L-arginina fosfatada monohidratada (LAP) é um cristal semiorgânico altamente transparente com propriedades atrativas para conversão de freqüência. É facilmente crescido a partir de solução aquosa e apresenta casamento de fase para todos os processos não-lineares onde o KDP é casável em fase. Apresenta alto limiar de dano, excelente qualidade óptica, é menos higroscópico que o KDP e dispositivos não-lineares podem ser facilmente fabricados a partir deles. Neste trabalho apresentamos os resultados de diversos ensaios para avaliar a sua estabilidade térmica, mecânica e química. Concluiu-se que o cristal de LAP é estável para temperaturas inferiores à 100&#176C. Quando o material for submetido à processos que envolvem geração de grande quantidade de calor, tais como processamento do material por corte ou tomeamento (diamond tuming), ou em sistemas com lasers de alta intensidade, recomenda-se não exceder o limite de 100&#176C para assegurar que as propriedades do material não sejam alteradas / L-arginine phosphate monohydrate (LAP) is a highly transparent semiorganic crystal with atractive properties for frequency conversion. It is easily grown from aqueous solution, and it is phase matchable for alI nonlinear processes where KDP is phase matchable. lt has high damage threshold, exceHent optical quality, is less hygroscopic than KDP, and are easily fabricated into nonlinear devices. In this work we present the results of several tests to evaluate its thermal, mechanical, and chemical stabilities. It was found that LAP crystals are stable under temperatures up to 100&#176C. If this material is submited to processes involving the generation of considerable amount of heat, e.g. during cutting or diamond turning or due to high power lasers, it is recommended not to exceed the 100&#176C limit to ensure that crystal properties remain unchanged

Os fenômenos decorrentes da interação entre íons monoatômicos e a matéria têm sido amplamente estudados há décadas. No entanto, um esforço comparativamente menor tem sido despendido no estudo dos fenômenos decorrentes da interação entre feixes moleculares e a matéria, especialmente quando o alvo do feixe é um sólido cristalino. Tais fenômenos, como a transferência de energia entre o feixe e a matéria, a emissão de raios X induzidos pelos feixes e a geração de produtos de reação nuclear sofrem importantes modificações no caso de feixes moleculares. Essas alterações estão longe de ser explicadas por uma simples soma dos efeitos causados pelos componentes individuais do aglomerado iônico. Em particular, no caso de interação com sólidos cristalinos, a fragmentação dos aglomerados causada pela explosão coulombiana causa importantes efeitos sobre o fluxo de íons ao longo do sólido. Finalmente, efeitos de vizinhança entre os componentes do aglomerado alteram sensivelmente o valor da energia transferida entre este e o sólido. Na descrição desses fenômenos, empregou-se, neste trabalho, de um lado, a construção de um modelo teórico para a perda de energia de aglomerados e, de outro, técnicas experimentais envolvendo contagens de retroespalhamento, indução de raios X pelo feixe de íons e geração de produtos de reação nuclear por feixes de H+, H2 + e H3 + em Si e SIMOX. Como elo entre teoria e experimento, empregaram-se simulações que descrevem a interação entre os íons moleculares e o alvo. Pela primeira vez, alterações de fluxo de íons causadas pela explosão coulombiana foram quantificadas, valores de perda de energia foram obtidos e, finalmente, uma nova expressão simplificada para a transferência de energia foi obtida. / Ion induced phenomena in matter have been studied for many decades. However, a comparatively minor effort was done in the subject of the interaction of molecular ions with the matter, especially for crystalline solid targets. Such phenomena, for instance, the energy transfer between ions and matter, the ion beam induced X ray emission and the nuclear reaction yield undergo important modifications under molecular ion bombardment. These modifications cannot be explained by the sum of effects induced by each ion component of the ionic cluster. Moreover, for the interaction between the cluster beam and crystalline solids, the cluster breakup induced by the Coulomb explosion leads to important effects in the ion flux distribution along the solid. Finally, vicinage effects among the cluster components change the energy transfer between this cluster and the solid. In order to describe those phenomena in this work, we have used, firstly, coupledchannel calculations to describe the cluster energy transfer, and developed a simple energy loss model. Secondly, backscattering, particle induced X ray emission and nuclear reaction analysis experiments have been measured for H+, H2 + and H3 + beams in Si and SIMOX targets. As a link between theory and experiments, we have performed computer simulations to describe the full interaction between the molecular ions and the target atoms. For the first time, cluster ion flux changes induced by the Coulomb explosion were quantified and, finally, a new simple expression for the cluster energy transfer was developed.

O propósito deste trabalho foi estudar a agregação do brometo (CTAB) e do hidrÓxido (CTAOH) de cetiltrimetilamÔnio em soluçÕes aquosas na presença de aditivos. O trabalho experimental foi realizado utilizando técnicas de tensiometria, viscosimetria e espectrofotometria. Especificamente foram estudados os quatro sistemas abaixo relacionados: a) HidrÓxido de CetiltrimetilamÔnio - Formamida - Água (CTAOH-F-H20) b) Brometo de CetiltrimetilamÔnio - N-MetilformamidaÁgua (CTAB-NMF-H20) c) Brometo de CetiltrimetilamÔnio - Brometo de Tetrametil A amonio (CTAB-TMAB-H 2 0) d) Brometo de CetiltrimetilamÔnio - Tris(hidrÓximetil)am! nometano- Água (CTAB-TRIS-H20). Os valores correspondentes de b..G 0m a 252C em água pura e nas mesmas fraçÕes molares de cossolvente acima citadas são, respectivamente: -4,13 kcal/mol, -2,54 kcal/mol, -1,12 kcal/mol e -0,12 kcal/mol. A entalpia de micelização variou de -0,76 kcal/mol em água pura a -1,15 kcal/mol (XF=0,803). Os resultados experimentais indicam que a N-metilformamida tem um efeito inibitório sobre a micelização do CTAB. Este efeito pode ser explicado em termos de interações entre a água e o cossolvente, formando pontes de hidrogênio e causando uma redução no efeito hidrofóbico. Os resultados experimentais mostram que a micelização do CTAOH ocorre sobre toda a faixa de soluções aquosas e em formamida pura, porém de forma menos espontânea do que na água pura. O decréscimo na CMC e na variação de energia livre de mi celização indicam que a agregação torna-se mais espontânea em função do eletrÓlito adicionado. A análise dos resultados experimentais, obtidos pelas três técnicas já mencionadas, sugere que as ml celas de CTAB mudam de esféricas para elipticas e formam, eventual mente, mesofases liquido-cristalinas em função do aditivo. / The purpose of this work was to study the aggregation of cetyltrimethylammonium bromide (CTAB) and hydroxide (CTAOH) in aqueous solutions containing additives. The critical micellar concentration (CMC) was measured at 25 and 40ºC for all systems and some measurements were also performed at 32ºC for the CTAOH-F-H2o and CTAB-NMF-H 2 0 solutions. The experimental results indicate that N-methylformamide has an inhibitory effect on the micellization of CTAB. The in hibition can be explained in terms of interactions between water and the cossolvent, forming hydrogen bonds and causing a decrease in the hydrophobic effect. The experimental results show that micellization of CTAOH occurs over the entire range of solution and in pure formamide, but less spontaneously than in water. The decrease in CMC and the free energy of micellization indicates that the aggregation becomes more spontaneous as a func tion of added electrolyte. The analysis of the experimental results obtained by the · three methods suggest that the CTAB micelles change from spherical to elliptical and eventually form liquid crystalline mesophases as a function of additive.

No mundo dos heterociclos de 5 membros, o isoxazol recebe atenção devido à sua ampla empregabilidade em produtos biológicos, farmacêuticos e tecnológicos. Além das suas propriedades medicinais bastante conhecidas, isoxazóis são intermediários interessantes em síntese orgânica, e desempenham um papel importante na síntese de novos materiais líquido-cristalinos. A combinação de diferentes características interessantes estimulou o estudo da influência do flúor nas propriedades dos compostos orgânicos. Os atributos importantes desse substituinte asseguram que modificações significativas são frequentemente encontradas em relação ao ponto de fusão, morfologia da mesofase e temperaturas de transição. O presente trabalho descreve a síntese e caracterização de uma nova coleção de cristais líquidos baseados em isoxazóis fluorados. Metodologias sintéticas clássicas foram empregadas na preparação destes compostos, e a cicloadição [3+2] 1,3-dipolar foi a etapa chave da rota sintética. A estrutura e a pureza dos compostos sintetizados foram confirmadas por RMN de 1H, 13C e 19F. Posteriormente, as propriedades térmicas e líquido-cristalinas foram investigadas por MOLP, DSC e TGA. Em paralelo, as propriedades fotofísicas de alguns compostos foram estudadas, em solução, através de espectroscopia de absorção de UV-vis. Além disso, foi realizado um estudo computacional sobre os perfis de torção angular para a construção de curvas de energia potencial dos compostos finais 17a-d. Apesar da existência dos carbonos sp3 nas isoxazolinas, comportamento mesomórfico foi encontrado em três delas, 16l e 16m apresentaram mesofase SmA e a 16n apresentou mesofase colunar. Os isoxazóis 17k-n revelaram a existência de propriedades líquido-cristalinas, exibindo mesofases enantiotrópicas, SmC (17k), a sequência SmC→SmA (17l e 17m) e Colhex para o isoxazol tipo Janus (17n). As isoxazolinas 16k e 16l e os isoxazóis 17k, 17l e 17n foram submetidos a análises de TGA e apresentaram boa estabilidade térmica. Este trabalho contribui para uma melhor compreensão da relação entre estrutura e propriedades em moléculas como os isoxazóis 3,5-dissubstituídos contendo ou não átomos de flúor e facilita a concepção de compostos novos e mais complexos. / In the world of 5-membered heterocycles, the isoxazole gets some attention due to its wide employability in biological, pharmaceutical and technological products. Beyond their well-known medicinal properties, isoxazoles are interesting intermediates in organic synthesis, and play an important role in the synthesis of novel liquid crystalline materials. The combination of different interesting characteristics has stimulated the study of fluorine influence on the organic compounds properties. The important attributes of the fluoro substituent ensures that significant modifications are frequently encountered in respect of melting point, mesophase morphology and transition temperatures. The present work describes the synthesis and characterization of a new collection of liquid crystals based on fluorinated isoxazoles. Classical synthetic methodologies were employed in the preparation of these compounds, and the [3+2] 1,3-dipolar cycloaddition was the key step of the synthetic route. The synthesized compounds had their structure and purity confirmed by 1H, 13C and 19F NMR. Subsequently, the thermal and liquid crystalline properties were investigated by POM, DSC and TGA. In parallel, the photophysical properties of some compounds were studied in solution by UV-vis absorption spectroscopy. Additionally, a computational study on torsional profiles to construct potential energy curves of the final compounds 17a-d has been done. The results obtained evidence that despite the existence of sp3 carbons in isoxazolines, mesomorphic behavior was found in three of them, 16l and 16m showed SmA mesophase and 16n showed columnar mesophase. The 17k-n isoxazoles revealed the existence of liquid crystalline properties, exhibiting enantiotropic mesophases, SmC (17k), the sequence SmC→SmA (17l and 17m) and Colhex for the isoxazole Janus type (17n). The 16k and 16l isoxazolines and the 17k, 17l, and 17n isoxazoles were subjected to TGA analysis and showed good thermal stability. This work contributes to a better understanding of the structure-property relationship in molecules such as 3,5-disubstituted isoxazoles containing or not fluorine atoms and facilitates the design of new and more complex compounds.

Este trabalho descreve a síntese e caracterização de novos compostos anfifílicos derivados do 3,5-difenilisoxazol. A série n-IL-mX foi planejada levando em consideração o tamanho da cauda apolar (n = número de carbonos da cadeia alquílica, 8’ = 2-etilhexila), o grupo rígido (IL = 3,5-difenilisoxazol), o tamanho do espaçador (m = número de carbonos da cadeia alquílica) e a cabeça polar (X = Br; Ox-dioxolano, DiOH-diol, N-sal quaternário de amônio, OH- Álcool). Foram empregadas metodologias clássicas de síntese na preparação dos compostos finais, sendo a reação de ciclo-adição [3+2] 1,3-dipolar a etapa chave da rota sintética. A caracterização dos compostos sintetizados foi realizada por análises de 1D-RMN de ¹H, ¹³C e 2D-RMN COSY, HMQC, além da espectroscopia de infravermelho (IR). Posteriormente o comportamento térmico dos novos materiais foi investigado por análise de MOLP e DSC. Todos os compostos da série n-IL-mX apresentaram comportamento mesomórfico. Esse comportamento mostrou-se bastante dependente do grupo polar X na porção terminal dos compostos. A presença do átomo de bromo (10-IL-10Br) levou a formação da mesofase SmA, enquanto que grupos derivados do dioxolano (8-IL-10Ox) e diol (8-IL-10DiOH) levaram a formação de mesofases inclinadas (SmC) com faixa de existência de até 34,6 ºC. A presença de hidroxilas no composto 8-IL-10DiOH levou a uma forte tendência de alinhamento homeotrópico da mesofase SmA. A presença do brometo de tetra-alquilamônio (10-IL-10N) levou a formação de mesofases SmA, SmX, CrX. O sal de amônio apresentou pouca resistência térmica, degradando ao passar para o estado líquido quando aquecido. A presença de uma cauda apolar ramificada levou a uma diminuição nas temperaturas de transição do composto 8’-IL-11OH. / This work describes the synthesis and characterization of new amphiphilic compounds derived from 3,5-diphenylisoxazole. The n-IL-mX series was planned considering the size of the hydrocarbon tail (n = number of carbons of the alkyl chain, 8' = 2-ethylhexyl), the rigid group (IL = 3.5-diphenylisoxazole), the length of the spacer group (m = number of carbons of the alkyl chain), the polar head (X = Br; Ox-dioxolane, DiOH-diol, N-quaternary ammonium salt, OH-alcohol). Classical synthetic methodologies were employed in the preparation of the target compounds, and the [3+2] 1,3-dipolar cycloaddition was the key step of the synthetic route. The synthesized compounds were characterized by ¹H and ¹³C NMR, COSY, and HMQC 2D-NMR, IR spectroscopy. Subsequently, the thermal and liquid crystalline properties were investigated by POM and DSC. All compounds in the series n-IL-mX displayed mesomorphic behavior. This behavior was strongly dependent of the polar group X in the terminal portion of the compounds. The Bromine atom (10-IL-10Br) led to formation of SmA mesofase. While groups derived from dioxolane (8-IL-10Ox) and diol (8-IL-10DiOH) led to the formation of the tilted mesophases (SmC) with existence range up to 34.6 ºC. The hydroxyl groups in the 8-IL-10DiOH led to a strong tendency to homeotropic alignment in the SmA mosophase. The tetraalkylammonium bromide group (10-IL-10N) led to formation of SmA, SmX, CrX mesophaases. However, the ammonium salt displayed low thermal stability, degrading in the liquid phase. The presence of a branched apolar tail decreased the temperatures transitions to the 8’-IL-11OH compound.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2018-07-12T12:02:47Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 9092047 bytes, checksum: 974ae7db880ee66c1f42778fd4204373 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-12T12:02:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 9092047 bytes, checksum: 974ae7db880ee66c1f42778fd4204373 (MD5) Previous issue date: 2018-04-16 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / O amadurecimento de Ostwald é um processo de crescimento controlado por difusão onde partículas maiores crescem em detrimento da diminuição, e eventualmente do desaparecimento, de partículas menores. Nesse processo ocorre o aumento do raio médio e a diminuição do número total de partículas. A descrição teórica desse fenômeno é dada pela teoria LSW, que descreve o crescimento de partículas em soluções sólidas supersaturadas. Há um grande número de trabalhos teóricos e experimentais sobre o amadurecimento de Ostwald, todavia existe uma carência de trabalhos experimentais com bolhas de gás em escala macroscópica (10-100μm). Com isso, fica evidente a necessidade de realizar um estudo experimental preciso da atuação do amadurecimento de Ostwald em bolhas de gás em líquido. Os resultados foram obtidos a partir do processamento de imagens geradas por videomicroscopia óptica. É apresentado os resultados da evolução temporal do raio médio das bolhas R(t), do número de bolhas N (t), da fração volumétrica ocupado pelas bolhas φ(t) e das distribuições de tamanhos f (R, t) para três frentes de experimento com bolhas de gás em um fluido: fluido em repouso, fluido sob fluxo macroscópico e fluido em repouso com adição de surfactante. Confrontando os resultados com as previsões teóricas verificou-se que o raio médio pode, em algumas condições, se comportar de acordo com a lei de crescimento segundo a teoria LSW (R ∼ t1/3 ), mas que na maioria dos casos a evolução é a mais lenta do que o previsto. O número de bolhas N(t) decai mais devagar do que o previsto pela teoria (N (t) ∼ t-¹). Há uma discussão sobre o sistema estar em um regime transiente, migrando para o regime de validade dos modelos teóricos, e sobre a teoria LSW não ser suficiente para descrever um sistema real de bolhas de gás. Todas as etapas foram realizadas no Laboratório de Microfluídica e Fluidos Complexos, coordenado pelo professor Alvaro Vianna N. C. Teixeira, utilizando-se dos recursos do mesmo e do Departamento de Física da UFV, como programas apropriado para processamento de imagens, microscópio óptico, câmera integrada ao computador, mesa de deslocamento dentre outros. / Ostwald ripening is a diffusion-controlled growth process where larger particles grow at the expense of the shrinking, and eventual disappearance, of smaller particles. In this process the mean radius increases and the total number of particles decreases. The theoretical description of this phenomenon is given by the LSW theory, which describes the growth of particles in supersaturated solid solutions. There is a large number of theoretical and experimental works about the of Ostwald ripening, however there is a lack of experimental works with gas bubbles on a macroscopic scale (10-100μm). Thus, it is evident the need to carry out a precise experimental study of the performance of Ostwald ripening of gas bubbles in liquid. The results were obtained by image processing generated by optical videomicroscopy. It is shown the results of the temporal ̄ evolution of the average bubble radius R(t), the number of bubbles N (t), the volume fraction occupied by the bubbles φ(t) and the size distributions f (R, t) for three types of experiment with gas bubbles in a fluid: resting fluid, fluid under macroscopic flow and resting fluid with addition of surfactant. Comparing the results with the theoretical predictions, it has been found that the average radius can, under some conditions, behave according to the growth law predicted ̄ ∼ t 1/3 ), but that in most cases the evolution is slower than expected. by the LSW theory ( R The number of bubbles N (t) decreases more slowly than predicted by the theory (N (t) ∼ t −1 ). There is a discussion about the system being in a transient regime, migrating to the validity regime of the theoretical models, and about the LSW theory not being enough to describe a real system of gas bubbles. All steps were carried out in the Microfluidics and Complex Fluids Laboratory, led by professor Alvaro Vianna N.C. Teixeira, using either the resources or those of and the Department of Physics at UFV, as appropriate softwares for image processing, optical microscope, integrated camera to computer, displacement table etc.

Orientadores: Silvio Antonio Sachetto Vitiello, Maurice de Koning / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-16T14:29:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Vale_RenatoPessoa_D.pdf: 5594892 bytes, checksum: 6cd9dc97441dc729a416210efb11ec2d (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Neste trabalho apresentamos um estudo feito sobre defeitos em um sólido quântico formado por átomos de 4He. Embora ainda não exista um mecanismo para explicar a fase supersólida deste sistema, ela tem sido frequentemente associada com a presença de desordem no cristal, que pode ocorrer com a existência de algum tipo de defeito. O método do trabalho reversível é aplicado para calcular a concentração de vacâncias e a energia livre de ligação entre estes defeitos pontuais. Inicialmente, esta metodologia é aplicada a um sólido quântico descrito por uma função de onda tipo Jastrow, para em seguida ser aplicada no nosso sistema de interesse. A função de onda sombra é utilizada para modelar o 4He sólido hcp, cujas configurações são amostradas através do método de Monte Carlo utilizando o algoritmo de Metropolis. Além da determinação das concentrações de monovacâncias e divacâncias, nossos resultados indicam que não existe uma tendência de se formar aglomerados deste defeito, que poderia levar a uma separação de fases. Posteriormente, utilizamos o método de Peierls-Nabarro para estudar defeitos lineares do tipo discordâncias. Para isto, determinamos as constantes elásticas do material, sendo esta a primeira estimativa teórica destas propriedades para o hélio sólido. Nosso modelo indica que estes defeitos lineares possuem uma tendência em se separar em pares de discordâncias parciais. Além disso, a resistência intrínseca da rede cristalina desempenha um papel importante na mobilidade destes defeitos. Portanto, um mecanismo para explicar a fase supersólida do 4He, que envolva a presença de discordâncias, deve levar em conta esta resistência / Abstract: In this work we present a study about defects in a quantum solid formed by atoms of 4He. Although there is no mechanism to explain the supersolid phase of this system, it has often been associated with the presence of disorder in the crystal, which can occur with the presence of some type of defect. The reversible work method is applied to calculate the concentration of the vacancies and the binding free energy between these point defects. Initially, this methodology is applied to a quantum solid described by a Jastrow wave function, to then be applied in our system of interest. A shadow wave function is used to model the hcp solid helium, whose con gurations are sampled by the Monte Carlo method using the Metropolis algorithm. Besides the determination of monovacancy and divacancy concentrations, our results indicate that there is not a tendency to form clusters of these defects, which could lead to a phase separation. Subsequently, we used the Peierls-Nabarro method to study linear defects like dislocations. With this purpose, we determined the elastic constants of material, this being the rst theoretical estimates of these properties for solid helium. Our model indicates that these linear defects have a tendency to separate into pairs of partial dislocations. Furthermore, the intrinsic resistance of the crystal lattice plays an important role in the mobility of these defects. Therefore, a mechanism to explain the supersolid phase of helium, which involves the presence of dislocations, should take account of this resistance / Doutorado / Física da Matéria Condensada / Doutor em Ciências

Orientador: Maria Isabel Felisberti / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-05T05:18:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Hanamoto_LilianSatomi_D.pdf: 13319819 bytes, checksum: 0e6b63b39a199cc970951da7436dd7f6 (MD5) Previous issue date: 2005 / Doutorado / Físico-Química / Doutor em Ciências

Orientador: Fabiano Fruett / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-05T08:19:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ZambroziJunior_Paulo_M.pdf: 5165265 bytes, checksum: 827c295e65097b17da4f4a9794316018 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Este trabalho mostra o desenvolvimento, fabricação e caracterização de um sensor de umidade microeletrônico, baseado em um capacitor com dielétrico higroscópico. O dielétrico higroscópico foi obtido através da deposição via LPCVD em reator vertical. Imagens AFM mostraram que esta técnica de deposição permitiu que a morfologia do filme fosse otimizada para seu emprego como material higroscópico. Um circuito conversor baseado na técnica do capacitor chaveado foi implementado para converter a variação da capacitância, do sensor de umidade, em variação de tensão. Resultados experimentais indicaram uma sensibilidade máxima de 23.3mV/%RH para RH variando de 15%RH até 70%RH / Abstract: This work present the development, fabrication and caractization of a microelectronic sensor, based on a capacitor with hygroscopic dielectric. The hygroscopic dieletric was obtained through LPCVD using a vertical reactor. Images obtained by Atomic Force Microscope ¿ AFM allowed to optimize the morphology of the hygroscopic dieletric. A circuit converter based on the switched-capacitor technique was implemented to convert the variation of the capacitance of the humidity sensor in voltage variation. Experimental results presented a maximum sensitivity of 23.3mV/%RH to RH ranging between 15%RH and 70%RH / Mestrado / Eletrônica, Microeletrônica e Optoeletrônica / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientadores: Richard Landers, Raphael Tsu / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-21T02:37:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Morais_Jonder_D.pdf: 9240439 bytes, checksum: d9925fda272afca4f224ac56808196c3 (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: Neste trabalho propomos o crescimento e a caracterização de nanocristais de silício visando o estudo do efeito do confinamento quântico nas propriedades óticas e elétricas destes materiais. Baseados em resultados preliminares que mostraram evidências de confinamento quântico em diodos de tunelamento ressonante de silício, desenvolvemos um novo tipo de estrutura a qual denominamos "Silicon-lnterface Adsorbed Gas Superlattices'l (Si-IAG). Uma estrutura constituida por multicamadas de silício amorfo intercaladas com a exposição de gases, oxigênio e hidrogênio, na interface entre estas camadas. Estas amostras apresentaram fotoluminescência relativamente intensa na faixa do visível, e partículas de Si com dimensões da ordem de 3nm, como indicado por medidas de Espalhamento Raman. Para o desenvolvimento das amostras de Si-IAG, foi projetado e construído um sistema versátil de evaporação de silício em ultra alto vácuo (UHV), com o propósito de se obter as nanopartículas com dimensões controladas. Na caracterização das Si-IAG foram utilizadas principalmente Espalhamento Raman (ER), Fotoluminescência (PL) e Espectroscopia de Elétrons Auger (AES). Resultados mostraram a possibilidade de se fabricar e controlar nanocristais de silício, que apresentam emissão de luz no visível, por um processo compatível com a atual tecnologia MOS ("Metal Oxide Semiconductor") utilizada na microeletrônica / Abstract: In This work, we propose the fabrication and characterization of silicon nanocrystals to study the effects of quantum confinement on the optical and electrical properties. Based on previous results indicating quantum confinement effects in silicon resonant tunelling diodes, we introduce a new kind of heterostructure called Silicon Interface Adsorbed Gas Superlattices (Si-IAG), i.e., consisted of the intercalation of amorphous silicon layers with gas exposure, oxygen and/or hydrogen, at the interfaces between the a-Si layers. These samples give rise to a fairly strong light emission (PL) in the visible range, and particle sizes in the order of 3nm, as indicated by Raman Scattering. For the fabrication of Si-IAG samples, a new and versatile deposition system was designed and constructed to evaporate silicon in UHV, with the purpose of obtaining and controlling the size of the nanoparticles. Raman scattering, photoluminescence and Auger electron spectroscopy (AES) were the main tools to characterize the Si-IAG samples. The results pointed out the possibility of fabrication and control of the silicon nanocrystals size by means of a process compatible with the current microelectronics MOS technology / Doutorado / Física / Doutor em Ciências