A emergência de estruturas espaço-temporais auto-organizadas em sistemas químicos abertos e afastados do estado de equilíbrio termodinâmico resulta da cooperação entre os processos de reação e transporte de espécies ativas e tem se tornado uma área de intensa atividade nos últimos anos. Auto-organização dinâmica na interface sólido/líquido durante a eletrodeposição de Cu-Sn em regime oscilatório é o tema central do presente trabalho. O sistema estudado consistiu da co-eletrodeposição de cobre e estanho sobre eletrodo de ouro policristalino na presença do surfactante Triton X-100. Instabilidades temporais na forma de oscilações de corrente sob controle potenciostático resultantes da presença de uma região de resistência diferencial negativa no perfil voltamétrico têm sido experimentalmente observadas nesse sistema. Acompanhando essas oscilações de corrente há uma deposição intercalada em multicamadas de diferentes composições (basicamente Cu e CuSn), espessuras e morfologias. Especificamente foram estudadas neste trabalho a variedade dinâmica (i.e., o formato e escala de tempo das oscilações de corrente) e a estrutura e composição dos eletrodepósitos formados. Esse estudo tomou como base o mapeamento das regiões de instabilidade no plano (resistência externa, Rext) x (voltagem aplicada, U) sob diferentes concentrações das espécies eletroativas. Curvas de polarização foram obtidas por meio de experimentos quasi-estacionários de varredura catódica a baixas velocidades. De posse do conhecimento da localização das regiões nas quais oscilações de corrente foram observadas, experimentos estacionários foram realizados, e a morfologia e composição dos depósitos foram investigadas ex-situ por meio de microscopia eletrônica de varredura (MEV) e EDX, respectivamente. / The study of the dynamics self-organization on the solid/liquid interface during the co-electro deposition of copper and tin in the presence of adsorbed surfactant was carried out. Temporal instabilities in form of current oscillations under potentiostatic control resulted from the presence of a negative differential resistance in the voltametric profile has been reported in this system. The electro deposits obtained by this oscillatory regimen exhibit layer-by-layer structure with different compositions of Cu-Sn alloys. In the present work current density (j) versus potential(U) curves and j versus time (t) curves were recorded for the co-electro depositions under a series of external resistances (Rext) and polarization potentials. The characterization of the films were carried out by scanning electron microscope (SEM) and energy dispersive x-ray (EDX) analysis. The results confirm that for different values of external resistance and polarization potentials different compositions of the electro deposited Cu-Sn alloys were obtained.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:usp.br/oai:teses.usp.br:tde-11052007-094644 |
| Date | 10 January 2007 |
| Creators | Joanni, Edson |
| Contributors | Gonzalez, Ernesto Rafael |
| Publisher | Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP |
| Source Sets | Universidade de São Paulo |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | Dissertação de Mestrado |
| Format | application/pdf |
| Rights | Liberar o conteúdo para acesso público. |
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