Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-Graduação em Física / Made available in DSpace on 2012-10-25T18:53:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 295969.pdf: 1516842 bytes, checksum: d6455002ebf9d5ca9a1d2e87f14da09b (MD5) / Apresentamos nesta dissertação a produção e caracterização de filmes automontados utilizando ferrofluidos (FFs) surfactados (catiônicos e aniônicos). FFs são uma classe muito interessante de materiais, pois apresentam tanto características magnéticas quanto fluidas. Por esse motivo apresentam grande interesse tecnológico, podem ser manipulados com o uso de campos magnéticos sem contato mecânico. Filmes automontados foram produzidos pela técnica de LBL utilizando-se o policátion poli(alilamina hidroclorada) (PAH) com um FF aniônico e o poliânion poli(vinil sulfonato, sais de sódio) (PVS) com um FF catiônico. As amostras foram produzidas variando-se o tempo de imersão, o pH das soluções poliméricas e o número de bicamadas. O crescimento dos filmes foi caracterizado por espectroscopia UV-Vis e a morfologia e espessura por medidas de AFM. Em algumas amostras fizemos ainda caracterização com um magnetômetro de amostra vibrante (VSM), a fim de verificar a dependência da resposta magnética ao pH utilizado na sua produção. Nós investigamos a dependência do crescimento dos filmes com os parâmetros de produção, onde fizemos uso de teoria de leis de escala com o objetivo de correlacionar o regime de crescimento dos filmes LBL com o FF utilizando. A partir deste trabalho foi possível estabelecer os parâmetros mais adequados para obtenção de filmes nanoestruturados de FFs bastante homogêneos, com espessura e rugosidade controladas. A partir das leis de escala obtivemos uma caracterização completa dos padrões de crescimento dos filmes. Portanto, este trabalho contribui para o estabelecimento desta técnica como ferramenta promissora na obtenção de filmes finos magnéticos controlados

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:04Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-02-17Bitstream added on 2014-06-13T20:21:45Z : No. of bitstreams: 1 leite_dmg_dr_bauru.pdf: 3640633 bytes, checksum: adf6650360687a658c11b1cc1b69b693 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / A recente busca por semicondutores magnéticos diluídos com propriedades magnéticas de interesse motivou este trabalho de crescimento de filmes de Ga1-xMnxN pelas técnicas de sputtering e epitaxia da fase de vapor de organometálicos (MOVPE). Os filmes são caracterizados estruturalmente por medidas de difração de raio X e microscopia eletrônica de transmissão, opticamente por transmitância óptica e espalhaçamento Raman, e magneticamente por medidas magnetização versus campo aplicado e versus temperatura. As principais diferenças entre os filmes de GaMnN preparados por sputerring e MOVPE referem-se à microestrutura e ao conteúdo de Mn: os primeiros são policristalinos e apresentam conteúdo de Mn até 9%, enquanto os últimos são monocristalinos com concentração de Mn até 1%. A alta concentraçao de Mn nos filmes crescidos por sputtering é possivelmente responsável pelo surgimento coletivo destes íons de Mn nas medidas magnéticas. Esse comportamento coletivo se identifica a partir de contribuição paramagnética de domínios isolados com alto vapor de momento magnético, o que se mostra consistente com a microestrutura apresentada por estes filmes. A alta concentração de Mn nos filmes preparados por sputtering também se mostra responsável por intensa absorção óptica abaixo da energia do gap, sendo esta relacionada a transições eletrônicas entre os estados localizados do Mn e as bandas de valência e condução do GaN. O contraste entre as propriedades dos filmes de GaMnN produzidos por sputtering e por MOVPE possibilita então um entendimento mais abrangente dos aspectos da incorporação de Mn no GaN e suas respectivas características estruturais, ópticas e magnéticas. Esse entendimento é importante para delinear a otimização deste material visando propriedades magnéticas de interesse / The current search for dilluted magnetic semiconductors with interesting magnetic properties has motivated the present work on growing GaMnN films by sputerring and metalorganic vapor phase epitaxy (MOVPE) techniques. The films are characterized by X-ray diffraction, transmission electron microscopy, optical transmission, Raman scattering, and by magnetization measurements. The main differece between the GaMnN grown by sputtering and those grown by MOVPE relates to their microstructure (polycrystalline/monocrystalline) and Mn content (up to 9%/1% respectively). The high Mn content in GaMnN samples grown by sputtering is probably responsible for a collective response on the magnetic measurements. This collective Mn response is identified as a high magnetic moment contribution which is consistent with sample microstructure. In the sputtered samples, the high Mn content is also responsible for strong subbandgap optical absorption related to eletronic transitions involving Mn states and the valence and conduction bands of GaN. The comparison between the properties of GaMnN films grown by different techniques is important in order to get a better understanding about the Mn incorporation in GaN. This understanding been important to define the next steps regarding the optimization of this material

Orientador: José Humberto Dias da Silva / Banca: Jair Scarminio / Banca: Alexys Bruno Alfonso / Banca: Pascoal José Giglio Pagliuso / Banca: Luis Vicente de Andrade Scalvi / O Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais, PosMat, tem caráter institucional e integra as atividades de pesquisa em materiais de diversos campi da Unesp / Resumo: A recente busca por semicondutores magnéticos diluídos com propriedades magnéticas de interesse motivou este trabalho de crescimento de filmes de Ga1-xMnxN pelas técnicas de sputtering e epitaxia da fase de vapor de organometálicos (MOVPE). Os filmes são caracterizados estruturalmente por medidas de difração de raio X e microscopia eletrônica de transmissão, opticamente por transmitância óptica e espalhaçamento Raman, e magneticamente por medidas magnetização versus campo aplicado e versus temperatura. As principais diferenças entre os filmes de GaMnN preparados por sputerring e MOVPE referem-se à microestrutura e ao conteúdo de Mn: os primeiros são policristalinos e apresentam conteúdo de Mn até 9%, enquanto os últimos são monocristalinos com concentração de Mn até 1%. A alta concentraçao de Mn nos filmes crescidos por sputtering é possivelmente responsável pelo surgimento coletivo destes íons de Mn nas medidas magnéticas. Esse comportamento coletivo se identifica a partir de contribuição paramagnética de domínios isolados com alto vapor de momento magnético, o que se mostra consistente com a microestrutura apresentada por estes filmes. A alta concentração de Mn nos filmes preparados por sputtering também se mostra responsável por intensa absorção óptica abaixo da energia do gap, sendo esta relacionada a transições eletrônicas entre os estados localizados do Mn e as bandas de valência e condução do GaN. O contraste entre as propriedades dos filmes de GaMnN produzidos por sputtering e por MOVPE possibilita então um entendimento mais abrangente dos aspectos da incorporação de Mn no GaN e suas respectivas características estruturais, ópticas e magnéticas. Esse entendimento é importante para delinear a otimização deste material visando propriedades magnéticas de interesse / Abstract: The current search for dilluted magnetic semiconductors with interesting magnetic properties has motivated the present work on growing GaMnN films by sputerring and metalorganic vapor phase epitaxy (MOVPE) techniques. The films are characterized by X-ray diffraction, transmission electron microscopy, optical transmission, Raman scattering, and by magnetization measurements. The main differece between the GaMnN grown by sputtering and those grown by MOVPE relates to their microstructure (polycrystalline/monocrystalline) and Mn content (up to 9%/1% respectively). The high Mn content in GaMnN samples grown by sputtering is probably responsible for a collective response on the magnetic measurements. This collective Mn response is identified as a high magnetic moment contribution which is consistent with sample microstructure. In the sputtered samples, the high Mn content is also responsible for strong subbandgap optical absorption related to eletronic transitions involving Mn states and the valence and conduction bands of GaN. The comparison between the properties of GaMnN films grown by different techniques is important in order to get a better understanding about the Mn incorporation in GaN. This understanding been important to define the next steps regarding the optimization of this material / Doutor

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Química, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-26T08:34:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 294388.pdf: 1688734 bytes, checksum: ae2db8c7732ef0aaba7286b268addeb9 (MD5) / Neste estudo foram preparadas nanopartículas magnéticas de óxido de ferro por vários métodos. Com estes óxidos de ferro foram obtidos dois ferrofluidos, onde o primeiro foi preparado por revestimento de nanopartículas magnéticas usando Tween 80 como surfactante e a solução de quitosana como dispersante. O segundo ferrofluido foi preparado com nanopartículas magnéticas revestidas com poli(?-hidroxibutirato), Tween 80 e solução de quitosana. O surfactante Tween 80 serviu para evitar a agregação das nanopartículas magnéticas, o PHB para revestir os óxidos de ferro e a quitosana para exercer duas funções importantes na prepararação de ferrofluidos: revestir os óxidos de ferro, a fim de evitar danos às células normais, e como um dispersante. Também foram preparados filmes com QTS/PVA (Poli(álcool vinílico))/PHB contendo nanopartículas magnéticas de óxido de ferro e Tween 80, estes foram desenvolvidos utilizando a técnica de "casting", monitorando a influência de diferentes massas de óxido de ferro nas propriedades dos filmes. Os materiais foram caracterizados através da espectroscopia no infravermelho (IV), difração de raios X (DRX), espectrometria de absorção atômica com atomização em chama (FAAS), análise termogravimétrica (TGA), calorimetria de varredura diferencial (DSC), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e magnetômetro de amostra vibrante (VSM) para aplicação na hipertermia. A análise dos espectros de IV confirmou a presença de todos os grupos funcionais dos óxidos de ferro e suas modificações. Os resultados do DRX dos óxidos puros e dos ferrofluidos foram coincidentes, apresentando uma estrutura tipo espinélio. Foi observado através da FAAS que as porcentagens de ferro nas amostras dos ferrofluidos foram significativamente menores quando comparadas com a amostra do óxido puro. A análise de TGA revelou uma diferença estrutural entre os materiais. Medidas magnéticas revelaram que a magnetização de saturação das nanopartículas não revestidas foi maior do que as nanopartículas revestidas. As amostras foram colocadas dentro de um campo magnético alternado e observou-se que as temperaturas máximas obtidas pelos ferrofluidos com quitosana foram de 42,5 e 43,3°C. O estudo da toxicidade aguda das amostras de magnetita, maghemita e ferrofluidos com quitosana demonstrou que estes óxidos de ferro e ferrofluidos, administrado por via intraperitoneal, não foram capazes de induzir morte nos animais de experimentação com as doses utilizadas neste estudo. Estas análises confirmaram o revestimento dos óxidos puros pelo surfactante e polímeros. Os filmes apresentaram-se flexíveis, magnéticos e sem segregação de fases. Através de MEV foi observado morfologias semelhantes, compactas e com poucas irregularidades. O teste de intumescimento mostrou que os filmes com maior concentração de óxido de ferro absorvem menos água e o teste de degradação mostrou que filmes com maior quantidade de óxido de ferro conferem maior estabilidade à degradação.