SENA, Silvia Helena Roberto de. Transporte e estados confinados de portadores de carga em nanoestruturas de grafeno. 2010. 63 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2010. / Submitted by Edvander Pires (edvanderpires@gmail.com) on 2015-10-15T18:18:41Z No. of bitstreams: 1 2010_dis_shrsena.pdf: 25739738 bytes, checksum: 888d0934048fb00b5f59e71f4745d983 (MD5) / Approved for entry into archive by Edvander Pires(edvanderpires@gmail.com) on 2015-10-21T20:30:44Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_dis_shrsena.pdf: 25739738 bytes, checksum: 888d0934048fb00b5f59e71f4745d983 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-10-21T20:30:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_dis_shrsena.pdf: 25739738 bytes, checksum: 888d0934048fb00b5f59e71f4745d983 (MD5) Previous issue date: 2010 / In this work we investigate the behavior of charge carriers in a graphene sheet subjected to a one-dimensional electrostatic potential U(x). At first we consider two coupled quantum wells potential. For this structure we calculate the energy spectrum for the bound states, as well as the probability density behavior for some particular states. Some results for the electronic transmission coefficient through these structures are also presented. Next, we consider the electrostatic potential as a mutibarrier structure and then a correlated disorder was introduced in the barrier width. For this system, the transmission of these carriers through this potential as well as the conductance are investigated for different disorder strengths. Finally a quasiperiodic supperlattice that follows the Fibonacci serie was taken into account and the results for transmission were also presented for this structure. / Nesse trabalho, investigamos o comportamento dos portadores de carga em uma folha de grafeno quando a mesma encontra-se sujeita à influência de um potencial eletrostático unidimensional U(x). Primeiramente, consideramos dois poços de potencial acoplados por uma barreira central. Para essa estrutura, calculamos o espectro de energia dos estados confinados bem como o comportamento da densidade de probabilidade para alguns estados específicos. Apresentamos também, alguns resultados para o coeficiente de transmissão eletrônico através dessas estruturas. Em seguida, consideramos uma super-rede formada por múltiplas barreiras de potencial e introduzimos uma desordem correlacionada na largura das barreiras. Para esse sistema, resultados para a transmissão dos portadores através dessa estrutura bem como a condutância para vários valores de desordem são apresentados. Finalmente uma super-rede quase-periódica que segue a série de Fibonacci foi considerada e resultados para a transmissão através dessa estrutura também foram apresentados.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Enfermagem, 2016. / Submitted by Camila Duarte (camiladias@bce.unb.br) on 2017-01-16T13:30:14Z No. of bitstreams: 1 2016_JackelineNeresBellucci.pdf: 5215071 bytes, checksum: 305a011acb101ad36411e0d2ab0796f5 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2017-02-13T22:06:14Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_JackelineNeresBellucci.pdf: 5215071 bytes, checksum: 305a011acb101ad36411e0d2ab0796f5 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-13T22:06:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_JackelineNeresBellucci.pdf: 5215071 bytes, checksum: 305a011acb101ad36411e0d2ab0796f5 (MD5) / Ações de ensino na modalidade parcial ou totalmente a distância têm crescido vigorosamente nos últimos anos, e as ferramentas associadas a essa modalidade de ensino têm sido desenvolvidas, possibilitando a abordagem de temas mais complexos, tais como Nanociência e Nanotecnologia (N&N), Engenharias e Tópicos específicos de Saúde. Contudo, estudos que analisam ações de ensino na modalidade de educação a distância na temática de “Nanociência e Nanotecnologia Aplicadas às Ciências da Saúde e Enfermagem” e propõem comparações entre elas, ainda demandam inúmeras reflexões. O objetivo deste trabalho foi propor três ações de ensino baseadas em diferentes estratégias didáticas, na temática do trabalho na modalidade totalmente a distância, e identificar a mais eficaz entre elas para a difusão e promoção do tema proposto. Foram desenvolvidas, por meio de abordagens qualitativas e quantitativas, três ações de ensino na modalidade totalmente EaD, fundamentadas com base na utilização de conhecimento na forma de conteúdos escritos (Turma A), recursos multimídias e vídeos (Turma B) e aulas expositivas (Turma C). Dentre os principais resultados obtidos no trabalho, destacam-se: (i) a metodologia EaD se mostrou eficiente no ensino da N&N; (ii) o parâmetro “Índice de Sucesso ou Aprovados” foi melhor avaliado para Turma A (39,6%), enquanto a Turma C exibiu o menor valor (12,5%) e, consequentemente, a Turma A apresentou o menor valor de “Insucesso ou Não Aprovados”, e para o índice de “Evasão” a Turma C obteve o maior valor (29,7%); e (iii) o parâmetro “Média da Avaliação de Retenção do Conhecimento” por ação de ensino exibiu valores percentuais altos, porém decrescentes, sendo iguais a 88% para a Turma A, 85% para a Turma B e 76 % para a Turma C. Os resultados apontam para a possibilidade de utilização de ações de ensino na modalidade totalmente a distância, para a transmissão e difusão do conhecimento associados à Nanociência e Nanotecnologia Aplicadas às Ciências da Saúde e Enfermagem. A temática atraiu o interesse de cursistas de diversas áreas do conhecimento, sendo que a estratégia de ensino associada à utilização de conteúdos escritos (Turma A) se mostrou mais eficaz e exibiu, de maneira geral, melhor avaliação e maior aproveitamento por parte dos cursistas. / Both part-time and distance education have become increasingly more widespread in the last few years, and consequently the tools related to these kinds of education have also developed, enabling an approach to more complex issues such as Nanoscience and Nanotechnology (N&N), Engineering and Health related topics. However, studies and comparisons related to distance education in the field of "Nanoscience and Nanotechnology Applied to Health Sciences and Nursing" still require reflection. The aim of this study is to propose three teaching methods based on different teaching strategies for distance education and to identify the most effective of them for the dissemination and promotion of the theme. By means of the use of qualitative and quantitative approaches, three teaching methods have been developed for distance learning based on the use of knowledge in the written form (Class A), multimedia features and videos (Class B) and lectures (Class C). The main results of the work show: (i) the distance education methodology was efficient in the teaching of N&N; (ii) the parameter "Success Index or Approved" was more highly rated for Class A (39.6%), while Class C showed the lowest value (12.5%) and, consequently, Class A showed the lowest value "Failure or not Approved", and the index "Evasion" Class C had the highest value (29.7%); and (iii) the parameter "Average Knowledge Retention Assessment" showed high percentages, but decreasing to 88% for Class A, 85% for the Class B and 76% for Class C. The results appear to indicate the possibility of using educational methods for distance learning for the transmission and dissemination of knowledge related to Nanoscience and Nanotechnology applied to Health Sciences and Nursing. The theme attracted the interest of course participants possessing different areas of knowledge and the teaching strategy associated with the use of the written form (Class A) was more effective, exhibiting better evaluation and a higher rate of use by the course participants in general. / Acciones de enseñanza de manera parcial o totalmente a distancia han crecido rápidamente en los últimos años y el desarrollo de herramientas asociadas a este tipo de educación crecen de manera gradual, lo que permite el enfoque de cuestiones más complejas como la nanociencia y la nanotecnología (N + N), la ingeniería y temas específicos como es el caso de la Salud. Sin embargo, los estudios dedicados a las acciones educativas en la modalidad de educación a distancia sobre temas relacionados a "la nanociencia y la nanotecnología aplicada a la Ciencia de la Salud y Enfermería" y propone comparaciones entre ellos aún requieren muchas reflexiones. El objetivo de este estudio fue proponer tres acciones de enseñanza mediante diferentes estrategias didácticas, basada en la modalidad de trabajo totalmente a distancia e identificar la más eficaz entre ellos para la difusión y promoción del tema propuesto. Fueron desarrollados, mediante métodos cualitativos y cuantitativos, tres acciones de enseñanza en la modalidad de educación totalmente a distancia, basadas en el uso del conocimiento en la forma de contenido escrito (Clase A), características y videos (Clase B) y conferencias multimedia (Clase C). Los principales resultados obtenidos en este trabajo son: (i) la metodología de educación a distancia fue eficiente en la enseñanza N + N; y (ii) el parámetro "Índice de éxito o Aprobado" obtuvo mejor puntuación para la Clase A (39,6%), mientras que la Clase C presentó el valor más bajo (12,5%) y, como consecuencia, la Clase A presentó el valor más bajo del parámetro "Sin éxito o no aprobados". Con respecto al índice de "evasión", la Clase C obtuvo el valor más elevado (29,7%). Los resultados permiten considerar la posibilidad del uso de las acciones educativas en la modalidad completamente a distancia para la transmisión y difusión de los conocimientos relacionados a nanociencia y nanotecnología aplicada a las ciencias de la salud y enfermería. El tema atrajo interés de alumnos de distintas áreas del conocimiento, además la estrategia docente asociado al uso de contenido escrito (Clase A) fue la más eficaz y presento, en general, mejor evaluación y mejor rendimiento de los participantes en el curso.

Neste trabalho foram estudadas as propriedades magnéticas e características estruturais de filmes finos bicamadas e multicamadas formados com Ni{x}Cu{1-x} (ferromagneto, 50 x 90 e níquel puro), NiO, FeMn e IrMn (antiferromagnetos). Ligas de níquel-cobre podem ser classificadas como fracamente ferromagnéticas. Ferromagnetismo fraco gera efeitos únicos em propriedades de transporte eletrônico, junções com supercondutores e sistemas de exchange bias. Sendo uma solução sólida extremamente simples, diversas propriedades do NiCu dependem linearmente da estequiometria da liga. Os filmes finos foram depositados via magnetron sputtering em substratos monocristalinos de Si (100) a temperatura ambiente. A estrutura cristalina foi caracterizada por difração de raios-X e a morfologia foi analisada por retroespalhamento Rutherford. Propriedades magnéticas foram medidas com um SQUID a temperaturas entre 5K e 300K (curvas ZFC/FC e de magnetização a diferentes temperaturas) e com um VSM a temperatura ambiente (curvas de magnetização em diferentes ângulos no plano do filme). As amostras com Ni{x}Cu{1-x} mais ricas em cobre apresentam os maiores campos coercivo e de exchange bias a baixas temperaturas, mas os menores em altas temperaturas, geralmente respeitando as temperaturas de bloqueio indicadas nas curvas ZFC/FC. O acoplamento na interface das bicamadas NiO/Ni{x}Cu{1-x} foi muito reduzido em temperaturas mais altas, não sendo observada anisotropia unidirecional nas medidas a temperatura ambiente. As constantes de interação J{int} foram calculadas para as bicamadas Ni{x}Cu{1-x}/FeMn e Ni{x}Cu{1-x}/IrMn a 5K e temperatura ambiente. O sistema Ni/IrMn apresentou o maior valor dessa constante em ambas as temperaturas, diminuindo muito com o acréscimo de cobre na camada Ni{x}Cu{1-x}. O sistema Ni{90}Cu{10}/FeMn apresentou os maiores valores em ambas as temperaturas (excluindo o de níquel puro), comparável até com Ni/IrMn no caso de 5K. Esse comportamento pode ser explicado por uma maior afinidade entre as estruturas do FeMn e Ni{x}Cu{1-x} na direção [111], o que favorece a formação da face (111) no FeMn, mais consistentemente do que no IrMn. Nenhuma das multicamadas estudadas se comportou como uma válvula de spin, mas foi observado um aumento na coercividade e supressão do exchange bias, provavelmente por causa de acoplamento entre as camadas ferromagnéticas. / In this work, a study of magnetic properties and structural characteristics of bilayered and multilayered thin films was carried out. These films were made with Ni{x}Cu{1-x} (ferromagnet, 50 x 90 and pure nickel) and NiO, FeMn or IrMn as antiferromagnets. Nickel-copper alloys may be classified as weakly ferromagnetic. Weak ferromagnetism generates unique effects in electron transport, junctions with superconductors and exchange bias systems. Being an extremely simple solid solution, many properties of the NiCu alloy have a linear dependence with its stoichiometry. The thin films were deposited via magnetron sputtering on Si (100) monocrystalline substracts at room temperature. The crystalline structure was characterized by X-ray diffraction, while the morphology was analyzed by Rutherford back-scattering. Magnetic properties were measured by SQUID at temperatures between 5K and 300K (ZFC/FC curves and magnetization curves at different temperatures) and by VSM at room temperature (magnetization curves at varying angles at the film plan). The samples with copper-richer Ni{x}Cu{1-x} showed the largest coercive and exchange bias fields in lower temperatures, but the lowest ones in higher temperatures, usually following the blocking temperatures denoted by the ZFC/FC curves. The interfacial coupling in NiO/Ni{x}Cu{1-x} was very weak in higher temperatures, not showing unidirectional anisotropy at room temperature. The J{int} exchange interaction constants were calculated for the Ni{x}Cu{1-x}/FeMn and Ni{x}Cu{1-x}/IrMn bilayers at 5K and room temperature. Ni/IrMn had the largest values at both temperatures, heavily decreasing with the copper content in the Ni{x}Cu{1-x} layer. Ni{90}Cu{10}/FeMn showed the largest values at both temperatures (except for the pure Ni sample), even reaching the values of Ni/IrMn at 5K. This behavior may be explaned by a greater matching between the FeMn and Ni{x}Cu{1-x} crystalline structures on the [111] direction, which favors the formation of the (111) FeMn face more consistently than the corresponding IrMn face. All the studied multilayers showed no spin valve behavior, but an increased coercivity and supressed exchange bias were observed, probably because of coupling between the ferromagnetic layers.

A proposta deste trabalho é a produção de matrizes de nanotubos de dióxido de titânio seguindo os métodos de anodização eletroquímica de titânio estabelecidos da literatura. O objetivo central é a compreensão aprofundada das etapas do processo de crescimento dos nanotubos de TiO2, para posterior otimização de sua síntese visando as diferentes aplicações. Com este propósito foram realizados sistematicamente os seguintes estudos: das diferentes fases de crescimento dos nanotubos de TiO2, do efeito dos diferentes parâmetros de anodização na morfologia dos nanotubos e da reprodutibilidade dos processos. Visando as diferentes aplicações foram estudados métodos para obtenção de membranas autossustentadas e remoção de nanoresíduos. O método de camada sacrificial de fotoresiste positivo apresentou melhor resultado para remoção de nanoresíduos do topo dos nanotubos de TiO2 do que as demais técnicas. Por último, os arranjos obtidos com esta método foram aplicados na fabricação dos sensores de pH. / This work proposes the production of titania nanotubes arrays following the electrochemical anodization methods of a titanium sheet established in the literature. The main goal is a deep comprehension of the different TiO2 nanotubes growth stages for further optimization aiming the diverse applications. In this way the following systematic studies were performed: of the initial growth stages, of the effect of each anodization parameter on the nanotubes morphology and of the process reproducibility. In addition, methods for the production of self-sustained membranes as well as for obtaining a nanotube array surface free of nanoremnants were studied aiming the different applications. Positive photoresist bases sacrificial layer method presented a better result to eliminate nano-remnants on top of TiO2 nanotubes than other techniques. Finally, the nanotubes arrays obtained with this method were utilized for pH sensors fabrication.

Orientadora: Graciela de Souza Oliver / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Ciências Humanas e Sociais, 2013

A proposta deste trabalho é a produção de matrizes de nanotubos de dióxido de titânio seguindo os métodos de anodização eletroquímica de titânio estabelecidos da literatura. O objetivo central é a compreensão aprofundada das etapas do processo de crescimento dos nanotubos de TiO2, para posterior otimização de sua síntese visando as diferentes aplicações. Com este propósito foram realizados sistematicamente os seguintes estudos: das diferentes fases de crescimento dos nanotubos de TiO2, do efeito dos diferentes parâmetros de anodização na morfologia dos nanotubos e da reprodutibilidade dos processos. Visando as diferentes aplicações foram estudados métodos para obtenção de membranas autossustentadas e remoção de nanoresíduos. O método de camada sacrificial de fotoresiste positivo apresentou melhor resultado para remoção de nanoresíduos do topo dos nanotubos de TiO2 do que as demais técnicas. Por último, os arranjos obtidos com esta método foram aplicados na fabricação dos sensores de pH. / This work proposes the production of titania nanotubes arrays following the electrochemical anodization methods of a titanium sheet established in the literature. The main goal is a deep comprehension of the different TiO2 nanotubes growth stages for further optimization aiming the diverse applications. In this way the following systematic studies were performed: of the initial growth stages, of the effect of each anodization parameter on the nanotubes morphology and of the process reproducibility. In addition, methods for the production of self-sustained membranes as well as for obtaining a nanotube array surface free of nanoremnants were studied aiming the different applications. Positive photoresist bases sacrificial layer method presented a better result to eliminate nano-remnants on top of TiO2 nanotubes than other techniques. Finally, the nanotubes arrays obtained with this method were utilized for pH sensors fabrication.

Espalhamento de íons de energia intermediária (MEIS) é uma técnica analítica de feixe de íons que pode determinar quantitativamente composições elbmentares e perfis I de profundidade com resolução subnanométrica. Dessa maneira, MEIS pode ser uma poderosa ferramenta para caracterização de nanopartículas, em partichlar das suas composições internas, o que é dificilmente obtido por qualquer outra técn~ca analítica. Para esse propósito, foi desenvolvido uma simulação Monte Cado de espec~ros de MEIS que considera qualquer geometria e distribuição de tamanhos das nanoestfuturas. Esse método também considera a assimetria da distribuição da perda de ene~gia devido a uma única colisão violenta, como a que ocorre no evento de retroespalhaménto. Usando esse método, estudamos a influência da geometria das nanopartículas, den~idade superficial, distribuição de tamanhos e forma de linha da perda de energia nos espectros 2D (energia) I e 3D (energia e ângulo) de MEIS. Os principais resultados desse estudo podem ser resumidos como segre: i) observamos que a influência da distribuição da perda de energia no espectro de MEIS é significativa apenas para nanoestruturas pequenas (diâmetro < 10 nm) mas a especificação da geometria correta das estruturas é significativa para todos os tamanhos; ii) negligenciar a assimetria da perda de energia devido à colisão de retroespalhamento pode resultar na interpretação de uma falsa distribuição de tamanhos para nanopartículas pequenas; iii) simulações para um exemplo hipotético de pequenas nanopartículas esféricas de ZnSe mostram que a técnica MEIS é capaz de realizar perfil de profundidade dentro das nano- I estruturas. Finalmente, medimos uma amostra de nanopartículas de ouro, adsqrvidas sobre um filme multicamadas de polieletrólitos fracos, a fim de obter a geometri e a distribuição de nanopartículas de ouro por MEIS. Os resultados concordam muito bem com a imagem obtida por microscopia eletrônica de transmissão (TEM). Além disso, niostramos que os espectros de MEIS não podem ser ajustados supondo um filme de ouro padrão. / Medium energy ion scattering (MEIS) is an ion-beam analytical te~hnique which can quantitatively determine elemental compositions and depth profiles w~th subnanometric depth resolution. In this way, MEIS can be a powerful tool for characterization of nanoparticles, in particular of their inner composition, which is hardly achieved by any other analytical technique. For this purpose a Monte Carlo simulation of MEIS spectra that considers any geometry and size distribution of the nanostructures walsdeveloped. This method also considers the asymmetry of the energy-loss distribution due\to a single violent collision such as the backscattering evento Using this method we studied the influence of I the geometry of the nanoparticles, superficial density, size distribution a'ildthe energy-loss line-shape on the 2D (energy) and 3D (energy and angle) MEIS spectra. The main results of the present investigation can be summarized :as follows: i) we observed that the influence of energy-loss distribution on the MEIS sp~ectrumis significant only for smalI nanoparticles (diameter < 10 nm) but use of the actual nanoparticle geometry is significant for alI sizes of nanostructures; ii) neglecting the asymmetry of the energy-loss due to the backscattering colIision may be misinterpreted as a false size distribution for smalI nanoparticles; iii) simulations for a hypothetical example of smalI spherical ZnSe nanoparticles show that the MEIS technique is capable to perform depth profile inside the nanostructures. FinalIy we have measured a sample of gold nanoparticles adsorbed op a multilayered film of weak polyeletrolites in arder to obtain the shape and the size distribution of gold nanoparticles by MEIS. The results agree quite welI with the image obtained by transmission electron microscopy (TEM). Furthermore we show that the MEIS spectra cannot be fitted by assuming a standard Au film.

VIANA NETO, Bartolomeu Cruz. Propriedades estruturais e vibracionais de nanotubos e nanofitas de titanato. 2009. 67 f. Tese (Doutorado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2009. / Submitted by Edvander Pires (edvanderpires@gmail.com) on 2014-11-13T22:32:43Z No. of bitstreams: 1 2009_tese_bcviananeto.pdf: 2854187 bytes, checksum: 4f6bd432814c19af95dec1be0d243db2 (MD5) / Approved for entry into archive by Edvander Pires(edvanderpires@gmail.com) on 2014-11-14T17:50:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_tese_bcviananeto.pdf: 2854187 bytes, checksum: 4f6bd432814c19af95dec1be0d243db2 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-11-14T17:50:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_tese_bcviananeto.pdf: 2854187 bytes, checksum: 4f6bd432814c19af95dec1be0d243db2 (MD5) Previous issue date: 2009 / This work reports a study on the structural, morphological and vibrational properties of titanate nanotubes and nanoribbons obtained from hydrothermal treatment of TiO$_2$ in aqueous NaOH solutions. The physical properties of these as-synthesized and heat-treated nanostructures are discussed in comparison with their bulk (Na$_2$Ti$_3$O$_7$ and Na$_2$Ti$_6$O$_{13}$) counterparts. The results obtained from transmission electron microscopy, scanning electron microscopy, atomic emission spectroscopy, energy dispersive X-ray spectroscopy, X-ray diffraction, infrared and Raman spectroscopies allowed us to conclude that the layers of both as-synthesized titanates nanotubes and nanoribbons are isostructural to the Na$_2$Ti$_3$O$_7$ lamellar compound. In the titanate nanotubes the chemical bonds are deformed because of the curvature of walls while in the titanates nanoribbons the layers present structural disorder by size effects. The thermal behavior of titanate nanoribbons is similar to those reported in literature for titanate nanotubes, where structural and morphological changes with increases of temperature are observed and indicated that the nanoribbons, at high temperatures, change to bulk with a phase mixing of Na$_2$Ti$_3$O$_7$ and Na$_2$Ti$_6$O$_{13}$. This is similar to what happens with the bulk Na$_2$Ti$_3$O$_7$ when thermally treated. Thus, we conclude that the chemical composition of both the titanate nanotubes and the titanate nanoribbons is the same, Na$_{2-x}$H$_x$Ti$_3$O$_7$.nH$_2$O (0$leq$x$leq$2). Also, we suggest that Raman spectroscopy can be used for an easy and quick identification of both morphology and structure changes of the nanosized titanates. Furthermore, in this work we report the synthesis, characterization and application of Ce ion-exchanged titanate nanotubes. The physicochemical properties of these nanotubes are discussed in comparison with their pure titanate nanotube counterparts. The transmission electron microscope images showed that the Ce ion-exchanged titanate nanotubes have the same morphology of the pristine nanotubes and their external walls are decorated with cerium oxide nanoparticles. The mechanism of nanoparticle formation is based on the precipitation of Ce ion at the nanotube surface. We observed a shift of the absorption band edge towards the visible region that is attributed to the effects of Ce$^{4+}$ addition (intercalation) and/or the presence of CeO$_2$ nanoparticles decorating the nanotubes surfaces. A red shift of vibrational modes associated with metal ion - oxygen interaction was observed and identified as being due to the effect of Ce addition to the lattice as well as the anchoring of CeO$_2$ nanoparticles to the nanotube wall. We show that this hybrid system is promising for applications in photocatalysis using the blue region of the electromagnetic spectrum and this was demonstrated for photodegradation of reactive blue 19 textile dye using visible light ilumination. / Este trabalho relata o estudo das propriedades estruturais, morfológicas e vibracionais dos nanotubos e das nanofitas de titanato obtidos a partir do tratamento hidrotérmico de TiO2 em solução aquosa de NaOH. As propriedades físicas destas nanoestruturas, como preparadas e tratadas termicamente, são discutidas e comparadas com seus similares sólidos estendidos (Na2Ti3O7 e Na2Ti6O13). Os resultados obtidos por microscopia eletrônica de transmissão, microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia de emissão atômica, espectroscopia de energia dispersiva de raios-X, difração de raios-X, espectroscopia de absorção no infravermelho com transformada de Fourier e espectroscopia Raman permitem concluir que as camadas (paredes ou lamelas) de nanotubos e nanofitas de titanato, como preparados, são isoestrutural ao composto lamelar Na2Ti3O7. Nos nanotubos de titanato as ligações químicas são deformadas por causa da curvatura das paredes, enquanto nas nanofitas de titanato as camadas apresentam apenas a desordem estrutural causada pelo efeito do tamanho. O comportamento térmico das nanofitas de titanato é similar ao relatado na literatura para os nanotubos de titanatos, onde mudanças estruturais e morfológicas, com o aumento da temperatura, são observadas e indicam que as nanofitas quando submetidas a altas temperaturas mudam sua morfologia para grandes bastões (sólido estendido) com uma mistura das fases Na2Ti3O7 e Na2Ti6O13. Este resultado é similar ao comportamento do Na2Ti3O7, sólido estendido, quando tratado termicamente. Concluímos que os nanotubos e as nanofitas de titanato têm a mesma composição química Na{2-x}HxTi3O7.nH2O(0·x·2).

Espalhamento de íons de energia intermediária (MEIS) é uma técnica analítica de feixe de íons que pode determinar quantitativamente composições elbmentares e perfis I de profundidade com resolução subnanométrica. Dessa maneira, MEIS pode ser uma poderosa ferramenta para caracterização de nanopartículas, em partichlar das suas composições internas, o que é dificilmente obtido por qualquer outra técn~ca analítica. Para esse propósito, foi desenvolvido uma simulação Monte Cado de espec~ros de MEIS que considera qualquer geometria e distribuição de tamanhos das nanoestfuturas. Esse método também considera a assimetria da distribuição da perda de ene~gia devido a uma única colisão violenta, como a que ocorre no evento de retroespalhaménto. Usando esse método, estudamos a influência da geometria das nanopartículas, den~idade superficial, distribuição de tamanhos e forma de linha da perda de energia nos espectros 2D (energia) I e 3D (energia e ângulo) de MEIS. Os principais resultados desse estudo podem ser resumidos como segre: i) observamos que a influência da distribuição da perda de energia no espectro de MEIS é significativa apenas para nanoestruturas pequenas (diâmetro < 10 nm) mas a especificação da geometria correta das estruturas é significativa para todos os tamanhos; ii) negligenciar a assimetria da perda de energia devido à colisão de retroespalhamento pode resultar na interpretação de uma falsa distribuição de tamanhos para nanopartículas pequenas; iii) simulações para um exemplo hipotético de pequenas nanopartículas esféricas de ZnSe mostram que a técnica MEIS é capaz de realizar perfil de profundidade dentro das nano- I estruturas. Finalmente, medimos uma amostra de nanopartículas de ouro, adsqrvidas sobre um filme multicamadas de polieletrólitos fracos, a fim de obter a geometri e a distribuição de nanopartículas de ouro por MEIS. Os resultados concordam muito bem com a imagem obtida por microscopia eletrônica de transmissão (TEM). Além disso, niostramos que os espectros de MEIS não podem ser ajustados supondo um filme de ouro padrão. / Medium energy ion scattering (MEIS) is an ion-beam analytical te~hnique which can quantitatively determine elemental compositions and depth profiles w~th subnanometric depth resolution. In this way, MEIS can be a powerful tool for characterization of nanoparticles, in particular of their inner composition, which is hardly achieved by any other analytical technique. For this purpose a Monte Carlo simulation of MEIS spectra that considers any geometry and size distribution of the nanostructures walsdeveloped. This method also considers the asymmetry of the energy-loss distribution due\to a single violent collision such as the backscattering evento Using this method we studied the influence of I the geometry of the nanoparticles, superficial density, size distribution a'ildthe energy-loss line-shape on the 2D (energy) and 3D (energy and angle) MEIS spectra. The main results of the present investigation can be summarized :as follows: i) we observed that the influence of energy-loss distribution on the MEIS sp~ectrumis significant only for smalI nanoparticles (diameter < 10 nm) but use of the actual nanoparticle geometry is significant for alI sizes of nanostructures; ii) neglecting the asymmetry of the energy-loss due to the backscattering colIision may be misinterpreted as a false size distribution for smalI nanoparticles; iii) simulations for a hypothetical example of smalI spherical ZnSe nanoparticles show that the MEIS technique is capable to perform depth profile inside the nanostructures. FinalIy we have measured a sample of gold nanoparticles adsorbed op a multilayered film of weak polyeletrolites in arder to obtain the shape and the size distribution of gold nanoparticles by MEIS. The results agree quite welI with the image obtained by transmission electron microscopy (TEM). Furthermore we show that the MEIS spectra cannot be fitted by assuming a standard Au film.

Neste trabalho foram estudadas as propriedades magnéticas e características estruturais de filmes finos bicamadas e multicamadas formados com Ni{x}Cu{1-x} (ferromagneto, 50 x 90 e níquel puro), NiO, FeMn e IrMn (antiferromagnetos). Ligas de níquel-cobre podem ser classificadas como fracamente ferromagnéticas. Ferromagnetismo fraco gera efeitos únicos em propriedades de transporte eletrônico, junções com supercondutores e sistemas de exchange bias. Sendo uma solução sólida extremamente simples, diversas propriedades do NiCu dependem linearmente da estequiometria da liga. Os filmes finos foram depositados via magnetron sputtering em substratos monocristalinos de Si (100) a temperatura ambiente. A estrutura cristalina foi caracterizada por difração de raios-X e a morfologia foi analisada por retroespalhamento Rutherford. Propriedades magnéticas foram medidas com um SQUID a temperaturas entre 5K e 300K (curvas ZFC/FC e de magnetização a diferentes temperaturas) e com um VSM a temperatura ambiente (curvas de magnetização em diferentes ângulos no plano do filme). As amostras com Ni{x}Cu{1-x} mais ricas em cobre apresentam os maiores campos coercivo e de exchange bias a baixas temperaturas, mas os menores em altas temperaturas, geralmente respeitando as temperaturas de bloqueio indicadas nas curvas ZFC/FC. O acoplamento na interface das bicamadas NiO/Ni{x}Cu{1-x} foi muito reduzido em temperaturas mais altas, não sendo observada anisotropia unidirecional nas medidas a temperatura ambiente. As constantes de interação J{int} foram calculadas para as bicamadas Ni{x}Cu{1-x}/FeMn e Ni{x}Cu{1-x}/IrMn a 5K e temperatura ambiente. O sistema Ni/IrMn apresentou o maior valor dessa constante em ambas as temperaturas, diminuindo muito com o acréscimo de cobre na camada Ni{x}Cu{1-x}. O sistema Ni{90}Cu{10}/FeMn apresentou os maiores valores em ambas as temperaturas (excluindo o de níquel puro), comparável até com Ni/IrMn no caso de 5K. Esse comportamento pode ser explicado por uma maior afinidade entre as estruturas do FeMn e Ni{x}Cu{1-x} na direção [111], o que favorece a formação da face (111) no FeMn, mais consistentemente do que no IrMn. Nenhuma das multicamadas estudadas se comportou como uma válvula de spin, mas foi observado um aumento na coercividade e supressão do exchange bias, provavelmente por causa de acoplamento entre as camadas ferromagnéticas. / In this work, a study of magnetic properties and structural characteristics of bilayered and multilayered thin films was carried out. These films were made with Ni{x}Cu{1-x} (ferromagnet, 50 x 90 and pure nickel) and NiO, FeMn or IrMn as antiferromagnets. Nickel-copper alloys may be classified as weakly ferromagnetic. Weak ferromagnetism generates unique effects in electron transport, junctions with superconductors and exchange bias systems. Being an extremely simple solid solution, many properties of the NiCu alloy have a linear dependence with its stoichiometry. The thin films were deposited via magnetron sputtering on Si (100) monocrystalline substracts at room temperature. The crystalline structure was characterized by X-ray diffraction, while the morphology was analyzed by Rutherford back-scattering. Magnetic properties were measured by SQUID at temperatures between 5K and 300K (ZFC/FC curves and magnetization curves at different temperatures) and by VSM at room temperature (magnetization curves at varying angles at the film plan). The samples with copper-richer Ni{x}Cu{1-x} showed the largest coercive and exchange bias fields in lower temperatures, but the lowest ones in higher temperatures, usually following the blocking temperatures denoted by the ZFC/FC curves. The interfacial coupling in NiO/Ni{x}Cu{1-x} was very weak in higher temperatures, not showing unidirectional anisotropy at room temperature. The J{int} exchange interaction constants were calculated for the Ni{x}Cu{1-x}/FeMn and Ni{x}Cu{1-x}/IrMn bilayers at 5K and room temperature. Ni/IrMn had the largest values at both temperatures, heavily decreasing with the copper content in the Ni{x}Cu{1-x} layer. Ni{90}Cu{10}/FeMn showed the largest values at both temperatures (except for the pure Ni sample), even reaching the values of Ni/IrMn at 5K. This behavior may be explaned by a greater matching between the FeMn and Ni{x}Cu{1-x} crystalline structures on the [111] direction, which favors the formation of the (111) FeMn face more consistently than the corresponding IrMn face. All the studied multilayers showed no spin valve behavior, but an increased coercivity and supressed exchange bias were observed, probably because of coupling between the ferromagnetic layers.