Orientador : Vitor Baranauskas / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-27T22:12:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CarnevaliFilho_Americo_D.pdf: 485925 bytes, checksum: b6d5679c6aa4cb2861c448d6423d18cc (MD5) Previous issue date: 2000 / Doutorado

Nos últimos 30 anos o crescimento paralelo das Ciências de Superfície tradicionais, em ambiente de ultra-alto vácuo (UHV), com a Eletroquímica levou ao nascimento de um novo campo interdisciplinar: Física de Superfície e Eletroquímica. Técnicas de ambas as áreas dão informações complementares e assim, quando realizadas em conjunto podem fornecer muitas respostas em nível atômico, estrutural e eletrônico quando o eletrodo está em contato com a solução eletrolítica. A intenção primordial dessa Dissertação foi o estudo fundamental das fases ricas em oxigênio presentes na superfície de Ru(0001) através de caracterizações eletroquímicas e morfológicas utilizando um sistema que permitiu o acoplamento de uma célula eletroquímica miniatura de fluxo a câmaras de UHV. Inicialmente exibi-se a modificação e a construção de equipamentos necessários para a preparação do sistema binário Au-Pt(111) e do óxido monocristalino Ru2O(110). Imagens de STM em escala morfológica mostraram o crescimento anisotrópico do filme de RuO2(110) sobre um substrato monocristalino de Ru(0001). Resultados obtidos através da técnica de Voltametria Cíclica na eletrooxidação de CO em RuO2(110) corroboraram cálculos teóricos sobre a estrutura da superfície quando esta em ambiente úmido. Superfícies modelos baseadas em ouro, crescido epitaxialmente sobre um substrato de Pt(111), foram preparadas no sistema de UHV. Dados eletroquímicos foram correlacionados às composições superficiais destas, mostrando o efeito do substrato prevalecendo sobre o efeito eletrônico. / In the last 30 years the parallel growth of the traditional Surface Science, under UHV environment, and Electrochemistry gave rise to a new interdisciplinary field: Surface Science and Electrochemistry. Techniques from both sciences give complementary information. Thus, in tandem, they are able to elucidate many atomic, structural and electronic phenomena, of an electrode in contact with a solution. The main goal of this Dissertation was the fundamental study of the Oxygen-rich Ru(0001) surface through electrochemical and morphologic characterizations using a coupled system which allowed the attachment of a miniature flow cell to UVH-chambers. Initially it is shown the construction and modifications of required equipments for the preparation of the binary system Au-Pt(111) and single crystal RuO2(110) oxide. Attainable morphological STM images demonstrated the anisotropic growth of the RuO2(110) over a Ru(0001) substrate. Results of the electrooxidation of CO on RuO2(110), obtained by means of Cyclic Voltammetry, corroborated theoretical calculations concerning the oxide superficial structure in a humid environment. Model surfaces based on Au, epitaxialy grown on a Pt(111) substrate, were prepared under UHV conditions. Electrochemical data and superficial composition were correlated, confirming that the substrate effect overcomes electronic strain effects.

Orientador: Vitor Baranauskas / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-24T16:43:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Parizotto_NivaldoAntonio_D.pdf: 13997717 bytes, checksum: 8e9a437c14abb40ef0dc13dfec1c96bc (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: Este trabalho apresenta uma série de resultados referentes a utilização da Microscopia de Força Atômica (MFA) em aplicações na observação de materiais biológicos, comprovando sua eficácia como importante método para investigação de variados fenômenos, A estrutura molecular do colágeno do tendão de rato foi utilizado como modelo de reparação teciduaL Utilizou-se laser de ReNe (6 mW) como recurso no intuito de promover ou facilitar a cicatrização e se analisou por meio da MFA, Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Espectroscopia de Infravermelho por Transformada de Fourier (FT-IR), estes últimos com objetivos de dar um panorama de menor ampliação do tecido em reparação e avaliar os aspectos das possíveis modificações bioquímicas na estrutura das moléculas de colágeno, respectivamente. A MEV mostrou evidências de melhor organização na reparação do tendão nos animais tratados com o laser de ReNe, acelerando-a em relação aos animais controle, não tratados. Os animais tratados pelo laser com diferentes doses, mostrou sinais de aceleração do processo na dependência da dose. As doses que foram mais eficientes foram 5 J/cm2, 50 J/cm2e 0,5 J/cm2 considerados em ordem decrescente. Tais resultados foram corroborados com a MFA, repetindo as características de auto enrolamento, mesmo quando observado em resoluções maiores. Não houve modificações dignas de nota quando comparados os resultados obtidos com FT-IR. Provavelmente houve alguma falha na preparação das amostra para este objetivo, uma vez que as amostras eram as mesmas preparadas para análises no MFA... Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: Some works were seem results by use of Atomic Force Microscopy (AFM) in biological applications. This method of investigation has been aproved in some kinds of biological analysis. The collagen molecular structure of rat tendon were used as a model of tissue repair. The HeNe laser (CW power = 6 mW) were applied to promote or stimulate the wound repair. We analised this phenomenon by Atomic Force Microscopy, Scanning Electron Microscopy (SEM) and Infrared Spectroscopy (FT-IR). The SEM has low amplificationin the image and can show the repair tissue and the FTIR revealed the biochemical changes in the collagen molecule structure. The SEM image show best tendon repair in HeNe laser treated animals than controls, no treated, specially in the rate of organization. AlI treated groups exhibited faster tendon repair than for the control groups, but the dose of laser is very important in this way. The best doses were in decreasing order 5J/cm2, 50 J/cm2 and 0,5 J/cm2. These results were confirmed with AFM, which presents coiling formatoIn the results, FT-IR exhibits no differences in the groups of animals. The phenomena of best collagen molecule order, raise in fiber diameter, collagen bundle to grow thick and raise the azimutal axis are several of evidence to support the idea of positive laser action in collagen molecule. Probably the laser radiation play as a signal in extracellular matrix for the fibrillar structural changes, that occur after the coherent electromagnetic field interaction with collagen molecules... Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Doutorado / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Abner de Siervo / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-24T13:15:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fatayer_ShadiPassam_M.pdf: 3223190 bytes, checksum: f98805b3695907c808260ec6d392c1b8 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: O estudo de sistemas moleculares em cima de substratos metálicos tem atraído uma crescente atenção da comunidade científica. O melhor entendimento sobre as características de auto-organização e a habilidade de controlá-las em moléculas tem gerado formas mais baratas e rápidas de usar a abordagem bottom-up em nanociência. Dentre os diversos estudos feitos, podemos citar o desenvolvimento de sensores de gás que utilizam do sinal magnético de uma camada auto-organizada de moléculas e da ligação de pequenas moléculas como CO ou NO que promovem a emergência de magnetismo na amostra. Outro aspecto interessante do estudo de sistemas moleculares se encontra na similariedade das moléculas que podem ser utilizadas com moléculas encontradas nos processos recorrentes na natureza, por exemplo, as clorofilas e hemoglobinas. Isto significa que ao estudar moléculas simples é possível mimetizar um comportamento parecido com o das moléculas citadas. Neste sentido, em nosso trabalho estudamos dois tipos de moléculas ¿ Porfirinas e Ftalocianinas ¿ e as propriedades estruturais quando depositadas em diferentes substratos metálicos. As porfirinas foram analisadas em uma superfície de baixo índice de Miller, Cu(111), e tiveram seu comportamento comparado com o análogo em superfícies vicinais, Au(332) e Au(788). As porfirinas formam estruturas em 1D quando depositadas em pequenas quantidades, dependendo da natureza do substrato e a largura de seu terraço. Em maiores coberturas, as porfirinas formam diferentes estruturas de empacotamento fechado em 2D, de simetrias quadrada e paralelogrâmica. Eletronicamente observou-se a modificação do entorno químico do níquel quando a molécula de NiTPP é adsorvida no Cu(111). As ftalocianinas foram depositadas em diferentes substratos visando a produção de co-organização de dois tipos de moléculas num padrão tabuleiro de xadrez. Após a obtenção do padrão de tabuleiro de xadrez, nós realizamos experimentos para elucidar os mecanismos que possibilitam formar tais estruturas. Com o intuito de estudar auto-organização molecular, nós empregamos técnicas sensíveis a superfícies como a Microscopia de Tunelamento, Espectroscopia de Tunelamento e Espectroscopia de Fotoemissão por Raios-X. Tais técnicas possibilitam a obtenção das propriedades estruturais e eletrônicas das nanoestruturas formadas / Abstract: The study of molecular systems on top of metal substrates has gathered increased atten-tion of the scientific community. Better understanding over different self-assembly haracteristics and the ability to control them in molecules has led to the development of quicker and cheaper routes of the use of the bottom-up approach in nanoscience. Among the diverse studies, we can cite the development of gas sensors that use the mag-netic signal of a self-assembled layer of molecules and the eventual binding of small molecules such as CO or NO leading to the emergence of magnetism on the sample. Another interesting aspect of the study of molecular systems is the similarity of molecules commonly used with molecules found in nature processes, e.g. chlorophylls and hemeglobins. This means that by studying simple molecules one can try to mimic the natural processes of those natural molecules. In this sense, in our work we have studied two classes of molecules ¿ Porphyrins and Phthalocyanines ¿ and their structural properties when deposited on different metal substrates. The porphyrins were analyzed on a low-index miller surface, Cu(111) and compared to their be-havior when deposited on vicinal substrates, Au(332) and Au(788). The porphyrins were ob-served to form 1D structures when deposited in small quantities depending on the nature of the substrate and its terrace width. At higher coverages, porphyrins formed different close-packed 2D structures, with square and parallelogram symmetry. Electronically was observed the modifica-tion of the chemical environment of nickel when NiTPP is adsorbed on Cu(111). The phthalo-cyanines were deposited on different substrates as well, towards the goal of producing co-assembling of two types of molecules as chessboard arrays. After the chessboard array was obtained, we gathered knowledge about the mechanisms that formed such structures. Towards the goal of studying molecular self-assembly, we have employed proper surface sensitive techniques such as Scanning Tunneling Microscopy, Scanning Tunneling Spectroscopy and X-Ray Photoelectron Spectroscopy. Such techniques allowed us to obtain the structural and electronic properties of the nanostructures formed / Mestrado / Física / Mestre em Física

O objetivo principal deste trabalho foi adicionar novos módulos (tanto eletrônicos quanto computacionais) necessários para efetuar medidas espectroscópicas com o microscópio de tunelamento construído há alguns anos no Laboratório de Novos Materiais Semicondutores do Instituto de Física da USP. Para checar a performance do novo sistema implementado, foram realizadas medidas sobre materiais condutores (grafite e ouro). Visando a análise topográfica e espectroscópica de amostras semicondutoras dos grupos III-V, estudamos alguns métodos para a preparação destas superfícies. Dentre eles, a passivação foi capaz de fornecer os resultados mais significativos. Finalmente, curvas da corrente de tunelamento em função da tensão aplicada à junção foram adquiridas sobre amostras de GaAs e pontos quânticos de InAs crescidos pela técnica de epitaxia por feixe molecular (MBE). / The goal of the present work was to upgrade the home-made Scanning Tunneling Microscope present in our group, adding the new hardware necessary to carry out spectroscopic measurements. A new software was also developed to control the new functions of the microscope. In order to check the performance of the whole system, several types of experiments where carried out on graphite and gold. A special care was taken to adequately prepare the samples of III-V semiconductors. The passivation of the sample yielded the best results both for topographic and spectroscopic measurements. Finally, I-V curves were taken on GaAs layers and InAs quantum dots grown by molecular beam epitaxy (MBE).

O crescimento de lmes nos ferromagnéticos sobre uma superfícies vicinal induz uma anisotropia uniaxial que atua juntamente com a anisotropia magnetocrislanina. Neste estudo, lmes nos de Co foram depositados sobre Si(111) para investigar o papel dessa anisotropia nas propriedades magnéticas do lme. Os substratos foram preparados quimicamente via uma solução de NH4F e caracterizados via microscopia de força atômica. Os lmes, depositados via desbaste iônico, foram caracterizados estruturalmente via difratometria de raio-x e microscopia de tunelamento. As propriedades magnéticas foram determinadas via magnetometria a efeito Kerr magnetoóptico, onde observou-se a presen ça de uma anisotropia uniaxial dominante. Um modelo fenomelógico de reversão da magnetização via rotação coerente foi aplicado para ajustar as curvas de histerese, e as constantes de anisotropia uniaxial para cada espessura foram determinadas.

O crescimento de lmes nos ferromagnéticos sobre uma superfícies vicinal induz uma anisotropia uniaxial que atua juntamente com a anisotropia magnetocrislanina. Neste estudo, lmes nos de Co foram depositados sobre Si(111) para investigar o papel dessa anisotropia nas propriedades magnéticas do lme. Os substratos foram preparados quimicamente via uma solução de NH4F e caracterizados via microscopia de força atômica. Os lmes, depositados via desbaste iônico, foram caracterizados estruturalmente via difratometria de raio-x e microscopia de tunelamento. As propriedades magnéticas foram determinadas via magnetometria a efeito Kerr magnetoóptico, onde observou-se a presen ça de uma anisotropia uniaxial dominante. Um modelo fenomelógico de reversão da magnetização via rotação coerente foi aplicado para ajustar as curvas de histerese, e as constantes de anisotropia uniaxial para cada espessura foram determinadas.

O crescimento de lmes nos ferromagnéticos sobre uma superfícies vicinal induz uma anisotropia uniaxial que atua juntamente com a anisotropia magnetocrislanina. Neste estudo, lmes nos de Co foram depositados sobre Si(111) para investigar o papel dessa anisotropia nas propriedades magnéticas do lme. Os substratos foram preparados quimicamente via uma solução de NH4F e caracterizados via microscopia de força atômica. Os lmes, depositados via desbaste iônico, foram caracterizados estruturalmente via difratometria de raio-x e microscopia de tunelamento. As propriedades magnéticas foram determinadas via magnetometria a efeito Kerr magnetoóptico, onde observou-se a presen ça de uma anisotropia uniaxial dominante. Um modelo fenomelógico de reversão da magnetização via rotação coerente foi aplicado para ajustar as curvas de histerese, e as constantes de anisotropia uniaxial para cada espessura foram determinadas.

O objetivo principal deste trabalho foi adicionar novos módulos (tanto eletrônicos quanto computacionais) necessários para efetuar medidas espectroscópicas com o microscópio de tunelamento construído há alguns anos no Laboratório de Novos Materiais Semicondutores do Instituto de Física da USP. Para checar a performance do novo sistema implementado, foram realizadas medidas sobre materiais condutores (grafite e ouro). Visando a análise topográfica e espectroscópica de amostras semicondutoras dos grupos III-V, estudamos alguns métodos para a preparação destas superfícies. Dentre eles, a passivação foi capaz de fornecer os resultados mais significativos. Finalmente, curvas da corrente de tunelamento em função da tensão aplicada à junção foram adquiridas sobre amostras de GaAs e pontos quânticos de InAs crescidos pela técnica de epitaxia por feixe molecular (MBE). / The goal of the present work was to upgrade the home-made Scanning Tunneling Microscope present in our group, adding the new hardware necessary to carry out spectroscopic measurements. A new software was also developed to control the new functions of the microscope. In order to check the performance of the whole system, several types of experiments where carried out on graphite and gold. A special care was taken to adequately prepare the samples of III-V semiconductors. The passivation of the sample yielded the best results both for topographic and spectroscopic measurements. Finally, I-V curves were taken on GaAs layers and InAs quantum dots grown by molecular beam epitaxy (MBE).

Neste trabalho foram estudadas as propriedades magnéticas e estruturais de filmes ultrafinos de Fe, Co e Ni produzidos por eletrodeposição sobre substratos de Au(111). Os estágios iniciais de crescimento dos filmes foram estudados por técnicas de caracterização “in-situ”. Uma nova técnica de caracterização do estado magnético de filmes ultrafinos eletrodepositados (EC-AGFM) foi utilizada, mostrando-se uma poderosa ferramenta para o estudo das propriedades magnéticas dos filmes. Outras técnicas, como STM “in-situ”, PMOKE “in-situ”, EXAFS, XRD, RBS foram utilizadas. A análise dos dados revelaram resultados diferentes para os filmes de Fe e Co/Au(111), em comparação aos filmes de Ni/Au(111). Enquanto a anisotropia magnética perpendicular (PMA) foi observada para os filmes de Fe e Co/Au(111), não foi observada para os filmes de Ni/Au(111). Os resultados são interpretados em termos das contribuições para a anisotropia magnética dos filmes. No caso do níquel, a degradação de suas propriedades magnéticas são atribuídas à incorporação de hidrogênio durante a deposição. Os resultados das análises magnética e estrutural são correlacionados a fim de compreender o comportamento das propriedades observadas. Os resultados são comparados aos obtidos por técnicas em vácuo.