Ferroelectric : CNTs structures fabrication for advanced functional nano devices

This work is about the combination of functional ferroelectric oxides with Multiwall Carbon Nanotubes for microelectronic applications, as for example potential 3 Dimensional (3D) Non Volatile Ferroelectric Random Access Memories (NVFeRAM). Miniaturized electronics are ubiquitous now. The drive to downsize electronics has been spurred by needs of more performance into smaller packages at lower costs. But the trend of electronics miniaturization challenges board assembly materials, processes, and reliability. Semiconductor device and integrated circuit technology, coupled with its associated electronic packaging, forms the backbone of high-performance miniaturized electronic systems. However, as size decreases and functionalization increases in the modern electronics further size reduction is getting difficult; below a size limit the signal reliability and device performance deteriorate. Hence miniaturization of siliconbased electronics has limitations. On this background the Road Map for Semiconductor Industry (ITRS) suggests since 2011 alternative technologies, designated as More than Moore; being one of them based on carbon (carbon nanotubes (CNTs) and graphene) [1]. CNTs with their unique performance and three dimensionality at the nano-scale have been regarded as promising elements for miniaturized electronics [2]. CNTs are tubular in geometry and possess a unique set of properties, including ballistic electron transportation and a huge current caring capacity, which make them of great interest for future microelectronics [2]. Indeed CNTs might have a key role in the miniaturization of Non Volatile Ferroelectric Random Access Memories (NVFeRAM). Moving from a traditional two dimensional (2D) design (as is the case of thin films) to a 3D structure (based on a tridimensional arrangement of unidimensional structures) will result in the high reliability and sensing of the signals due to the large contribution from the bottom electrode. One way to achieve this 3D design is by using CNTs. Ferroelectrics (FE) are spontaneously polarized and can have high dielectric constants and interesting pyroelectric, piezoelectric, and electrooptic properties, being a key application of FE electronic memories. However, combining CNTs with FE functional oxides is challenging. It starts with materials compatibility, since crystallization temperature of FE and oxidation temperature of CNTs may overlap. In this case low temperature processing of FE is fundamental. Within this context in this work a systematic study on the fabrication of CNTs - FE structures using low cost low temperature methods was carried out. The FE under study are comprised of lead zirconate titanate (Pb1-xZrxTiO3, PZT), barium titanate (BaTiO3, BT) and bismuth ferrite (BiFeO3, BFO). The various aspects related to the fabrication, such as effect on thermal stability of MWCNTs, FE phase formation in presence of MWCNTs and interfaces between the CNTs/FE are addressed in this work. The ferroelectric response locally measured by Piezoresponse Force Microscopy (PFM) clearly evidenced that even at low processing temperatures FE on CNTs retain its ferroelectric nature. The work started by verifying the thermal decomposition behavior under different conditions of the multiwall CNTs (MWCNTs) used in this work. It was verified that purified MWCNTs are stable up to 420 ºC in air, as no weight loss occurs under non isothermal conditions, but morphology changes were observed for isothermal conditions at 400 ºC by Raman spectroscopy and Transmission Electron Microscopy (TEM). In oxygen-rich atmosphere MWCNTs started to oxidized at 200 ºC. However in argon-rich one and under a high heating rate MWCNTs remain stable up to 1300 ºC with a minimum sublimation. The activation energy for the decomposition of MWCNTs in air was calculated to lie between 80 and 108 kJ/mol. These results are relevant for the fabrication of MWCNTs – FE structures. Indeed we demonstrate that PZT can be deposited by sol gel at low temperatures on MWCNTs. And particularly interesting we prove that MWCNTs decrease the temperature and time for formation of PZT by ~100 ºC commensurate with a decrease in activation energy from 68±15 kJ/mol to 27±2 kJ/mol. As a consequence, monophasic PZT was obtained at 575 ºC for MWCNTs - PZT whereas for pure PZT traces of pyrochlore were still present at 650 ºC, where PZT phase formed due to homogeneous nucleation. The piezoelectric nature of MWCNTs - PZT synthesised at 500 ºC for 1 h was proved by PFM. In the continuation of this work we developed a low cost methodology of coating MWCNTs using a hybrid sol-gel / hydrothermal method. In this case the FE used as a proof of concept was BT. BT is a well-known lead free perovskite used in many microelectronic applications. However, synthesis by solid state reaction is typically performed around 1100 to 1300 ºC what jeopardizes the combination with MWCNTs. We also illustrate the ineffectiveness of conventional hydrothermal synthesis in this process due the formation of carbonates, namely BaCO3. The grown MWCNTs - BT structures are ferroelectric and exhibit an electromechanical response (15 pm/V). These results have broad implications since this strategy can also be extended to other compounds of materials with high crystallization temperatures. In addition the coverage of MWCNTs with FE can be optimized, in this case with non covalent functionalization of the tubes, namely with sodium dodecyl sulfate (SDS). MWCNTs were used as templates to grow, in this case single phase multiferroic BFO nanorods. This work shows that the use of nitric solvent results in severe damages of the MWCNTs layers that results in the early oxidation of the tubes during the annealing treatment. It was also observed that the use of nitric solvent results in the partial filling of MWCNTs with BFO due to the low surface tension (<119 mN/m) of the nitric solution. The opening of the caps and filling of the tubes occurs simultaneously during the refluxing step. Furthermore we verified that MWCNTs have a critical role in the fabrication of monophasic BFO; i.e. the oxidation of CNTs during the annealing process causes an oxygen deficient atmosphere that restrains the formation of Bi2O3 and monophasic BFO can be obtained. The morphology of the obtained BFO nano structures indicates that MWCNTs act as template to grow 1D structure of BFO. Magnetic measurements on these BFO nanostructures revealed a week ferromagnetic hysteresis loop with a coercive field of 956 Oe at 5 K. We also exploited the possible use of vertically-aligned multiwall carbon nanotubes (VA-MWCNTs) as bottom electrodes for microelectronics, for example for memory applications. As a proof of concept BiFeO3 (BFO) films were in-situ deposited on the surface of VA-MWCNTs by RF (Radio Frequency) magnetron sputtering. For in situ deposition temperature of 400 ºC and deposition time up to 2 h, BFO films cover the VA-MWCNTs and no damage occurs either in the film or MWCNTs. In spite of the macroscopic lossy polarization behaviour, the ferroelectric nature, domain structure and switching of these conformal BFO films was verified by PFM. A week ferromagnetic ordering loop was proved for BFO films on VA-MWCNTs having a coercive field of 700 Oe. Our systematic work is a significant step forward in the development of 3D memory cells; it clearly demonstrates that CNTs can be combined with FE oxides and can be used, for example, as the next 3D generation of FERAMs, not excluding however other different applications in microelectronics.

Filmes finos de LaNiO3 e PZT preparados pelo métodos das soluções precursoras poliméricas e depositados em substratos de silício

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Preparação e caracterização de filmes finos de 'BA''BI IND.2''TA IND.2''O IND.9(BBT)' e 'BA''BI IND.2''NB IND.2''O IND.9(BBN)'

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Filmes finos ferroelétricos do tipo PBCT, PBST e PCST: estudo experimental e teórico

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Preparação e caracterização de filmes finos ferroelétricos nanoestruturados do tipo Pb1-x(Ca,Ba)xTiO3

O rápido crescimento do mercado de dispositivos eletrônicos portáteis, com aplicações em diferentes áreas (telecomunicações, medicina, engenharia), criou uma grande demanda por fontes de potência compactas leves e, sobretudo, de baixo custo. Essa demanda levou ao desenvolvimento de tecnologia de filmes finos nanoestruturados para a obtenção de componentes eletroeletrônicos, por exemplo, memórias de computador. Estes dispositivos são empregados em “notebooks”, circuitos integrados, telefones celulares. O estudo de cristalização de filmes finos ferroelétricos nanoestruturados será feito através da cristalização induzida por rotas convencionais tal como cristalização em forno mufla. A modulação entre os diferentes cátions (Pb, Ca e Ba) para formar o sistema Pb1-x(Ca,Ba)xTiO3 serão analisadas, visando obter filmes com propriedades compatíveis para uso em memórias ferroelétricas. Para isso, os filmes finos serão depositados em substratos adequados controlando-se a homogeneidade química, a microestrutura e a interação filme-substrato

Síntese e caracterização de nanoestruturas e filmes finos de 'BI' 'FE' 'OIND.3' modificado com samário visando aplicação em memórias de múltiplos estados

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Síntese e caracterização de filmes finos de ferrita de bismuto dopados com cálcio visando aplicação em memórias de múltiplos estados

The increasing demand for electro-electronic devices, with high performance and multi-functional and the rapid advances of the nanotechnology require the development of new methods and techniques for the production and characterization of nanostructure materials and phenomenological models to describe/to predict some of its properties. The demand for multifunctionality requires, at least, new materials, that can integrate ferroelectric and magnetic properties of high technological interest. Inside of this context, multiferroics material can be considered suitable to integrate two or more physical properties of high technological interest. It can also provides new challenges in the processes of synthesis of new materials, and development of new devices with controlling and simulation of its physical properties and modeling. For this Calcium (Ca)-doped bismuth ferrite (BiFeO3) thin films prepared by using the polymeric precursor method (PPM) were characterized by X-ray diffraction (XRD), field emission gun scanning electron microscopy (FEG-SEM), transmission electron microscopy (TEM), polarization and piezoelectric measurements.In order to study the behavior and determine which are the most important parameters to achieve the optimal property to be applied to a multiferroic materials

Memórias de um sargento de milícias

Única obra literária de Manuel Antônio de Almeida, este romance, publicado nos anos de 1854 e 1855, relata as desventuras e aventuras do personagem Leonardo, abandonado pelos pais e criado por um padrinho. Com refinada ironia e sentido crítico, o autor revela costumes e cenas do Rio de Janeiro da primeira metade do século XIX, sobretudo das zonas pobres da cidade.

Luz, câmera, ação: Cidade de Deus entre histórias e memórias

A tese intitulada Luz, Câmera, Ação: Cidade de Deus, entre histórias e memórias tem por objetivo analisar os processos de segregação e de construção identitária no contexto específico do bairro Cidade de Deus, localizado na Baixada de Jacarepaguá, Zona Oeste do Município do Rio de Janeiro. A pesquisa refere-se à compreensão das dinâmicas sócio-espaciais que envolveram ou estão a envolver a construção de modalidades de segregação e de produção identitária em Cidade de Deus. A tese focaliza também as trajetórias de determinados moradores que, através de estratégias associadas ao uso da linguagem audiovisual e a apropriação das imagens produzidas sobre o bairro, elaboram biografias bem sucedidas. A coleta de material para tese consistiu na realização de trabalho de campo, que incluiu a observação participante, entrevistas, pesquisas em acervos públicos e privados, no período que compreende trinta meses, entre os anos de 2006 a 2009. As noções de projeto, campo de possibilidades e memória são utilizadas como categorias analíticas na compreensão de ações individuais em interação com o contexto social em que se encontram. Ao final, foi possível compreender interações, percursos, alternativas e processos de mobilidade social em espaços periféricos no contexto da sociedade brasileira contemporaneamente.

A vida que se escreve: a representação da infância nas memórias de Graciliano Ramos, Oswald de Andrade, José Lins do Rego e Cyro dos Anjos

Esta tese tem por objetivo investigar as memórias de infância na escrita autobiográfica de Graciliano Ramos, Oswald de Andrade, José Lins do Rego e Cyro dos Anjos, privilegiando as estratégias de autorrepresentação adotadas pelos autores nas obras Infância, Um homem sem profissão - sob as ordens de mamãe, Meus verdes anos e A menina do sobrado. Tal abordagem tem como objeto de reflexão os elementos que são relevantes para a configuração de uma identidade narrativa na escrita autobiográfica. Das diferentes formas de autofiguração retiramos as estratégias textuais. As estratégias a que recorre uma escrita de si em certo espaço, em certo tempo e em certa linguagem. Estabelecemos os procedimentos comuns na retórica de nossos autores, tais como a primeira lembrança, a elaboração da crônica familiar, os pais, os lugares da memória, a época de escola e a cena de leitura. Nossa perspectiva se apresenta como uma indagação sobre os procedimentos usados na construção da identidade, considerando que as cenas selecionadas pelo escritor elaboram a autoimagem que ele deseja construir

Entre o local e a cidade: memórias e experiências de duas gerações de moradores da periferia urbana em Florianópolis

Esta tese investiga as memórias e experiências de duas gerações de moradores de uma localidade da periferia urbana de Florianópolis, cidade cujo crescimento nas últimas décadas tem sido acompanhado pelo aumento dos espaços de pobreza. A pesquisa com os atores sociais aqui investigados permitiu vislumbrar os mecanismos que operaram a mudança das relações de sociabilidade de seus moradores e em suas práticas de inserção na vida urbana, que transitaram, ao longo do período, da organização coletiva (na época em que constituíam o movimento sem-teto) para a melhoria de suas condições de vida às estratégias individuais. A premissa é que as experiências dessas duas gerações podem ser mais bem compreendidas se analisadas na articulação do nível local com a esfera pública da cidade. Para tanto são analisados o desenvolvimento urbano recente de Florianópolis, a produção de seus espaços de pobreza e a dinâmica conflitiva daí advinda, bem como a percepção deles sobre seu espaço, tomando como referência as categorias a partir das quais esse espaço foi por eles historicamente elaborado. Neste processo, construíram um idioma de ação no qual a categoria comunidade teve grande centralidade. A investigação foi desenvolvida por meio de uma metodologia baseada em entrevistas e, principalmente, a partir da observação direta, realizada ao longo de atividades de pesquisa e de extensão como professor da universidade. Com relação à primeira geração, a tese evidencia como a memória ressignifica no presente as experiências de participação política vivenciadas no passado. As análises revelam como essa ressignificação se relaciona com deslocamentos no sentido do político, os quais estão relacionados às mudanças nas condições de vida moradores e ao novo lugar simbólico ocupado pelas localidades de periferia de Florianópolis. Com relação à segunda geração, a investigação demonstra em que medida se distingue da anterior na sua forma de inserção no mundo da cidade, examinando tanto o campo de possibilidades que a eles se abre quanto seus projetos e escolhas. Enquanto a primeira geração desenvolveu no passado intensas práticas associativas, percebeu-se na nova geração a desvalorização dos espaços de articulação coletiva e o enfraquecimento dos laços de sociabilidade no plano local da comunidade. Suas trajetórias de vida, que tiveram como ponto em comum a participação em projetos socioeducativos, revelaram uma inserção diferenciada tanto no mercado de trabalho como na vida da cidade, o que fica bastante evidente quando comparados com outros jovens do bairro, que convivem com o desemprego e com a dinâmica da violência. A participação em projetos socioeducativos e o ingresso em estágios para iniciação ao trabalho, além de proporcionar outra integração com a vida da cidade, fez com que desenvolvessem novos laços na localidade. Em tal contexto, o fortalecimento de laços locais, quando ocorre, pode ser entendido como resistência a uma inserção cada vez mais individualizada no social.

O Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Mato Grosso: memórias e representações sociais

O estudo teve por objetivo identificar e analisar as memórias e representações sociais acerca do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Mato Grosso (IFMT) construídas por seus docentes, servidores técnico-administrativos e alunos. Os pressupostos teóricos sobre os quais a pesquisa se assenta estão centrados em um diálogo entre aqueles da teoria das representações sociais e os que presidem os estudos da memória social numa perspectiva psicossocial. As representações sociais são exploradas tomando-se como principais autores de referência Moscovici (1978, 2003) e Abric (1998, 2000, 2003), enquanto a memória é tratada em seu aspecto coletivo/social, recorrendo-se a autores como Halbwachs (1994, 2004), Barlett (1995) e Sá (2005, 2007). Para a coleta dos dados foram utilizadas as técnicas de evocações livres e de entrevistas semi-estruturadas. Participaram das evocações 260 sujeitos, sendo 100 docentes, 60 técnico-administrativos e 100 discentes. Desse total, foram selecionados 58 sujeitos para participarem das entrevistas. O material coletado por meio das evocações foi processado pelo software EVOC (2003) e o referente às entrevistas pelo software ALCESTE. Os resultados revelaram que a memória socialmente construída acerca do IFMT quando ainda era Escola Técnica Federal (ETFMT) tende nitidamente para o pólo positivo de avaliação e as representações que consubstanciam essa memória têm relação com a qualidade da educação ali ofertada. Foi também possível evidenciar diferenças entre as representações construídas pelos três grupos de sujeitos. De outra parte, os resultados referentes às representações sociais contemporâneas, que têm como objeto o IFMT e o imediatamente anterior Centro Federal de Educação Tecnológica (CEFETMT), revelam a presença de elementos de avaliação negativa em sua composição. A formação profissional ainda é vista como positiva e de qualidade pelo grupo de alunos, mas esse mesmo elemento, qualidade, perde a centralidade nas representações dos docentes e dos técnico-administrativos. De modo geral, os resultados apontam para representações sociais díspares entre os três grupos. A negatividade identificada na estrutura representacional do IFMT no presente parece estar associada às transformações pelas quais a instituição passou ao longo das últimas décadas, devido às políticas públicas impostas pelo governo para as instituições que compõem a rede federal de educação profissional. Com base nesses resultados, chegou-se à conclusão quanto à existência de memórias e representações distintas entre os docentes, discentes e técnico-administrativos acerca do passado e do presente da instituição.

Entre tempos antigamente e de hoje em dia: memórias da patrimonialização da viola de cocho

Neste trabalho, procuramos conhecer as memórias da patrimonialização da viola de cocho nas cidades de Cuiabá -Mato Grosso, e Corumbá -Mato Grosso do Sul. Para a realização desse estudo usamos como referência teórica os estudos de memória social sobretudo as discussões desenvolvidos por Bartlett (1932), Halbwachs (1990), Bosi (1994), Portelli (1997) e Sá (2005). Tomando como referência essa abordagem teórica e buscando um entendimento psicossocial das memórias da preservação e patrimonialização do modo de fazer a viola de cocho, buscamos desenvolver a pesquisa por meio de análise documental, observações de campo e entrevistas in loco com mestres pessoas idosas representantes desse saber-, jovens aprendizes e pessoas envolvidas com a patrimonialização desse modo de saber fazer. Revelar as memórias dos entrevistados foi revelar as histórias pessoais e também as memórias coletivas em uma interface com a história narrada do modo de saber fazer a viola de cocho e o conjunto de práticas sociais à ela associadas. Cada entrevistado, ao recordar o momento vivido com esse saber, fez uma reinterpretação pessoal e coletiva e inscreveu suas lembranças na história desse saber ao mesmo tempo em que também traduziu o contexto e a história desse saber em suas memórias de vida. Através das narrativas de mestres, aprendizes e pessoas ligadas a patrimonialização desse saber foi possível conhecer os sentidos e significados atribuídos em diferentes contextos, bem como, as experiências vivenciadas e traduzidas pelos grupos em suas práticas coletivas. Ao tecermos comparações entre as narrativas de mestres e aprendizes foi possível relacionar algumas modificações que as tradições e todo o conjunto de conhecimentos associados ao modo de saber fazer a viola de cocho sofreu e relacionar alguns efeitos sociais dessas mudanças nas formas de ser, de se organizar e de viver destes grupos.

O passado no presente: estudo das memórias e representações sociais de profissionais de saúde no contexto da epidemia do HIV/Aids

O presente estudo tem como objetivo analisar os conteúdos das memórias sociais, construídas por profissionais de saúde, acerca da epidemia do HIV/Aids no Brasil, desde o seu surgimento até os dias atuais. Trata-se de um estudo exploratório-descritivo, pautado na abordagem qualitativa, orientado pela Teoria das Representações Sociais, em interseção com as Memórias Sociais. Os sujeitos do estudo foram 23 profissionais de saúde graduados de serviços ambulatoriais e/ou da atenção básica, atuantes em 18 instituições públicas de saúde da cidade do Rio de Janeiro que possuem o Programa Nacional de DST/Aids. A coleta de dados deu-se por meio de um roteiro de entrevista semiestruturada e um questionário de caracterização sócio profissional. Para a análise dos dados foi utilizada a técnica de análise lexical, realizada pelo software ALCESTE 4.10. Na análise do grupo total de sujeitos foram definidas três categorias denominadas: As primeiras décadas da epidemia: a formação da representação social do HIV/Aids e das memórias, abordando a formação das representações e os elementos de memória nas décadas de 80 e 90; As práticas multiprofissionais e o atendimento à pessoa com HIV/Aids nos dias atuais, abordando a cotidianidade e as representações acerca do HIV/Aids na atualidade e Formas de transmissão e precaução pessoal e profissional, abordando a precaução pessoal e profissional implicada na prevenção, enquanto conteúdo atemporal e transversal aos períodos analisados. A análise dos dados revelou que os profissionais de saúde delimitaram as memórias acerca da Aids no inicio da epidemia, associadas ao homossexualidade e à morte, tendo as mesmas se estruturado através da difusão dos conhecimentos estabelecidos na época pela mídia e pelo aparecimento dos primeiros casos assistidos pelos profissionais, que determinaram um cenário de estereótipos atrelados ao HIV e à Aids. A década de 90 foi relembrada como aquela de uma nova esperança com a inserção dos antirretrovirais e o estabelecimento de protocolos de acompanhamento determinando o início de uma mudança da representação. Na atualidade, as representações reconstroem a dinâmica estabelecida pelo Programa de Aids e Hepatites Virais enfatizando o papel das equipes multiprofissionais, a interdisciplinaridade, o tratamento e as práticas de cuidado. Observa-se a inserção de uma nova dinâmica relacionada à diminuição da importância da morte e da homossexualidade na centralidade da representação e a inserção de outros elementos relacionados ao Programa de Aids e Hepatites Virais estabelecido. Conclui-se que as memórias e representações sociais acerca do HIV/Aids e das pessoas acometidas foram construídas com base nas práticas de saúde estabelecidas pelos profissionais e, ainda, apoiadas nas características dos pacientes com Aids em cada período, conforme representadas.

Memórias da equipe de enfermagem na primeira década da epidemia da Aids

Na década de 80 dramáticas ocorrências atingiram o país e o mundo na área da saúde com a descoberta da Síndrome da Imunodeficiência Adquirida (Aids) síndrome, causada pelo Vírus da Imunodeficiência Humana (HIV). O objetivo deste estudo foi descrever as representações sociais do HIV/Aids e as memórias sociais do cuidado de enfermagem construídas na década de 80 pela equipe de enfermagem. Optou-se por uma abordagem qualitativa, embasada na teoria de representações sociais e nos conceitos do campo da memória social. Os sujeitos do estudo foram 20 profissionais de enfermagem de serviços ambulatoriais e/ou da atenção básica, atuantes em 11 instituições públicas de saúde da cidade do Rio de Janeiro que possuem o Programa Nacional de DST/Aids. A coleta de dados foi realizada através de entrevista semiestruturada e questionário de caracterização sócio profissional. A análise dos dados deu-se em duas etapas, a primeira atraves da técnica de análise de conteúdo temática destinada a identificar nos depoimentos dos entrevistados os conteúdos discursivos relativos a década de 80. Posteriormente os trechos selecionados foram submetidos à análise lexical pelo software Alceste 4.10. Obteve-se três classes temáticas que abordaram: As percepções e as ações do cuidado de enfermagem na década de 80; Os primeiros contatos profissionais e pessoais com HIV/Aids e A mídia e a construção das representações sociais do HIV/Aids. Na primeira classe os profissionais de enfermagem relatam as memórias referentes aos cuidados prestados na década de 80, descrevendo como esse cuidado era prestado, o medo da contaminação e os profissionais que atuavam na prestação de serviços. Na classe 2 os sujeitos resgatam as primeiras vivências com as pessoas com HIV/Aids e os sentimentos experimentados neste primeiro contato. As características físicas, os aspectos emocionais, a introdução do AZT e o abandono familiar são elementos destacados. Na classe 3 são relatas as memórias referentes ao início da epidemia de HIV/Aids, com destaque para as ancoragens representacionais do surgimento do vírus, tendo especialmente o macaco como hospedeiro. Os meios de comunicação surgiram como formadores das memórias do início da epidemia, veiculando imagens, como a do cantor Cazuza, fortemente citado pelos sujeitos. Conclui-se que este estudo permitiu compreender, através das memórias e das representações, como se constituiu a atuação dos profissionais no início da epidemia, assim como a permanência de elementos simbólicos até hoje nas representações sociais do HIV/Aids.