Materiais nanoestruturados têm atraído grande interesse nos últimos anos. Isso se
deve, por um lado, aos recentes avanços na capacidade de investigar, manipular e organizar a
matéria em escala nanométrica, que abriram um novo horizonte de possibilidades para a
fabricação e o controle da estrutura da matéria ao nível atômico e molecular e, por outro,
devido ao extenso potencial de aplicação em biosensores, dispositivos fotônicos, magnéticos e
ótico-eletrônicos. Em especial, a demanda por materiais magnéticos com capacidade para
gravação em alta densidade é uma área com grande interesse nas novas possibilidades
oferecidas pela nanociência e nanotecnologia.
Processos que possibilitem a criação de estruturas de nanopartículas nas quais seja
possível a otimização das propriedades estruturais (tamanho, forma e distribuição) são de
grande interesse científico e tecnológico. Dentre os métodos utilizados para síntese destas
estruturas, aqueles que utilizam uma membrana de alumina anódica como molde têm sido
considerados como muito interessantes devido às várias vantagens sobre as demais técnicas
convencionais (p. e. as litografias por feixe de elétrons, por micro-feixe iônico e AFM), como
o grande controle da forma das estruturas, uniformidade, longas áreas de ordenação sobre a
amostra, baixo custo e relativa facilidade de fabricação.
Neste trabalho, estudou-se a preparação de amostras de alumina nanoporosa a partir do
alumínio ultra-puro pelo processo de oxidação anódica. Investigou-se a influência dos dois
estágios de anodização no grau de ordenação da amostra e também se verificou a relação entre
as condições de anodização, eletrólito e tensão, e as características morfológicas das amostras
obtidas. As amostras foram caracterizadas por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e
Microscopia de Força Atômica (AFM), técnicas que se mostraram poderosas ferramentas para
investigação das nanoestruturas obtidas.
Além da produção das amostras, foi construído e implementado um arranjo
experimental para a fabricação de alumina nanoporosa por oxidação anódica no Laboratório
de Física Aplicada - LFA-CDTN. / Nanostructured materials, i.e. materials whose structural elements (thin films, clusters,
crystallites or molecules) have at least one dimension in the 1 to 100 nm range, have attracted
great interest in recent years because the extensive application potential. The explosion in
both scientific and technological interest in these materials over the past decade arises from
the remarkable variations in fundamental electrical, optical and magnetic properties that occur
as one progresses from an infinitely extended solid to a nanoscale material. As a remarkable
example, the demand for magnetic materials capable of recording with high density is an area
with great interest among the new possibilities offered by nanoscience and nanotechnology.
Processes that enable the preparation of nanoscale materials in which it is possible to
optimize the structural properties (size, shape and distributions), aiming to investigate the
effects mentioned above, are of great scientific and technological interest. Among the
methods used for synthesis of such nanostructures, those using an anodic alumina membrane
have been considered as very interesting due to several advantages over other classical
techniques (e.g. electron beam and ion beam lithography), such as the large control of
structure size, uniformity, long area of ordering on the sample, low cost and relative
simplicity of production.
In this work, nanoporous alumina was prepared from ultra-pure aluminum by anodic
oxidation process in order to be used as templates in the synthesis of magnetic nanostructures.
It was investigated the influence of the two stages of anodizing in the degree of ordering of
the sample and also investigated the relationship between the conditions of anodizing
(electrolyte solution and voltage) and the morphological characteristics of the samples. The
samples were characterized by scanning electron microscopy (SEM) and Atomic Force
Microscopy (AFM), techniques that have proved powerful tools for investigation of
nanostructure materials.
Besides the production of the samples, it was implemented the infrastructure and
methodology necessary for the production of nanoporous alumina in the LFA/CDTN.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:bdtd.cdtn.br:81 |
| Date | 27 April 2009 |
| Creators | Jaqueline Alves de Almeida |
| Contributors | Maximiliano Delany Martins |
| Publisher | CNEN - Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear, Belo Horizonte, CTMA - Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia das Radiações, Minerais e Materiais, CDTN, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do CDTN, instname:Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear, instacron:CDTN |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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