Made available in DSpace on 2014-06-12T17:40:26Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo7017_1.pdf: 8557814 bytes, checksum: f273241c889420c477620777fb04415b (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2003 / O desenvolvimento de sensores baseados em oscilações de plásmons de superfície (PS) em metais, fundamenta-se na alta sensibilidade dessas oscilações à pequenas flutuações nas propriedades ópticas do meio adjacente à superfície metálica. É também possível através da caracterização dessas oscilações determinar propriedades ópticas e espessuras de filmes finos depositados sobre o metal, bem como a topografia da superfície metálica em escala sub-micrométrica. Além dessas aplicações, essa técnica tem sido empregada no desenvolvimento de sensores biológicos capazes de detectar, quantificar e monitorar em tempo real a interação entre moléculas de antígenos e anticorpos nas proximidades de uma superfície metálica. Neste trabalho, foi montado inicialmente um reflectômetro piloto no visível usando um laser de HeNe adaptado para monitoração e caracterização da cinética de reações biológicas em meios aquosos. Com base em resultados publicados na literatura, onde mostrou-se teoricamente que um ganho na sensibilidade da ressonância de plásmons de superfície (RPS) de um fator de 10 poderia ser obtido através da utilização de luz no infravermelho (λ ≈ 1 μm), foi implementado um sistema de monitoração de reações biológicas em tempo real, operando em λ = 0,9751 μm, que permite monitorar um conjunto de 25 células de reação. Com esse sistema foi possível obter as primeiras medidas registradas na literatura de RPS em λ = 0,9751μm e estabelecer a metodologia de utilização do sistema para o desenvolvimento de biosensores de alta sensibilidade

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:40:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2004 / Universidade Federal de Pernambuco / Este trabalho tem como objetivo o estudo teórico e experimental do fenômeno de ressonância de plásmons de superfície (RPS) em fibras ópticas multimodo e sua aplicação no desenvolvimento de sensores a fibra. Apresenta-se inicialmente uma revisão da teoria de oscilações de plásmons de superfície, que inclui as condições necessárias e as configurações experimentais clássicas para observação dessas oscilações. Em seguida são apresentadas configurações descritas na literatura para a excitação de plásmons de superfície fazendo uso de fibras ópticas. Um modelo teórico para a distribuição de luz irradiada por uma fibra óptica multimodo parcialmente metalizada é revisado e comentado. Na parte experimental do trabalho, foi montado um sistema de iluminação e detecção óptica para medição precisa da distribuição de luz irradiada por uma fibra óptica. Um programa desenvolvido com interface gráfica compatível com o ambiente Windows© permite o tratamento automatizado das imagens gravadas e extração de parâmetros característicos da fibra sob teste. Com esse sistema foi possível realizar a observação experimental inédita do efeito de ressonância de plásmons de superfície na luz irradiada de fibras multimodo parcialmente metalizadas. A aplicabilidade do efeito no desenvolvimento de sensores foi testada na medição da concentração de sal de soluções aquosas, quando ficou demonstrado que a estratégia de detecção proposta pode atingir um aumento de sensibilidade de até dez vezes aquela obtida por meio de esquemas convencionais de detecção do efeito de RPS em fibras multimodo

Submitted by Daniella Sodre (daniella.sodre@ufpe.br) on 2015-04-17T13:17:09Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) TESE Gustavo Oliveira Cavalcanti.compressed.pdf: 3555985 bytes, checksum: eeb868dae456b0571eb149b650061931 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-17T13:17:09Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) TESE Gustavo Oliveira Cavalcanti.compressed.pdf: 3555985 bytes, checksum: eeb868dae456b0571eb149b650061931 (MD5) Previous issue date: 2013-02-28 / O presente trabalho relata algumas contribuições na área de instrumentação e sensores ópticos que incluem a incorporação de novas funcionalidades ao reflectômetro automatizado do Grupo de Fotônica do DES-UFPE e propostas de novas configurações de dispositivos explorando o efeito de ressonância de plásmons de superfície (RPS) no infravermelho próximo. As melhorias no reflectômetro incluem a capacidade de medição de superfícies em larga escala e o controle computadorizado de fluxo de substâncias líquidas. Uma das aplicações é a caracterização de propriedades ópticas de superfícies metálicas e de uniformidade de espessura, com resultados obtidos em um filme fino de ouro. Apresentamos uma investigação experimental dirigida à otimização da espessura de filmes de paládio para o desenvolvimento de sensores de hidrogênio. Os resultados mostraram que filmes de Pd de espessura em torno de 13 nm apresentam maior sensibilidade ao hidrogênio. Por fim, propomos uma configuração inovadora de dispositivo sensor baseado no efeito de plásmons de superfície na configuração de Otto com aplicações em potencial na área de sensores.

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:51:27Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo5270_1.pdf: 6694120 bytes, checksum: 2f38ffe6a04cc43f85b6cbf0b87edb3d (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2007 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Biosensor é um dispositivo no qual o material de origem biológica, tais como enzima, organela, tecido animal ou vegetal, microrganismo, antígeno ou anticorpo, ácidos nucléicos, lectina, entre outros, é imobilizado junto a um transdutor adequado. Portanto, o estudo da interface eletrodo/biomolécula/solução consiste em uma das principais etapas para o desenvolvimento de biosensores. O objetivo deste trabalho foi estudar a interface ouro/lectina utilizando as técnicas de Espectroscopia de Impedância Eletroquímica (EIS) e Ressonância de Plásmons de Superfície (SPR), como meios de transdução para a confecção de um futuro biosensor. Contudo, as lectinas pertencem a um grupo de proteínas com especificidade a carboidratos, característica que ampliou o foco da dissertação para a interação entre a lectina Concanavalina A e os carboidratos glicogênio e galactose. Neste trabalho foi montado um sistema de SPR acoplado ou não a um sistema eletroquímico, com o intuito de monitorar e caracterizar a adsorção da proteína em diferentes potenciais e sua interação com carboidratos. Com base nos resultados obtidos, a proteína na configuração desativada adsorveu mais que a forma ativada na superfície do eletrodo de filme fino de ouro, porém, foi a configuração ativada que melhor reconheceu o glicogênio e ambas não se ligaram à galactose. Além disso, foi verificado que a proteína, em ambas as configurações, não reconheceu a galactose e adsorveu mais facilmente em potenciais mais positivos, devido a um maior contraste de cargas entre o eletrodo e a proteína

Made available in DSpace on 2014-06-12T22:58:12Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo4277_1.pdf: 4341020 bytes, checksum: 14c9ce1c7a9f4c1c01f64ebee2dd8876 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2008 / No presente trabalho, foi desenvolvido e caracterizado um sistema híbrido formado pela evaporação térmica de um nanofilme molecular de complexo de terra rara sobre um filme fino metálico, obtido por um processo bottom-up. Para a produção do novo híbrido, o complexo fotônico Eu(btfa)3bipy foi depositado sobre um substrato recoberto por um filme de prata nanoestruturado formado pela redução térmica de íons de prata seguido do crescimento e migração de nanopartículas de prata para a superfície do material vítreo. A luminescência do complexo de terra rara sobre o substrato vítreo foi monitorada em função do tempo de tratamento na temperatura de transição vítrea (Tg), e do crescimento do nanofilme autoformado, este, por sua vez, monitorado por microscopia de força atômica (AFM). Amostras de dois sistemas GAPAgF e GAPAgO foram obtidas pela fusão dos materiais de partida em um forno resistivo, seguido por um tratamento térmico próximo da Tg para produzir um filme de prata nanoestruturado na superfície das amostras, apresentando uma aparência metálica. O novo substrato vítreo ativo GAPAgO possui uma enorme velocidade de crescimento do nanofilme se comparada com a cinética de crescimento do vidro ativo GAPAgF, previamente estudado. O crescimento das nanopartículas foi monitorado por AFM em ambos os sistemas, em função do tempo de tratamento térmico, apresentando o crescimento de nanoestruturas de prata com 100 nm somente em dois minutos de tratamento térmico. A energia de ativação E relacionada com cristalização, e o fator de freqüência υ foi calculado para êtsr composições do sistema GAPAgO. O resultado indica uma instabilidade deste vidro se relacionado com o sistema GAPAgF previamente estudado. A morfologia da superfície foi avaliada em função da atmosfera durante o tratamento térmico. O sistema GAPAgO apresentou uma geometria preferencial de crescimento do nanofilme na superfície do vidro. Medidas de fluorescência do íon Eu3+ no complexo Eu(btfa)3 Palavras chave: Nanopartículas de prata, Plásmons, processo bottom up. bipy foram analisadas como uma função do tempo de tratamento, mostrando um melhor aumento da luminescência em amostras com superfícies mais rugosas. As propriedades fotônicas das amostras foram analisadas, e os sistemas foram caracterizados por DRX, AFM e XPS. O objetivo final deste trabalho é de usar esses novos materiais, como substratos ativos para nanodispositivos

Orientador: Sergio Gama / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica "Gleb Wataghin" / Made available in DSpace on 2018-07-27T00:17:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Araujo_RobertoCamarade_D.pdf: 1736148 bytes, checksum: ec430cda50a17ee7b8d6ebb83daafdf9 (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: Neste trabalho são apresentados resultados acerca da nitrogenação a plasma d. c. da fase Sm2Fe17, bem como resultados da obtenção de ímãs permanentes do nitreto Sm2Fe17N3 aglutinados com Sn depositado quimicamente (bonded-magnet). Apresenta-se também a construção da câmara de plasma d. c. usada no trabalho. Para nitrogenação a plasma da fase Sm2Fe17 foi usada uma mistura de H2e N2, os nitretos foram obtidos a uma temperatura de 400 °C, pressão de 5 Torr e tempo de 5 horas, e a composição da mistura foi variada de 10 a 90 % de H2 . Esses nitretos foram caracterizados com Análise Termomagnética (ATM), Difratometria de Raios X (DRX), Metalografia Ótica, Microssonda Eletrônica e Espectroscopia Mössbauer. Os resultados mostram que, para atmosfera composta de até 40% de H2, obtem-se os seguintes nitretos: Sm2Fe17N8, Sm4Fe12N11 e Sm2Fe17N3. Quando a composição da atmosfera é superior a 50% de H2 há apenas a formação do nitreto Sm2Fel7N3 e o aparecimento de Ferro livre. Para fabricação dos ímãs permanentes foi usado o nitreto Sm2Fe17N3 obtido a partir de pó de Sm2Fe17 nitrogenado em forno resistivo em atmosfera de N2 a 400° C (Sistema Sieverts). Uma camada de Sn foi depositada sobre os grãos do nitreto usando um processo químico em meio aquoso. Os ímãs aglutinados com Sn foram orientados, prensados e sinterizados a plasma a 250° C usando atmosfera de H2 e Ar e caracterizados com DRX, Microscopia Eletrônica de Varredura e Medidas de Magnetização. Os resultados indicam que a quantidade de Sn depositado é muito pequena, evitando a formação de fases indesejáveis. Não se observa a formação de óxido nas amostras, o que indica que a sinterização por plasma é eficiente para remover o O2. Os ímãs obtidos apresentaram boas propriedades magnéticas / Abstract: In this work we present the results about dc plasma nitrogenation of the Sm2Fe17 phase, as well as the preparation of permanent magnets using Sm2Fe17N3 bonded with chemically deposited Sn (bonded-magnet). We also present the construction of the dc plasma chamber employed in this work. The plasma nitrogenation was performed using a mixture of H2 and N2 at a temperature of 4000 C, pressure of 5 Torr and process time of 5 hours. The plasma composition was changed from 10% to 90% of H2. Those nitrides were characterized by Thermomagnetic Analisys (TMA), X-Ray diffractometry (XRD), Optical metallography, Scanning Electron Microprobe and Mössbauer spectroscopy. The results show the formation of the nitrides Sm2Fe17N8, Sm2Fe17N11, and Sm2Fe17N3, for a H2 concentration below 40%. If the hydrogen concentration is equal or higher than 50%, it is observed only the formation of the nitride Sm2Fe17N3 and of pure Fe. To produce the permanent magnets we used the nitride Sm2Fe17N3 obtained from Sm2Fe17 powder nitrogenated in a resistive oven with nitrogen atmosphere and at temperature of 400 0C (Sieverts system). A layer of Sn was deposited on the nitride grains using a chemical process in an aqueous solution. The magnets were oriented, pressed and plasma sintered in an atmosphere of H2 and Ar at 250 0C, and then characterized by XRD, scanning electron microprobe and magnetic measurements. The results indicate that the amount of deposited Sn is very small, so avoiding the formation of undesirable phases. We did not observe oxidation in our samples, indicating that the sintering process was efficient in removing O2. The obtained magnets presented excellent magnetic properties / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Submitted by Rosa Assis (rosa_assis@yahoo.com.br) on 2017-10-02T18:36:34Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) PRISCILA ROMAGNOLI.pdf: 5679153 bytes, checksum: 33c89deb6013a43a474ebfdd521b2f64 (MD5) / Approved for entry into archive by Paola Damato (repositorio@mackenzie.br) on 2017-10-03T14:48:20Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) PRISCILA ROMAGNOLI.pdf: 5679153 bytes, checksum: 33c89deb6013a43a474ebfdd521b2f64 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-03T14:48:20Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) PRISCILA ROMAGNOLI.pdf: 5679153 bytes, checksum: 33c89deb6013a43a474ebfdd521b2f64 (MD5) Previous issue date: 2017-05-04 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de São Paulo / Fundo Mackenzie de Pesquisa / Graphene is a two-dimensional material composed of carbon atoms arranged in a hexagonal lattice with excellent electronic properties, such as high electron mobility, and optical properties, such as wavelength-independent absorption due to the zero electronic bandgap [1]. Novoselov and Geim [2] isolated graphene for the rst time in 2004 and, since then, it has been proving applicable to several areas. In photonics, to date, application as saturable absorbers, polarizers and modulators, among others, have been demonstrated using the nanomaterial on transparent dielectric substrates. This type of substrate becomes necessary for photonic applications, since generally absorption is undesirable. With this requirement in mind, this thesis studies graphene on transparent dielectric substrates, with two main objectives. The rst objective is to increase the optical contrast of graphene on transparent substrates, improving its visualization. The re ectance of silicate glasses covered with graphene, for example, is 4.3% (normal incidence), while the re ectance of glass without graphene is 4.0%, which generates low values of contrast, of the order of 8%. This problem is studied and two solutions to increase the optical contrast are presented. The rst one uses re ected light at the Brewster angle of the substrate, which allows the cancellation of the substrate re ection and, thus, for the observation of re ection only in regions covered with graphene. The technique showed an increase in optical contrast of up to 380 over conventional optical microscopy. The second technique to enhance the contrast explores the unusual fact that re ection on a glass with graphene depends on from which medium light incides (from air or glass). With normal incidence, it was observed that glass substrate incidence generates an increase in optical contrast of 1.3 in relation to air incidence. The technique can be easily implemented in a conventional optical microscope. The second objective of this thesis is to investigate a new method for electrically doping graphene on glass. Doping allows adjustment of the optical and electronic characteristics of graphene. The method consists of exploring the process of thermal poling of silicate glasses. Poling is a known method for recording an electric eld close to the surface in glasses. The doping by poling is investigated by the generated spectral shifts in the Raman G band of graphene and from surface plasmon excitations. It was noted, however, that poling generated a charge concentration in graphene that was lower than expected, 2,9 1012cm􀀀2, which indicates that the recorded eld is neutralized before it reaches graphene. Although the origin of such neutralization is not yet understood, one possibility is the migration of charges from graphene to the substrate, which would screen the electric eld in graphene. The e ects of doping due to interaction with the atmosphere and the substrate are also shown to be important factors that signi cantly in uence the nanomaterials charge concentration. A signi cant reduction in these e ects is demonstrated using a substrate of exfoliated hBN on silica and in an argon atmosphere. / O grafeno é um material bidimensional composto de átomos de carbono dispostos em uma rede hexagonal com excelentes propriedades eletrônicas, como a alta mobilidade eletrônica, e ópticas, como a absorção independente do comprimento de onda devido ao gap zero [1]. Novoselov e Geim [2] isolaram o grafeno pela primeira vez em 2004 e, desde então, o grafeno vem demonstrando aplicações nas mais diversas áreas. Na área de fotônica, até o momento, aplicacões como absorvedores saturáveis, polarizadores e moduladores, entre outras, já foram demonstradas utilizando o nanomaterial em substratos transparentes dielétricos. Esse tipo de substrato torna-se necessário em aplicações fotônicas, uma vez que em geral sua absorção da luz pelo substrato é indesejada. Com este requerimento em vista, esta tese de doutorado estuda o grafeno sobre substratos dielétricos transparentes, com dois objetivos principais. O primeiro objetivo é aumentar o contraste óptico do grafeno sobre substratos transparentes, melhorando sua visualização. A refletância de vidros silicatos recobertos com grafeno, por exemplo,é de 4,3% (incidência normal), enquanto a refletância do vidro sem grafeno é de4,0%, o que gera valores de contraste _optico baixos, da ordem de 8%. Este problema é estudado e duas soluções para o aumento de contraste são apresentadas. A primeira utiliza a condição de polarização por reflexão da luz em ângulo de Brewster, que possibilita o cancelamento da reflexão do substrato e a obtenção de reflexão somente onde há grafeno. A técnica proposta mostrou um aumento do contraste óptico de até 380x em relação á microscopia óptica convencional. A segunda técnica de aumento de contraste explora o fato, não muito usual, de que a reflexão no grafeno sobre vidro depende do meio a partir do qual a luz incide (a partir do ar ou vidro). Com incidência normal, foi observado que a incidência pelo substrato de vidro gera um aumento no contraste óptico de 1,3x em relação _a incidência pelo ar. A técnica pode ser facilmente implementada em um microscópio óptico convencional. O segundo objetivo da presente tese consiste em investigar um novo método de dopagem elétrica de grafeno sobre vidros. A dopagem permite o ajuste das características ópticas e eletrônicas do grafeno. O método consiste em explorar o processo de poling térmico de vidros silicatos. O poling é um método conhecido para gravação de um campo elétrico próximo á superfície em vidros. A dopagem gerada pelo poling é investigada a partir dos deslocamentos espectrais gerados na banda G Raman do grafeno e a partir da excitação de plásmons de superfície. Observou-se, entretanto, que o poling gerava uma concentração de portadores no grafeno menor do que a esperada, de ~2,9x1012cm-2, indicando que o campo gravado é neutralizado antes de chegar ao grafeno. Apesar de não se entender ainda a origem de tal neutralização, uma possibilidade é uma migração de cargas do grafeno para o substrato, o que blindaria o campo elétrico no grafeno. Os efeitos de dopagem decorrentes de interação com o ambiente e com o substrato também são mostrados como fatores importantes que influenciam significativamente a concentração de cargas do nanomaterial.É demonstrada uma redução significativa nesses efeitos utilizando-se um substrato de hBN esfoliado sobre sílica e atmosfera de argônio.

Dentre os principais avanços na área de ciência ou tecnologia dos materiais podemos ressaltar as atuais técnicas de produção, manipulação e análise de estruturas de tamanho muito reduzido, os quais possuem propriedades físicas (magnéticas, eletrônicas e óticas) diferentes das apresentadas pelos mesmos materiais em estruturas maiores. Nanopartículas (NPs) de metais nobres, principalmente ouro e prata, estão sendo utilizadas e incorporadas em diversas tecnologias que tiram proveito de suas características óticas ou condutivas Neste trabalho apresentamos uma metodologia de preparação de NPs de metais nobres, com a possibilidade de incorporá-las em um material dielétrico. As amostras, produzidas a partir da técnica de agregação gasosa, foram preparadas em um gerador de NPs, construído em um dos canhões de um sistema de magnetron sputtering comercial (AJA Internacional). No gerador, átomos são removidos do alvo e termalizados pelo fluxo do gás de trabalho, se condensando na forma de NPs. As NPs são extraídas do gerador aerodinamicamente e seguem em direção ao substrato. Utilizando um dos outros canhões do nosso sistema de sputtering podemos codepositar as NPs produzidas em uma matriz dielétrica ou metálica. Podemos também depositar camadas de filmes finos sobre o material produzido pelo gerador de NPs. As amostras de nanopartículas de ouro e prata produzidas foram caracterizadas a partir de técnicas de microscopia eletrônica de varredura (MEV), retroespalhamento Rutheford (RBS), espectrofotometria de UV-Visível e microscopia ótica em campo próximo (SNOM). A partir das imagens de MEV, podemos inferir a presença da matriz dielétrica a partir da separação das NPs e essa presença pode ser confirmada pela análise dos resultados de RBS. Por fim a análise do espectro de absorbância das amostras em conjunto com as imagens de SNOM demonstrou o comportamento plasmônico das amostras produzidas, sobretudo das NPs codepositadas em matriz dielétrica. / In the midst of main advances in material science and technology we can highlight the new techniques of preparation, manipulation and analyses of structures of very small size. They have physical properties (magnetic, electronic and optical) different from those presented by the same material, but in bigger dimension. Noble metal nanoparticles, mainly gold and silver, are incorporated into various technologies in order to take advantage of their optical or electric properties. In this work, we present a technique to produce noble metal nanoparticles by a physical method that also permits to imbed them in a dielectric material matrix. The samples, produced using the gas aggregation technique, were prepared in a nanoparticle gun, developed on one of the guns of a commercial magnetron sputtering system (AJA International). In the nanoparticles generator, atoms are removed from the target and thermalized by the flow of the sputtering working gas, and they are also condensed to form the nanoparticles. The nanoparticles are extracted from the generator aerodynamically and then they proceed to the substrate. Using another gun of the sputtering system we can deposit the nanoparticles produced in a dielectric or metallic matrix. We can also deposit under and capping layers of thin films on the nanoparticles layer produced. The samples of gold and silver nanoparticles produced were characterized by scanning electron microscopy (SEM), Rutherford backscattering analysis (RBS), UV-Visible spectrophotometry and near field optical microscopy (SNOM). In the SEM images, from the distribution and morphology of the nanoparticles it was possible infer the presence of the dielectric matrix, and this was also confirmed by the RBS measurements. Finally, absorbance spectrum of the samples together with the SNOM images have demonstrated the plasmonic character of the samples produced, specially for the NPs co-deposited in the dielectric matrix.

Submitted by Daniella Sodre (daniella.sodre@ufpe.br) on 2015-04-17T13:53:03Z No. of bitstreams: 2 Dissertação Marcel Tenório Bezerra.pdf: 3601152 bytes, checksum: 6e61b0d44f590acd55a2c3ce6f24cf3f (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-17T13:53:04Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação Marcel Tenório Bezerra.pdf: 3601152 bytes, checksum: 6e61b0d44f590acd55a2c3ce6f24cf3f (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2013-08-30 / Este trabalho apresenta a criação de uma estrutura de análise e detecção de possíveis ocorrências de efeitos de interface entre soluções aquosas e metais. O contato das soluções aquosas com eletrodos pode criar diferentes efeitos de distribuição de cargas na interface entre os materiais. Fenômenos como a camada dupla eletroquímica e a zona de exclusão alteram as características físicas das soluções nas vizinhanças da interface em relação às regiões distantes dela. Tais efeitos podem ter uma importante influência na caracterização de materiais. Para o estudo das interfaces, foram construídos: um sistema de medição de espectroscopia de impedância, para medir a resposta elétrica de amostras de soluções aquosas em uma faixa de frequências entre DC e 10 kHz, e um sistema de refratometria diferencial para caracterização óptica de meios líquidos. Os sistemas são baseados em LabVIEW. O trabalho também comportou o desenvolvimento de rotinas de simulação computacional em MATLAB, usando a técnica de matriz transferência (TMT), para avaliar a aplicabilidade de sensores baseados em plásmons de superfície (PS) na detecção de tais efeitos de interface. Além disso, a técnica permitiu detectar a existência de efeitos sobre o guiamento de plásmons na adjacência das interfaces devido à variação espacial da permissividade elétrica do meio líquido.

Submitted by Rosa Assis (rosa_assis@yahoo.com.br) on 2017-09-21T13:40:28Z No. of bitstreams: 2 PILAR GREGORY VIANNA.pdf: 4126013 bytes, checksum: c4320ab5ecb2ec5dfc641f96b6c6fa51 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Paola Damato (repositorio@mackenzie.br) on 2017-09-22T13:35:43Z (GMT) No. of bitstreams: 2 PILAR GREGORY VIANNA.pdf: 4126013 bytes, checksum: c4320ab5ecb2ec5dfc641f96b6c6fa51 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-22T13:35:43Z (GMT). No. of bitstreams: 2 PILAR GREGORY VIANNA.pdf: 4126013 bytes, checksum: c4320ab5ecb2ec5dfc641f96b6c6fa51 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-01-24 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Fundação de Amparo a Ciência e Tecnologia / Fundo Mackenzie de Pesquisa / Light interaction with the electronic cloud of metallic nanoparticles at frequencies that are resonant with the natural oscillation frequency of the cloud is known to excite localized surface plasmons. This phenomenon is widely used to enhance the Raman signal, known to have small cross sections. The technique, known as surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS), enables the detection of chemical and biological species with high sensitivity. However, charge transfer mechanisms, adsorption/desorption and changes in the substrate morphology induce temporal instability of the SERS signal, known as blinking, which is an obstacle to the precise detection of the molecules under analysis. In this work, we, therefore, propose a SERS substrate composed of graphene oxide and gold nanorods, capable of suppressing the temporal fluctuations in the intensity of the spectrum. Temporal stability is statistically determined by the coefficient of variation of the integrated spectra, from which it is verified that, with the addition of graphene oxide, the nanocomposite is five times more stable than with gold nanorods only. The stability improvement is attributed to the removal of the nanorods’ surfactant from plasmonic hot spots due to graphene oxide-surfactant interaction. Thus, the nanocomposite is used as a reliable SERS substrate in the detection of Rhodamine 640. The analysis indicates a Rodamine detection that is four times more stable with the nanocomposite, than without graphene oxide. The nanocomposite is then used for the coating of the inner surface of microcapillaries. Graphene oxide and gold nanorod suspensions are subsequently used to fill the capillaries, with a drying step for the evaporation of solvents in between each filling stage. The continuous coating of the capillary fibers with the nanocomposite is verified by Raman spectroscopy, and Rhodamine 640 is used as a probe molecule, this time inside the capillaries, for SERS analysis. The microcapillaries allow for the use of small amounts of sample, and smaller concentrations than those detected with other reported optofluidic substrates are measured. / A interação da luz com a nuvem eletrônica de nanopartículas metálicas em frequências que apresentam ressonância com a frequência natural de oscilação da nuvem é conhecida por gerar a excitação de plásmons localizados de superfície. Este efeito é amplamente utilizado na amplificação do sinal Raman, conhecido por possuir baixas seções de choque. A técnica, conhecida como espectroscopia Raman amplificada por superfície (SERS), possibilita a detecção de espécies químicas e biológicas com altíssima sensibilidade. Entretanto, mecanismos de troca de carga, adsorção/dessorção e alterações na morfologia do substrato induzem uma instabilidade temporal do sinal SERS, fenômeno conhecido como blinking, que é um obstáculo na detecção precisa das moléculas em análise. Neste trabalho, propomos, portanto, um substrato SERS composto de óxido de grafeno e nanobastões de ouro, capaz de suprimir as flutuações temporais na intensidade do espectro. A estabilidade temporal é estatisticamente determinada pelo coeficiente de variação da integral do espectro, de onde verifica-se que com a adição de óxido de grafeno, o nanocompósito apresenta estabilidade cinco vezes superior comparado à detecção com nanobastões de ouro somente. A melhoria na estabilidade é atribuída à remoção do surfactante dos nanobastões dos hot spots, o que ocorre devido à interação óxido de grafeno-surfactante. Assim, o nanocompósito é utilizado como um substrato SERS confiável na detecção de Rodamina 640. A análise aponta para uma detecção quatro vezes mais estável da Rodamina no nanocompósito comparada ao sinal proveniente da molécula em nanobastões sem óxido de grafeno. O nanocomposito é, então, utilizado no revestimento das paredes internas de microcapilares para detecção SERS optofluídica. Para isso, suspensões de óxido de grafeno e de nanobastões de ouro eram subsequentemente utilizadas para preencher os capilares, com secagem por evaporação dos solventes entre as etapas de preenchimento. Verifica-se o revestimento contínuo das fibras capilares com o nanocompósito por espectroscopia Raman, e Rodamina 640 é utilizada como mólecula de prova, dessa vez introduzida no interior dos capilares para análises de SERS. Os microcapilares permitem a utilização de pequenas quantidades de amostra, e concentrações inferiores àquelas detectadas com outros substratos optofluídicos reportados na literatura são medidas.