9 resultados para |Co x|[Si yAl]-MFI
em Lume - Repositório Digital da Universidade Federal do Rio Grande do Sul
Resumo:
Neste trabalho foram estudadas as propriedades morfolgicas, estruturais e magnticas de nanoestruturas de Fe crescidas em Si(111) vicinal. A anlise de superfcie foi feita usando microscopia de fora atmica e microscopia de tunelamento, e as medidas de caracterizao estrutural, por espectroscopia de absoro de raios-X. As propriedades magnticas foram investigadas usando dois mtodos distintos: efeito Kerr magneto-ptico e magnetmetro de fora de gradiente alternado. Os substratos foram preparados quimicamente com uma soluo NH4F e caracterizados por microscopia de fora atmica. As anlises morfolgicas das superfcies permitiram classific-las em dois grupos: Si(111)- monoatmicos e Si(111)-poliatmicos. Filmes finos de ferro de 1.5, 3, 6 e 12 nm foram crescidos sobre eles. A anlise das superfcies indicou dois modos diferentes de crescimento do ferro; o sistema Fe(x)Si(111)-monoatmico resulta em gros de ferro aleatoriamente distribudos, e o sistema Fe(x)Si(111)-poliatmico em nanogros de ferro alongados na direo perpendicular aos degraus, auto-organizados. Particularmente no filme Fe(3 nm)/Si(111)-poliatmico, ao redor de metade dos gros esto alinhados ao longo da direo [110] , ou seja, paralelo aos degraus. O padro de nanogros de ferro alongados orientados perpendicular aos degraus foi interpretado com uma conseqncia da anisotropia induzida durante o processo de deposio e a topologia do substrato Si(111)-poliatmico. Uma forte relao entre a morfologia e a resposta magntica dos filmes foi encontrada. Um modelo fenomenolgico foi utilizado para interpretar os dados experimentais da magnetizao, e uma excelente concordncia entre as curvas experimentais e calculadas foi obtida.
Resumo:
O presente trabalho tem como objetivo a eletrodeposio de cobalto, metal que apresenta carter magntico, sobre um substrato de silcio (100) tipo n, tendo em vista que a eletrodeposio em um substrato semicondutor apresenta diferenas se comparada eletrodeposio em um substrato metlico (condutor). Investigou-se a possvel influncia do nvel de dopagem do semicondutor nas caractersticas do sistema eletroqumico e nos depsitos de cobalto. Para isto foram utilizadas amostras de Si (100) tipo n, de duas diferentes resistividades: <0,005Wcm e 50-100Wcm. Os depsitos de cobalto foram obtidos a partir de duas diferentes tcnicas: potenciosttica e galvanosttica. Foram realizadas curvas de voltametria cclica em soluo contendo on cobalto e em soluo isenta do mesmo. Solues de duas diferentes concentraes, 1mM e 10mM de CoSO4, foram utilizadas nos experimentos. Sacarina foi adicionada eventualmente soluo com o objetivo de refinar o tamanho dos ncleos de cobalto. A cintica de nucleao foi estudada utilizando os modelos tericos para nucleao instantnea e progressiva propostos por Scharifker e Hills Tanto as curvas de voltametria cclica quanto as cronopotenciomtricas e cronoamperomtricas apresentaram comportamento diferenciado quando da utilizao de um eletrodo semicondutor com as duas diferentes resistividades. Atravs da utilizao de um eletrodo metlico foi possvel verificar as diferenas de comportamento existentes entre um eletrodo condutor e um semicondutor. Os depsitos de cobalto foram morfologicamente caracterizados por microscopia de fora atmica e microscopia eletrnica de varredura. A superfcie hidrogenada do silcio, aps a remoo do xido de silcio, foi observada por microscopia de fora atmica. A tcnica de difrao de raios x foi utilizada para a verificao da estrutura do substrato e dos eletrodepsitos de cobalto. A caracterizao magntica dos filmes de cobalto foi realizada por um magnetmetro de campo de gradiente alternado (AGFM). Os depsitos de cobalto obtidos potenciostaticamente apresentaram diferenas morfolgicas quando obtidos sobre substrato de silcio de diferentes resistividades. Apesar das diferenas morfolgicas, as curvas de magnetizao foram semelhantes. Com relao microestrutura, houve a ocorrncia de orientao preferencial e de ambas as fases do cobalto,hexagonal compacta e cbica de face centrada. O aditivo sacarina alterou significativamente a morfologia, microestrutura e comportamento magntico dos depsitos. Depsitos galvanostticos no apresentaram diferena morfolgica significativa quando obtidos sobre silcio de duas diferentes resistividades, porm, so morfologicamente diferentes dos depsitos potenciostticos. A microestrutura destes depsitos apresentou predominncia da fase amorfa. As curvas de magnetizao tambm apresentaram diferenas das curvas obtidas para os depsitos potenciostticos.
Resumo:
O crescimento de lmes nos ferromagnticos sobre uma superfcies 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 magnticas do lme. Os substratos foram preparados quimicamente via uma soluo de NH4F e caracterizados via microscopia de fora atmica. Os lmes, depositados via desbaste inico, foram caracterizados estruturalmente via difratometria de raio-x e microscopia de tunelamento. As propriedades magnticas foram determinadas via magnetometria a efeito Kerr magnetoptico, onde observou-se a presen a de uma anisotropia uniaxial dominante. Um modelo fenomelgico de reverso da magnetizao via rotao coerente foi aplicado para ajustar as curvas de histerese, e as constantes de anisotropia uniaxial para cada espessura foram determinadas.
Resumo:
Neste trabalho, relata-se o comportamento estrutural de multicamadas de Fe30Co70/Cu, quando submetidas a irradiaes com ons de He+ e Kr+ e tratamentos trmicos. As multicamadas foram confeccionadas temperatura ambiente, numa cmara de ultra-alto vcuo por evaporao alternada de uma liga Fe30Co70 e Cu. As energias das irradiaes foram escolhidas de tal forma que os ons atravessassem a multicamada, ficando alojados no substrato de Si. As doses foram calculadas para que os dois tipos de ons depositassem a mesma energia total na multicamada. Aps a confeco dos filmes, os mesmos foram submetidos a tratamentos trmicos de 10 minutos em temperaturas variando de 350 a 450 oC. Este processo quebra a estrutura de camadas e forma uma liga heterognea de gros magnticos embebidos numa matriz metlica de Cu. Para investigar a evoluo das propriedades estruturais das amostras utilizou-se difrao, refletividade e espectroscopia de absoro de raios-X. Os resultados da refletividade de raios-X mostraram claramente que uma estrutura de multicamadas formada aps a evaporao, fato que comprovado pelo pico de Bragg observado nas curvas de refletividade. As irradiaes com He+ e Kr+ no destroem a estrutura de multicamadas, ao contrrio, elas provocam um alisamento de todas as interfaces. Pelas medidas de difrao de raios-X verificou-se que as irradiaes resultam no aumento de cristalinidade e no crescimento de tamanho dos cristalitos do sistema. A irradiao com He+ no provoca mudanas significativas na multicamada, mas a irradiao com Kr+ induz uma transformao de fase de bcc para fcc/hcp nas camadas de Fe30Co70. Esta nova fase induzida pela irradiao com Kr+ metaestvel, pois um simples tratamento trmico de 450 oC durante 10 minutos destri a nova estrutura fcc/hcp, fazendo com que a liga retorne a estrutura bcc. As medidas de absoro de raios-X esto em perfeito acordo com as medidas de difrao e refletividade, mostrando que as irradiaes promovem uma melhora na ordem cristalogrfica. De acordo com o que foi observado das medidas, a irradiao com He+ no provoca nenhum efeito significativo na estrutura da liga de FeCo. Contudo, a irradiao com Kr+ induz uma transformao de fase nesta liga de bcc para uma estrutura fcc e/ou hcp. Tal transformao induzida pela irradiao com Kr+ porque estes ons transferem mais energia, em colises nucleares, do que os ons de He+. Alm disso, estes ons provocam um grande nmero de cascatas de colises, fazendo com que os tomos contidos dentro do volume destas cascatas tornem-se mveis. Desta forma, os tomos de Fe e Co se rearranjam em uma estrutura fcc, que imposta pelas camadas de Cu adjacentes. Embora a estrutura fcc seja muito mais provvel, tambm possivel que a estrutura induzida seja hcp.
Resumo:
No presente trabalho, estudou-se o efeito inibidor do silicato de sdio na corroso de uma liga de AI-Mg-Si em meio arejado e desarejado, contendo quantidades variadas de Ion cloreto no pW = 10,O . Nos diferentes tipos de ensaios realizados, tais como, traado de curvas de polarizao, ensaios galvanostticos e com par galvnico, utilizou-se corpos de prova anodizados ou polidos. Os resultados experimentais mostraram que 1 g/l de silicato de sdio neutro de composio Na2O : 3.3 SiO2, demonstrou total efeito inibidor da corroso da liga de A1-Mg-Si, em soluo contendo at 60 p.p.m. de NaC1. Em concentraes de 1060 p.p,m. e maiores de NaC1, o silicato mostrou apenas efeito retardador da corroso, com diminuio da incidncia de pites. A anlise dos produtos de corroso, formadas sobre a superficie dos pites, feita usando-se raio-X e espectroscopia de infravermelho, mostrou que esses produtos tm estrutura amorfa e contm silicato e grupos hidroxila. Finalmente, medidas de capacitncia da dupla camada, confirmaram a existncia de uma pelcula que se forma sobre a superfcie da liga de alumnio, quando em soluo de silicato.
Resumo:
O presente estudo relata a composio, transporte atmico, estabilidade termodinmica e as reaes qumicas durante tratamentos trmicos em atmosfera de argnio e oxignio, de filmes ultrafinos de HfO2 depositados pelo mtodo de deposio qumica de organometlicos na fase vapor (MOCVD) sobre Si, contendo uma camada interfacial oxinitretada em NO (xido ntrico). A caracterizao foi realizada utilizando-se tcnicas de anlise por feixes de ons e espectroscopia de fotoeltrons excitados por raios-X (XPS). Tambm foram realizadas medidas eltricas sobre os filmes. Os estudos indicaram que esta estrutura essencialmente estvel aos tratamentos trmicos quando feito um pr-tratamento trmico em atmosfera inerte de argnio, antes de tratamento em atmosfera reativa de oxignio, exibindo uma maior resistncia incorporao de oxignio do que quando foi diretamente exposta atmosfera de oxignio. Tal estabilidade atribuda a um sinergismo entre as propriedades do sistema HfO2/Si e a barreira difuso de oxignio constituda pela camada interfacial oxinitretada. A composio qumica dos filmes aps os tratamentos trmicos bastante complexa, indicando que a interface entre o filme e o substrato tem uma composio do tipo HfSixOyNz. Foi observada a migrao de Hf para dentro do substrato de Si, podendo esta ser a causa de degradao das caractersticas eltricas do filme.
Resumo:
Esse trabalho estuda a estabilidade trmica e o transporte atmico em filmes dieltricos de HfSiO e HfSiON depositados por sputtering reativo sobre c-Si. Esses materiais possuem alta constante dieltrica (high- ) e so candidatos a substituir o xido de silcio como dieltrico de porta em dispositivos do tipo transistor de efeito de campo metal-xido-semicondutor (MOSFETs). Esses filmes foram submetidos a diferentes seqncias de tratamentos trmicos em atmosferas inerte e de O2, e foram caracterizados atravs de anlises de feixe de ons e espectroscopia de fotoeltrons induzidos por raios-X (XPS). Nesse estudo foi observado que a incorporao de oxignio se d atravs da troca com N ou O previamente existente nos filmes. Em filmes de aproximadamente 50 nm de espessura foi observado que a presena do N limita a difuso de oxignio de forma que a frente de incorporao avana em direo ao interior do filme com o aumento do tempo de tratamento, enquanto nos filmes de HfSiO/Si o oxignio incorporado ao longo de todo o filme, mesmo para o tempo mais curto de tratamento. Diferentemente de outros materiais high- estudados, no foi possvel observar migrao de Si do substrato em direo a superfcie dos filmes de HfSiON/Si com aproximadamente 2,5 nm de espessura. Os resultados obtidos nesse trabalho mostram que filmes de HfSiON/Si so mais estveis termicamente quando comparados com outros filmes dieltricos depositados sobre Si anteriormente estudados, mas antes que ele se torne o dieltico de porta ainda necessrio que se controle a difuso de N em direo ao substrato como observado nesse trabalho.
Resumo:
Neste trabalho, estudaram-se reaes de co- e terpolimerizao com sistemas metalocnicos, cocatalisadas por metilaluminoxano (MAO). A estrutura destes complexos foi analisada com respeito aos efeitos estricos e eletrnicos. A otimizao da geometria destes complexos foi realizada atravs de clculos de campo de fora, e os aspectos eletrnicos dos complexos neutros foram analisados por espectroscopia de UV-visvel e fotoeletrnica de raios-X (XPS). A performance cataltica destes complexos foi avaliada com relao atividade, incorporao de propileno, massa molar mdia e sua distribuio em diferentes condies de polimerizao. O sistema cataltico Et(4-Ph-7MeInd)2ZrCl2/MAO foi testado pela primeira vez na literatura aberta para a reao de copolimerizao de etileno-propileno obtendo-se altas atividades, alta incorporao de propileno e microestrutura tipo bloco nos copolmeros. A heterogeneizao dos sistemas metalocnicos foi avaliada atravs de trs rotas bsicas: imobilizao diretamente sobre slica, sobre slica modificada com MAO e sobre slica modificada com compostos atuando como espaadores horizontais. Estes trs mtodos foram comparados com relao s caractersticas finais dos copolmeros. Na etapa de modificao da slica com MAO, inicialmente estudaram-se as condies de preparao do sistema cataltico, concentrao de Zr e Al e temperatura, que poderiam levar a mudanas no produto final. Atravs de tcnicas de anlise de superfcie como XPS, DRIFTS (Espectroscopia de Infravermelho por refletncia difusa) e UV-DRS (Espectroscopia de UV-Visvel por refletncia difusa) foi possvel o estudo das espcies formadas na superfcie da slica modificada com MAO. Os sistemas catalticos suportados na slica modificada com espaadores horizontais mostraram ser mais ativos que o sistema suportado diretamente sobre slica incorporando distintos teores de propileno. As modificaes na superfcie da slica com relao ao teor final de grupos hidroxilas e energia de ligao dos eltrons 3d5/2 do tomo de Zr tambm foram analisadas. Foi feito o estudo cintico da co- e terpolimerizao de etileno-propileno para alguns sistemas metalocnicos estudados. No caso da terpolimerizao foi realizado o estudo terico e experimental da reao de terpolimerizao para a sntese de EPDM com o sistema cataltico Et(Ind)2ZrCl2/MAO e 2-etilideno-5-norbornadieno (ENB) como termonmero. Finalmente, este modelo foi adaptado s reaes de copolimerizao realizadas na primeira etapa do trabalho. As razes de reatividade foram determinadas para os precursores catalticos Me2Si(2-MeInd)2ZrCl2, Et(IndH4)2ZrCl2, Me2Si(IndH4)2ZrCl2 and Et(4-Ph-7-MeInd)2ZrCl2 e tambm para os respectivos sistemas suportados em slica modificada por MAO. Tambm realizou-se a determinao do coeficiente de transferncia de massa convectivo para o etileno e o propileno nas reais condies de polimerizao. As razes de reatividade e os parmetros de transferncia de massa foram usados no modelo da reao de copolimerizao para sistemas metalocnicos homogneos e suportado. Este modelo permitiu o discernimento das reaes que controlam as caractersticas finais dos copolmeros sintetizados.
Resumo:
O Si tensionado (sSi) um material com propriedades de transporte eletrnico bastante superiores as do Si, sendo considerado como uma alternativa importante para a produo de dispositivos MOSFET (transistor de efeito de campo metal-xido-semicondutor) de mais alta performance (e.g. freqncias de operao f>100 GHz). O sSi obtido atravs do crescimento epitaxial de Si sobre um substrato de mesma estrutura cristalina, porm com parmetro de rede diferente. Esta tese apresenta uma investigao detalhada de um novo mtodo que possibilita a produo de camadas relaxadas de Si1xGex com espessuras inferiores a 300 nm, consideradas como a melhor alternativa tecnolgica para a produo de sSi. Este mtodo envolve a implantao de ons de He+ ou de Si+ em heteroestruturas pseudomrficas de Si1-xGex/Si(001) e tratamentos trmicos. Foram estudados os efeitos dos diversos parmetros experimentais de implantao e tratamentos trmicos sobre o processo de relaxao estrutural, utilizando-se heteroestruturas pseudomrficas de Si1-xGex/Si(001) crescidas via deposio de vapor qumico, com distintas concentraes de Ge (0,19x 0,29) e com espessuras entre 70 e 425 nm. Com base no presente estudo foi possvel identificar diversos mecanismos atmicos que influenciam o processo de relaxao estrutural das camadas de Si1-xGex/Si(001). O processo de relaxao discutido em termos de um mecanismo complexo que envolve formao, propagao e interao de discordncias a partir de defeitos introduzidos pela implantao. No caso das implantaes de He, por exemplo, descobrimos que podem ocorrer perdas de He durante as implantaes e que este efeito influencia negativamente a relaxao de camadas finas. Alm disso, tambm demonstramos que os melhores resultados so obtidos para energias e fluncias de implantao que resultam na formao de bolhas planas localizadas no substrato de Si a uma distncia da interface equivalente a uma vez a espessura da camada de SiGe. O grau de relaxao satura em 50% para camadas de SiGe com espessura 100 nm. Este resultado discutido em termos da energia elstica acumulada na camada de SiGe e da reteno de He. No caso de implantaes de Si, discutimos a formao de defeitos tipo {311} e sua transformao trmica em discordncias. Este estudo resultou numa viso abrangente dos principais fatores limitantes do processo, bem como na otimizao dos valores de parmetros experimentais para a produo de camadas de SiGe com alto grau de relaxao e com baixa densidade de defeitos.
