Thickness dependence of structure and optical properties of silver films deposited by magnetron sputtering

A series of silver films with different thickness were prepared under identical conditions by direct current magnetron sputtering. The optical properties of the silver films were measured using spectrophotometric techniques and the optical constants were calculated from reflection and transmission measurements made at near normal incidence. The results show that the optical properties and constants are affected by films' thickness. Below the critical thickness of 17 nm at which Ag film forms a continuous film, the optical properties and constants vary significantly as the thickness of films increases and then tends to a stable value which is reached at 41 nm. X-ray diffraction measurements were carried out to examine the structure and stress evolution of the Ag films as a function of films' thickness. It was found that the interplanar distance of (111) orientation decreases when the film thickness increases and tends to be close to that of bulk material. The compressive strains also decrease with increasing thickness. (C) 2007 Published by Elsevier B.V.

Aplicações do formalismo de Keldysh ao transporte e ao bombeamento de calor em nanoestruturas

Num regime balísstico e a baixas temperaturas, a fórmula de Landauer dá uma boa descrição do transporte de calor para nano-junções conectadas a dois fios acoplados a banhos térmicos a temperaturas diferentes. Partindo de um modelo microscópico e utilizando o método de funções de Green fora do equilíbrio, é possível obter uma expressão para a condutância térmica na nano-junção equivalente a fórmula de Landauer. Esta depende dos valores das constantes de acoplamento entre os modos de fônons da região central e dos fios, além do gradiente térmico. A expressão para a condutância térmica é muito semelhante aquela obtida para a condutância elétrica. Neste trabalho nós apresentamos o método para o cálculo de grandezas relacionadas ao transporte térmico em um regime onde não há um gradiente de temperatura entre os reservatórios mas o sistema sofre uma perturbação dependente do tempo. Ou seja, com uma escolha conveniente da parametrização temporal dos termos de acoplamento entre a nano-junção e os fios é possível produzir uma corrente de calor na ausência de diferença de temperaturas entre os banhos térmicos aos quais os fios estão conectados. Esse fenômeno caracteriza o bombeamento de calor. Desenvolvemos uma teoria de transporte dependente do tempo para descrever o bombeamento. A teoria é geral, dependendo da densidade de fônons, da intensidade e dependência temporal do acoplamento. Aplicamos o formalismo em um modelo simples demonstrando que, em princípio, é possível bombear calor através de uma cadeia linear de átomos sem gradiente térmico.

Effect of surface plasmon resonance in TiO2/Au thin films on the fluorescence of self-assembled CdTe QDs structure

23rd Congress of the International Comission for Optics (ICO 23)

Localização em poço quântico de Ga_(1-x)Al_(x)AsGaAs com campo magnético inclinado intenso

Nesta dissertação, apresentamos resultados da análise de um gás de elétrons bidimensional, confinado em um poço quântico parabólico de Ga_(1-x)Al_(x)As com campo magnético aplicado inclinado e intenso. Mostramos uma solução analítica exata para o caso de um gás de elétrons não interagente e provamos que o fator de Landé efetivo g*, que neste caso varia com a posição devido à própria variação da concentração de Al na liga GaAlAs, também contribui com um termo parabólico nas frequências normais, tornando-as dependente do spin. O termo normal do splitting Zeeman aparece, no entanto, com um fator g dado por aquele do GaAs. Indo além desse tratamento, incluímos um campo elétrico externo, aplicado paralelamente a direção de crescimento, de modo a modular a distribuição de cargas dentro do poço, e com isso controlar externamente os efeitos dos cruzamentos dos níveis. Calculamos numericamente os níveis de energia no poço parabólico quântico, variando o campo magnético aplicado e a inclinação do campo.

Strong plasmonic enhancement of photovoltage in graphene.

From the wide spectrum of potential applications of graphene, ranging from transistors and chemical sensors to nanoelectromechanical devices and composites, the field of photonics and optoelectronics is believed to be one of the most promising. Indeed, graphene's suitability for high-speed photodetection was demonstrated in an optical communication link operating at 10 Gbit s(-1). However, the low responsivity of graphene-based photodetectors compared with traditional III-V-based ones is a potential drawback. Here we show that, by combining graphene with plasmonic nanostructures, the efficiency of graphene-based photodetectors can be increased by up to 20 times, because of efficient field concentration in the area of a p-n junction. Additionally, wavelength and polarization selectivity can be achieved by employing nanostructures of different geometries.

First-principles prediction of doped graphane as a high-temperature electron-phonon superconductor.

We predict by first-principles calculations that p-doped graphane is an electron-phonon superconductor with a critical temperature above the boiling point of liquid nitrogen. The unique strength of the chemical bonds between carbon atoms and the large density of electronic states at the Fermi energy arising from the reduced dimensionality give rise to a giant Kohn anomaly in the optical phonon dispersions and push the superconducting critical temperature above 90 K. As evidence of graphane was recently reported, and doping of related materials such as graphene, diamond, and carbon nanostructures is well established, superconducting graphane may be feasible.

Viscous state effect on the activity of Fe nanocatalysts.

Many applications of nanotubes and nanowires require controlled bottom-up engineering of these nanostructures. In catalytic chemical vapor deposition, the thermo-kinetic state of the nanocatalysts near the melting point is one of the factors ruling the morphology of the grown structures. We present theoretical and experimental evidence of a viscous state for nanoparticles near their melting point. The state exists over a temperature range scaling inversely with the catalyst size, resulting in enhanced self-diffusion and fluidity across the solid-liquid transformation. The overall effect of this phenomenon on the growth of nanotubes is that, for a given temperature, smaller nanoparticles have a larger reaction rate than larger catalysts.