoráveis para a síntese efetiva de nanotubos de carbono. / [en] The main topic of this thesis is the study of various issues related to the synthesis of nitrogen containing nanotubes. This is mainly inspired in the possible applications such structures can have. The practical background lies in the fact that defined n- and p-doping of carbon nanotubes can be achieved by substituting carbon atoms from the tube walls by heteroatoms such as boron or nitrogen (N). This is far from been a triviality because we must keep in mind that if carbon nanotubes are to be used as future building blocks in nanocomposites and nanoelectronic devices, it is imperative to fine tune their wall reactivity, mechanical strength and electronic band gap by controlling the amount of foreign atoms inserted into the tube lattices. Therefore, from an applications standpoint, it is important to be able to carefully control the insertion of different dopants into nanotubes. In this work, a complete picture of the dependence on the combined synthesis parameters is established and a fundamental insight into the formation of N doped nanotubes and other structures (co- products) is provided. As a pioneering idea of this whole work, the use of pure C/N feedstocks in chemical vapor deposition methods is emphasized. With this, it was possible to determine the effects of the reaction atmosphere and the catalyst pretreatment as either favoring or disfavoring agents towards the synthesis of N-doped nanotubes.

[pt] Nanotubo de Carbono é um alótropo do Carbono cujo caráter 1D confere-lhe propriedades mecânicas, eletrônicas, térmicas, ópticas excepcionais. Por isso que cientistas têm estudado este material intensamente, tanto do ponto de vista teórico, como de um ponto de vista experimental. Um dos interesses de pesquisa experimental é se conseguir produzir de forma controlada Nanotubos de Carbono com propriedades otimizadas, para aplicações específicas. Outra linha de pesquisa experimental que existe é a de sintetizar Nanotubos de Carbono dopados, com o objetivo de se criar Nanotubos com novas propriedades físicas. A presente dissertação de Mestrado concentra-se na síntese de especificamente Nanotubos de paredes simples dopados com Boro, e tem como objetivos avaliar a viabilidade de se produzir tais Nanotubos dopados com níveis de dopagem controlados, assim como estudar as novas propriedades físicas que surgem em Nanotubos dopados. Inicialmente, neste trabalho será conduzida uma revisão da atual literatura científica sobre Nanotubos de Carbono, com foco nas diferenças físicas entre nanotubos puros e dopados. Em seguida, o aparato experimental e a metodologia utilizada serão descritos. Por fim, os resultados experimentais serão analisados objetivando-se entender a nova física por trás dos nanotubos dopados com Boro, assim como responder à questão se o método adotado conseguiu produzir Nanotubos dopados de forma controlada. / [en] Carbon nanotube is a carbon allotrope whose unique characteristic is its 1D geometry, and that has outstanding mechanical, electronic, thermal, optical properties. Nonetheless, this material has been deeply studied from theoretical and experimental standpoints. From the experimental point of view, there is the interest to create a controlled synthesis of Carbon Nanotubes with optimized physical properties for specific purposes. Another contemporary research interest is on the synthesis of doped Carbon Nanotubes, with the objective of inducing new properties on the Nanotube. This thesis work focuses on the synthesis of, specifically, Boron doped Single Walled Carbon Nanotubes, and aims to study the feasibility of producing Carbon Nanotubes with controlled doping levels by changing the precursor substance, and to understand the new physical properties that arise from the incorporation of Boron heteroatoms on the Carbon Nanotube structure. In this thesis work, a review of the current literature about Carbon Nanotube science is conducted, with focus on the differences in properties between pristine and doped tubes. Then, the experimental setup and methodology is explained. Finally, the experimental results are analyzed in order to understand the new physics of Boron doped Single Walled Carbon Nanotubes, and answer the question of whether a controllable method has been developed to dope Carbon Nanotubes.