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Contribuição ao estudo da fotocondutividade do germanio a baixas temperaturas

Ambrosio, Antonio 15 July 1975 (has links)
Orientador: Daltro Garcia Pinatti / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-14T03:03:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ambrosio_Antonio_M.pdf: 1258843 bytes, checksum: 139745531bd4deeeb36cdae76fb6f2af (MD5) Previous issue date: 1975 / Resumo: Não informado / Abstract: Not informed. / Mestrado / Física / Mestre em Física
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Influência do hidrogênio nas propriedades ópticas, estruturais e termomecânicas de germânio armofo hidrogenado

Lima Junior, Mauricio Morais de 18 February 1998 (has links)
Orientador: Francisco das Chagas Marques / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-23T10:32:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LimaJunior_MauricioMoraisde_M.pdf: 3101824 bytes, checksum: 50b6b2d98ec87d3efdaa11afd9abd04e (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: Estudamos a influência do hidrogênio nas propriedades ópticas, estruturais e termomecânicas de filmes finos de germânio amorfo hidrogenado, a-Ge:H, preparados por rf-sputtering. A estrutura das ligações entre o germânio e o hidrogênio foi estudada através do espectro de absorção na região do infravermelho. As amostras apresentam as bandas wagging, stretching e bending associadas aos diversos modos vibracionais das ligações do germânio com o hidrogênio. Observamos um acréscimo no parâmetro de microestrutura, que pode ocorrer devido ao aumento nos radicais GeH2 ou GeH3 ou pode ser causado por um aumento nas ligações GeH no interior de voids. Encontramos um deslocamento, para maiores energias (blue shift), das bandas wagging e stretching quando ocorre um aumento na concentração de hidrogênio. Este efeito pode ser atribuído à redução na constante dielétrica do material provocada pela presença de H na rede do Ge. Mostramos que é possível utilizar a banda stretching para uma estimativa da concentração de H ligado. Verificamos que o aumento da incorporação de hidrogênio nos filmes provoca um crescimento na quantidade de bolhas que surgem nas amostras. Este fenômeno está associado à presença de stress compressivo e de hidrogênio molecular nos filmes. O valor do stress compressivo varia de 0.3 GPa, para filmes não hidrogenados, até cerca de 0.7 GPa, para amostras com concentração total de hidrogênio de 17%. O biaxial modulus do material diminui com o aumento do conteúdo de hidrogênio nos filmes. Este resultado está de acordo com o modelo de He e Thorpe que relaciona as constantes elásticas com a coordenação média da rede. O coeficiente de dilatação térmica, a., foi obtido pela primeira vez para filmes finos de germânio amorfo. Ocorre um aumento no valor de a. quando há um acréscimo na concentração de hidrogênio nas amostras / Abstract: We studied the influence of hydrogen on the optical, structural, and thermomechanical properties of hydrogenated amorphous germanium thin fi1ms, a-Ge:H, prepared by rf-sputtering. Infrared spectroscopy was used to study the structure of the GeHn sites. The samples present wagging, stretching, and bending modes related to GeH, GeH2, and GeH3 bonds. We also observed an increase in the microstructure parameter as the hydrogen content increased. This could be related to an increase in the GeH2 and GeH3 concentration, or GeH bonds in the voids. In addition, there is a shift to higher energies (blue shift) of the wagging and stretching bands as the hydrogen concentration increases. This shift can be explained by the reduction of the dielectric constant of the films, resulting from the presence of hydrogen in the germanium network. We also showed the possibility of using the stretching band to estimate the concentration of bonded hydrogen in the films. We verified that the incorporation of hydrogen increases the presence of bubbles and pin holes on the films surface. This phenomenon is related to the compressive stress and the presence of molecular hydrogen in the film structure. The values for the compressive stress vary from about 0.3 GPa, for non-hydrogenated fi1ms, to about 0.7 GPa, for samples with total hydrogen concentration of about 17 at. %. The biaxial modulus decreases with the increase in the hydrogen concentration in the films. This result is in agreement with the model developed by He and Thorpe who relate the elastic constants of the material to the mean coordination of the network. We also measured, for the first time, the thermal expansion coefficient of a-Ge:H films as a function of the hydrogen content. We observed that an increase in the hydrogen concentration led to an increase in the thermal expansion coefficient / Mestrado / Física / Mestre em Física
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Espalhamento Raman em heteroestruturas semicondutoras de Si/Ge

Silva, Marcos Antonio Araujo 20 October 1995 (has links)
Orientador: Fernando Cerdeira / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-20T17:20:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_MarcosAntonioAraujo_D.pdf: 2541195 bytes, checksum: 3f6719299d5a08183c7b43e174b72215 (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: Nós utilizamos espectroscopia Raman para estudar a dinâmica de rede de heteroestruturas semicondutoras de Si/Ge, tanto experimental quanto teoricamente. Foi feito um estudo de uma ampla região espectral, (de ~ 2 cm-1 até 600 cm-1), que inclui fônons acústicos dobrados, fônons de interface, e fônons ópticos confinados. Nós utilizamos vários sistemas experimentais: um sistema usual, um sistema de alta resolução, e um sistema de micro-Raman. Pelo lado teórico, nós aplicamos o modelo da cadeia linear unidimensional, com interação de até segundos vizinhos, e usamos o modelo bond-polarizability para simular os espectros Raman. Uma análise fenomenológica nos permitiu verificar a presença de rugosidade de larga escala (terraços) nas interfaces de nossas amostras. Medidas de espalhamento Raman ressonante também foram feitas para os fônons ópticos de nossas microestruturas. Uma análise quantitativa da seção de choque Raman do pico originado nas vibrações confinadas Ge-Ge, permitiu-nos acompanhar as transições ópticas dos éxcitons confinados em cada terraço. Esta análise favorece nossas interpretações anteriores a respeito desta transição, que a relaciona a transições do tipo E1 do Ge bulk / Abstract: We have used Raman spectroscopy to study the lattice dynamics of Ge/Si semiconductor heterostructures, both experimentally and theoretically. The study was performed in a broad spectral range (from 2 cm-1 up to 600 cm-1), which includes the acoustical folded phonons, interfaces phonons, and confined optical phonons. We have used several experimental systems: a standard, a high resolution, and a micro-Raman setup. Theoretically, we have applied a one-dimensional linear-chain model with second-neighbor interactions to obtain the vibrational modes and a bond-polarizability model to simulate the Raman spectra. A phenomenological analysis allows us to verify the presence of large scale roughness (terraces) in the interfaces of our samples. Resonant Raman measurements were also performed for the optical phonons of our microstructures. Quantitative analysis of the resonant-Raman cross-section of the peak originating in Ge-Ge confined vibrations allows us to single out optical transitions of excitons confined within each terrace. This analysis favours our previous interpretation of this transition, which relates it to the E1-transitions of bulk Ge / Doutorado / Física / Doutor em Ciências
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Aspectos do diagrama de fase do liquido de eletros-lacunas em Ge

Grossman, Benjamin 15 July 1977 (has links)
Orientador: Kerry Lee Shaklee / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-17T17:11:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Grossman_Benjamin_D.pdf: 2055286 bytes, checksum: e08fd8944b65aa0453f3822dd9d8bf2d (MD5) Previous issue date: 1977 / Resumo: Não informado / Abstract: Not informed. / Doutorado / Física / Doutor em Ciências
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Ligas amorfas de germânio-carbono e germânio-nitrogênio hidrogenados

Vilcarromero Lopez, Johnny 22 April 1998 (has links)
Orientador: Francisco das Chagas Marques / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-23T21:19:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 VilcarromeroLopez_Johnny_D.pdf: 3245095 bytes, checksum: 5a4ef401cb56fb9eee82ac6544aafc17 (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: Neste trabalho apresentamos o desenvolvimento e o estudo das propriedades optoeletrônicas, estruturais e termomecânicas das ligas amorfas de germânio-carbono e germânio-nitrogênio hidrogenadas preparadas pela técnica de rf-sputtering reativo. As ligas de germânio-carbono (a-Ge1-xCx:H) foram preparadas em todo a faixa de conteúdo de carbono, isto é de O < x < I. Para a obtenção destes filmes foram utilizadas as mesmas condições de deposição que são utilizadas para o depositar filmes de a-Ge:H com boas propriedades opto eletrônicas. Em relação aos filmes de germânio-nitrogênio conseguimos preparar filmes com até 35 at. % de nitrogênio. As ligações presentes e suas propriedades foram caracterizadas usando transmissão no infravermelho, micro-Raman e Espectroscopía de foto-elétrons (XPS). Os espectros de infravermelho evidenciam que o carbono está presente nas duas hibridizações Sp3 e Sp2. Medidas de XPS mostram um chemical shift da banda de caroço 3d do Oe para energias maiores enquanto o conteúdo de carbono aumenta. Por outro lado, a banda associada com ao nível de caroço 1 s do C apresenta um dubleto associado às ligações C-Ge e C-C. Os dados da Espectroscopía Raman foram analisados em uma ampla faixa de freqüências Stokes scattering para as diferentes concentrações destas ligas. A tendência observada no comportamento da banda proibida óptica, absorção no infravermelho, condutividade no escuro e o stress intrínseco como função do conteúdo de carbono, sugerem que as propriedades destes filmes tem três regiões de comportamento com o conteúdo de carbono. A primeira com conteúdos de carbono baixos (x < 0.2) são principalmente controlados pela incorporação de carbono em hibridização Sp3. Estes filmes tem boas propriedades opto eletrônicas e estruturais. Para conteúdo de carbono variando entre 0.2 < x < 0.6, as propriedades destes filmes começam a ser determinadas pela concentração de sítios de carbono com hibridização Sp2. A terceira região, x> 0.6, apresenta propriedades dominadas pela matriz de carbono, com altas concentrações de estados grafíticos. A banda proibida óptica foi variada de 1 até 3 e V no caso do germânio nitrogênio utilizando a voltagem de autopolarização como único parâmetro variado. Estudos com Espectroscopía de transmissão no infravermelho apresentam efeitos de indução em tomo da ligação Ge-H stretching. Também foi determinado que a constante de proporcionalidade para determinar o conteúdo de nitrogênio ligado ao hidrogênio usando a área integrada da banda Ge-N stretching é de K= 9.45 x 1018 cm-2 / Abstract: This work reports the development and the study of the optoelectronic, structural and termomechanical properties of hydrogenated amorphous germanium-carbon and germanium-nitrogen alloys prepared by the rf-reactive sputtering technique. The germanium-carbon (a-Ge1-xCx:H) alloys have been prepared with carbon content in the 0-100 at. % range under the same deposition conditions used to obtain a-Ge:H fi1ms with good optoelectronic properties. The germanium-nitrogen films were prepared with nitrogen content up to 35 at. %. The bonding properties were characterized by Fourier transform infrared (FTIR), micro-Raman and x-ray photoelectron (XPS) spectroscopies. The infrared spectra revealed that the carbon is bonded in both sp3 and sp2 configurations. XPS measurements show a chemical shift of the binding energy of the Ge 3d core electrons toward high energies as the carbon content increases, while the corresponding line-width remains a1most constant. On the other hand, the peak associated with the C 1 s orbital displays a doublet related to the C-Ge and C-C bonds. The Raman spectroscopy data were analyzed over a wide frequency range of the Stokes scattering for different alloy compositions. The trends of the optical gap, infrared absorption, dark conductivity and mechanical stress as a function of the carbon content show three range of carbon content with different properties. The properties of samples with low carbon concentration (x < 0.2) are mainly controlled by the concentration of Sp3- hybridized carbon. These films have good optoelectronic and structural properties. For carbon content in the 0.2 < x < 0.6 range, Sp2 and Sp3 carbon sites control the properties of the films. Finally, samples with carbon content x> 0.6 are mainly controlled by graphitic carbon states. The band gap of germanium-nitrogen alloys could be tailored from 1 eV to 3 eV range by changing only the bias voltage. The study of the infrared spectra reveals na induction effect in the neighborhood of the Ge-H stretching bond. Also, it was determined the proportionality constant between nitrogen content and the integrated absorption of the Ge- N stretching mode in K = 9.45 x 1018 cm-2 / Doutorado / Física / Doutor em Ciências
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Projeto e construção de um sistema para fusão zonal horizontal e sua aplicação no crescimento e purificação de monocristais de germanio

Tatsch, Peter Jürgen, 1949- 17 July 2018 (has links)
Orientadores: Yukio Ishikawa, Carlos Ignacio Zamitti Mammana / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Campinas / Made available in DSpace on 2018-07-17T06:02:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tatsch_PeterJurgen_M.pdf: 1156829 bytes, checksum: 0df4d723173172b62f5344f5bbf1ba9c (MD5) Previous issue date: 1982 / Resumo: Este trabalho versa sobre o projeto e a construção de um sistema: para fusão zonal horizontal e a sua aplicação no crescimento e purificação de monocristais de Germânio. Inicialmente destrevem-se, de modo suscinto, as noções básicas e o modelamentodo processo da fusão zonal horizontal. Seguem-se as descrições do projeto e da construção do sistema de fusãozonal horizontal que é constituido de um forno de 1,2 kW, aquecimento resistivo e temperatura máxima de operação de 1100 -+ 0,3º C, que pode ser deslocado horizontalmente sobre dois barrameritos com velocidade variável. Finalmente descrevem-se os procedimentos utilizados no crescimento e na purificação de monocristais de Germânio a partir de sementes geradas no próprio sistema. Estes monocristais, crescidos a partir de uma matéria-prima de 99,9% de pureza foram analizados quanto à sua monocristalinidade, orientação cristalográfica e quanto as espécies e perfis de concentração de suas impurezas. Os resultados destas medidas mostram uma estrutura monocristalina em 85% da extensão dos cristais, uma pureza tipica de 99,9998% e concentrações dos elementos elétricamente ativos P, Al, Ga e In menores que 0,5 ppm. Os monocristais de Germânio crescidos foram utilizados na fabricação de dispositivos Hall e na confecção de lentes e janelas para a radiação infravermelha. / Abstract: Not informed. / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica
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Determinação microanalítica de germânio / Microanalytical determination of germanium

Agostino, Lilia Rosaria Sant 12 December 1959 (has links)
Inicialmente foi investigada a possibilidade de separar o germânio, contido em baixas concentrações em solução aquosa, por meio de extração com solventes orgânicos, empregando técnica simples que permitisse trabalhar com pequenos volumes de amostra. Extração eficiente foi obtida com metil-isobutil-cetona, a partir de soluções contendo acido clorídrico em teor correspondente a 7,5 N. O coeficiente de extração, determinado para uma faixa de concentração de 0,25 a 200 &#181;g de Ge/ml, foi de, aproximadamente, 96% tendo sido ainda comprovado que, por meio de três extrações sucessivas, é possível conseguir a recuperação completa do germânio existente no meio aquoso, mesmo quando em grande diluição. Com o objetivo de promover, no próprio extrato orgânico, uma reação quantitativa do germânio que se prestasse à determinação colorimétrica, foi estudada, nesse meio, a reação com molibdato e elaborado um método em que, após a formação do ácido germanomolibdico e sua separação na camada cetônica, é feita a redução do mesmo com ácido ascórbico dissolvido em etilenoglicol, sendo o meio homogenizado com álcool etílico. As soluções azuis assim obtidas, com máximo de absorção em 785 m&#181;, são extremamente estáveis, em contraste com soluções aquosas análogas, obtidas com o mesmo reagente. A região mais favorável para a determinação corresponde ao intervalo de 1,0 a 2,5&#181;g Ge/ml (concentração considerada na solução submetida à medida espectrofotométrica). Foi feito estudo minucioso das interferências, tendo-se conseguido eliminar a maioria das mesmas por meio de tratamento preliminar com cupferron e extração com a própria metil-isobutil-cetona. A interferência devida a ions fosfato é removida pela precipitação prévia com nitrato de zirconila. As(V) que também interfere é reduzido a As(III) com hidrogenossulfito na presença de iôdo e a interferência indireta de fluoreto e evitada pela adição de cloreto de alumínio. Um segundo método, mais sensível, foi também elaborado, baseado na reação do germânio com fenilfluorona diretamente na fase orgânica, após a extração com metil-isobutil-cetona de solução 7,5 N em HCl. O produto da reação, perfeitamente solúvel no meio orgânico empregado, proporciona soluções com máximo de absorção em 504 m&#181; e muito estáveis. A reação é instantânea e, nas condições estudadas, permite alcançar uma sensibilidade analítica duas vêzes maior do que quando é realizada em meio aquoso. A região de concentração mais favorável para a determinação, referida à solução utilizada na medida espectrofotométrica corresponde ao intervalo compreendido entre 0,08 e 0,30 &#181;g Ge/ml. A eliminação da maioria das interferências é feita, também neste caso, por tratamento prévio com cupferron e extração com metilisobutil-cetona. As interferências devidas a W(VI) e Nb(V) são evitadas por extração preliminar com o mesmo sol vente, na presença de excesso de tiocianato, em meio redutor. Foi também estudada a possibilidade de aplicar ambos os métodos elaborados à determinação de baixos teores de germânio, contidos em materiais complexos. O primeiro método foi empregado com bons resultados na determinação do elemento em fuligens, do tipo das provenientes de chaminés de usinas termoelétricas, contendo teor de aproximadamente 0,04% Ge. O segundo método, por ser cêrca de dez vezes mais sensível, foi usado também na determinação em carvões, com teor de cêrca de 0,001% Ge. Em todos os casos o material foi desagregado por fusão alcalina. Foi verificado que os métodos são aplicáveis sem prévia eliminação de sílica, desde que o material não contenha mais do que 50% de SiO2. A técnica usada permite empregar, na grande maioria dos casos, amostras de apenas 50 a 100 mg. / Abstract not available.
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Íons terras raras inseridos em matrizes poliméricas de germânio e enxofre para preparação de materiais com propriedades ópticas /

Salvi, Denise Toledo Bonemer De. January 2015 (has links)
Orientador: Sidney José Lima Ribeiro / Banca: Nivaldo Boralle / Banca: José Pedro Donoso Gonzalez / Banca: Lucas Alonso Rocha / Banca: Caio Eduardo de Campos Tambelli / Resumo: Este trabalho apresenta o estudo dos materiais poliméricos flexíveis e transparentes baseados em sulfeto de germânio, obtidos utilizando-se GeCl4 e 1,3- propanoditiol como precursores. São apresentadas também as propriedades de luminescência relacionadas à inserção de íons terras raras Er3+, visando aplicações como matrizes para materiais luminescentes. Os materiais obtidos foram caracterizados através das seguintes técnicas: UV-Vís, MEV, DRX, FTIR, espalhamento Raman, RMN de 1H e 13C, TG/FT-IR, DSC, Luminescência e BET. Estes materiais apresentam transparência na região espectral UV-Vís (em torno de 70%), estabilidade térmica até 200°C e transição vítrea localizada em temperaturas abaixo de 0°C (-37°C, -56°C e -45°C), como mostrado pelas curvas DSC. Imagens de MEV mostraram que o polímero é homogêneo e apresenta formação de cristais em algumas regiões da superfície. Estes polímeros apresentam também ligações Ge-S em sua estrutura, como pode ser observado através das espectroscopias FTIR (bandas em 399, 401, 432 e 470 cm-1) e Raman (picos 361 e 430 cm-1), e dos difratogramas de raios-X, que sugerem a formação de uma mistura de fases de GeS2 e GeO2 (confirmado também pela análise de EDS). As medidas de RMN de 1H e 13C permitiram obter informações em relação à reação entre 1,3-propanoditiol e GeCl4, e também em relação à estrutura dos materiais Geprop. A técnica acoplada TGA-FTIR foi utilizada para investigar a degradação da amostra. Os resultados de luminescência sugerem futuras aplicações das amostras Geprop como matrizes para obtenção de materiais luminescentes. A análise BET aponta que estes materiais não apresentam poros (como também observado nas imagens de MEV). Reunidos, os resultados sugerem que estes materiais são bons candidatos para aplicações óticas, além de possibilidade de utilização em baixas temperaturas. / Abstract: This work presents the study of the flexible and transparent polymeric materials based on germanium sulfide, obtained using GeCl4 and 1,3-propanedithiol as precursors. Also presented are the properties of luminescence related to the inclusion of rare earth ions Er3+, targeting applications such as matrix for luminescent materials. The materials were characterized through the following techniques: UV-VIS, SEM, XRD, FTIR, Raman scattering, 1H and 13C NMR, TG / FTIR, DSC, luminescence and BET. These materials have transparency in the UV-VIS spectral region (about 70%), %), thermal stability up to 200°C and glass transition located at temperatures below 0°C (-37°C, -56°C and -45°C) as shown by DSC curves. SEM images showed that the polymer is homogeneous and presents formation of crystals in some regions of the surface These polymers also exhibit Ge-S bonds in its structure, as can be observed through FTIR (bands at 399, 401, 432 and 470 cm-1) and Raman (peaks at 361 and 430 cm-1) spectroscopies, and the diffraction patterns X-rays, which suggest the formation of a mixture of GeS2 and GeO2 phases (also confirmed through EDS analysis). 1H and 13C NMR measurements provided information related to the reaction between 1,3-propanedithiol and GeCl4, and also in relation to the structure of Geprop materials. The coupled TGA-FTIR technique was used to investigate the degradation of the sample. The luminescence results suggest future applications of Geprop samples as matrices for obtaining luminescent materials. BET analysis indicates that these materials have no pores (as also observed in SEM images). Taken together, the results suggest that these materials are good candidates for optical applications, besides the possibility of use at low temperatures. / Doutor
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Uma análise da dinâmica vibracional de cristais por EXAFS

Antonio, Viviane Peçanha January 2015 (has links)
O objetivo deste trabalho é estudar a dinâmica vibracional de dois materiais cristalinos: o germânio (Ge) e o arseneto de gálio (GaAs) por intermédio da técnica de XAFS. Inicialmente, uma breve revisão baseada nas teorias básicas de livro-texto de física é apresentada e seus resultados e simplificações discutidos com base no que se conhece atualmente sobre vibração dos átomos nos sólidos. Em seguida, a técnica de análise empregada neste trabalho, a estrutura fina estendida de absorção de raios X (EXAFS), é apresentada. É feita uma descrição pormenorizada dos parâmetros físicos que podem ser obtidos, bem como das diferenças que fazem do EXAFS uma técnica bastante sui generis. Após isso, dados de EXAFS da borda K do Ge, do gálio (Ga) e do arsênio (As), medidos como função da temperatura, no intervalo de 20-350 K, serão analisados. São obtidos, além de distâncias interatômicas e coeficientes de expansão térmica, fatores de Debye- Waller e os terceiros cumulantes das distribuições de distâncias para cada temperatura. Por meio destes resultados, puderam ser estimados coeficientes de expansão térmica linear e frequência de Einstein medidos por EXAFS. Os resultados obtidos neste trabalho são comparados, tanto qualitativamente quanto quantitativamente, com resultados já bem estabelecidos de outras medidas, por exemplo, difração de raios X (XRD), calorimetria e espalhamento inelástico de nêutrons. Uma maneira coerente de interpretar a frequência de Einstein é proposta com base em medidas de densidade de estados. Além disso, são expostas algumas limitações da técnica e do método de análise. / The main objective of this work is to study the vibrational dynamics of two crystalline materials: germanium (Ge) and gallium arsenide (GaAs) using EXAFS. Initially, a brief review of physic's textbook theories are presented and their results are discussed based on what is currently known about vibrations of crystals. Later, the theory of Extended X-ray Absorption Fine Structure (EXAFS) is presented. It is made a detailed description of the physical parameters that can be obtained as well as the di erences which make EXAFS a quite sui generis technique for solid state analysis. After that, EXAFS measurements of Ge, gallium (Ga) and arsenic (As) K edges carried out as function of temperature, in the range of 20-350 K, are analyzed. Interatomic distances, thermal expansions, Debye-Waller factors and the third cumulants of the distances distributions were obtained for each temperature. Through these results, linear thermal expansion coe cients and Einstein frequencies, as measured by EXAFS, could be estimated. The results obtained in this study were compared qualitatively and quantitatively with well-established results of measurements of other techniques, for example, X-ray di raction (XRD), calorimetry and inelastic neutron scattering. A consistent manner to interpret Einstein frequencies are proposed based on density of states measurements. Besides, some limitations, both of the technique and of the analysis method, are exposed.
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Uma análise da dinâmica vibracional de cristais por EXAFS

Antonio, Viviane Peçanha January 2015 (has links)
O objetivo deste trabalho é estudar a dinâmica vibracional de dois materiais cristalinos: o germânio (Ge) e o arseneto de gálio (GaAs) por intermédio da técnica de XAFS. Inicialmente, uma breve revisão baseada nas teorias básicas de livro-texto de física é apresentada e seus resultados e simplificações discutidos com base no que se conhece atualmente sobre vibração dos átomos nos sólidos. Em seguida, a técnica de análise empregada neste trabalho, a estrutura fina estendida de absorção de raios X (EXAFS), é apresentada. É feita uma descrição pormenorizada dos parâmetros físicos que podem ser obtidos, bem como das diferenças que fazem do EXAFS uma técnica bastante sui generis. Após isso, dados de EXAFS da borda K do Ge, do gálio (Ga) e do arsênio (As), medidos como função da temperatura, no intervalo de 20-350 K, serão analisados. São obtidos, além de distâncias interatômicas e coeficientes de expansão térmica, fatores de Debye- Waller e os terceiros cumulantes das distribuições de distâncias para cada temperatura. Por meio destes resultados, puderam ser estimados coeficientes de expansão térmica linear e frequência de Einstein medidos por EXAFS. Os resultados obtidos neste trabalho são comparados, tanto qualitativamente quanto quantitativamente, com resultados já bem estabelecidos de outras medidas, por exemplo, difração de raios X (XRD), calorimetria e espalhamento inelástico de nêutrons. Uma maneira coerente de interpretar a frequência de Einstein é proposta com base em medidas de densidade de estados. Além disso, são expostas algumas limitações da técnica e do método de análise. / The main objective of this work is to study the vibrational dynamics of two crystalline materials: germanium (Ge) and gallium arsenide (GaAs) using EXAFS. Initially, a brief review of physic's textbook theories are presented and their results are discussed based on what is currently known about vibrations of crystals. Later, the theory of Extended X-ray Absorption Fine Structure (EXAFS) is presented. It is made a detailed description of the physical parameters that can be obtained as well as the di erences which make EXAFS a quite sui generis technique for solid state analysis. After that, EXAFS measurements of Ge, gallium (Ga) and arsenic (As) K edges carried out as function of temperature, in the range of 20-350 K, are analyzed. Interatomic distances, thermal expansions, Debye-Waller factors and the third cumulants of the distances distributions were obtained for each temperature. Through these results, linear thermal expansion coe cients and Einstein frequencies, as measured by EXAFS, could be estimated. The results obtained in this study were compared qualitatively and quantitatively with well-established results of measurements of other techniques, for example, X-ray di raction (XRD), calorimetry and inelastic neutron scattering. A consistent manner to interpret Einstein frequencies are proposed based on density of states measurements. Besides, some limitations, both of the technique and of the analysis method, are exposed.

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