Orientador: Prof. Dr. José Antonio Souza / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Física, 2015. / O estudo de metodos de sintese e das propriedades fisicas de oxidos de metais de transicao micro/nano estruturados tem atraido grande interesse em pesquisa cientifica fundamental e tambem devido a aplicacoes em diferentes areas, incluindo a fotonica, spintronica e microeletronica. Amostras hierarquicamente micro/nano estruturadas de oxido de zinco (ZnO) foram produzidas atraves do metodo de oxidacao termica em temperaturas acima do ponto de fusao do Zn metalico (TF = 420 oC). Durante todo o processo de sintese, medidas de resistividade eletrica in situ em funcao da temperatura foram realizadas. As propriedades morfologicas, estruturais e de transporte eletrico em diversas micro/nano estruturas foram estudadas atraves de microscopia eletronica de varredura, difracao de raios x e resistividade eletrica.
Na primeira parte do trabalho, microfios (50 ¿Êm) coaxiais com estrutura do tipo core/shell (Zn/ZnO) foram produzidos: o nucleo e composto de Zn metalico e a camada consiste de uma microcamada nanoestruturada de oxido recoberta radialmente com nanofios de ZnO. A analise de DRX confirmou a presenca de duas fases cristalograficas, uma pertencente a estrutura hexagonal tipo wurtzita associada a fase de ZnO (shell) e outra a fase metalica do Zn (core). O crescimento dos nanofios de ZnO ocorre devido a difusao de ions de Zn atraves da rede cristalina, contorno de grao e superficie. O comprimento medio dos nanofios varia de 3 a 8 ¿Êm e o diametro 80 a 100 nm. As propriedades eletricas em funcao da temperatura e do campo magnetico destes microfios coaxiais variando a espessura da camada nanoestruturada foram estudadas atraves do modelo de Bloch- Gruneisen. Foi observado um aumento no acoplamento eletron-fonon e da resistividade eletrica residual com o aumento da espessura da camada de oxido nanoestruturada. Os microfios com camada de ZnO nanoestruturada apresentaram um aumento do efeito de magnetorresistencia, o qual foi mais pronunciado em baixas temperaturas.
Microtubos de ZnO decorados com nanofios de ZnO na superficie externa foram surpreendentemente obtidos devido a evaporacao completa do nucleo de Zn metalico. O diametro dos microtubos semicondutores varia de 50 a 120 ¿Êm e comprimento de ate 300 ¿Êm. A morfologia dos nanofios pode ser alterada para nanobastoes ou nanoparalelepipedos. Microtubos de ZnO com nanobastoes de ZnO no seu interior tambem foram produzidos. A formacao dos nanobastoes no interior do microtubo pode estar relacionada com a alta texturizacao do precursor Zn metalico. Outras nanoestruturas diversas de ZnO formadas na ponta dos nanofios atraves do mecanismo solido-vapor foram observadas. Materiais com morfologias hierarquicas tais como apresentadas neste trabalho podem ter aplicacoes tecnologicas multifuncionais combinando as diferentes funcoes de microtubo com as dos nanofios.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:BDTD:77572 |
| Date | January 2015 |
| Creators | Gómez, Cynthia Marina Rivaldo |
| Contributors | Souza, José Antonio, Carbonari, Artur Wilson, Fonseca, Fabio Coral |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf, 73 f. : il. |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFABC, instname:Universidade Federal do ABC, instacron:UFABC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=77572&midiaext=71027, http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=77572&midiaext=71028, Cover: http://biblioteca.ufabc.edu.brphp/capa.php?obra=77572 |
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