Investigação em escala atômica de óxidos metálicos nano-estruturados semicondutores de alta constante dielétrica por uma técnica nuclear

• Processo: 12/11104-9
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2012
• Data de Término da vigência: 31 de março de 2015
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Nuclear - Aplicações de Radioisótopos
• Pesquisador responsável: Artur Wilson Carbonari
• Beneficiário: Artur Wilson Carbonari
• Instituição Sede: Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN). Secretaria de Desenvolvimento Econômico (São Paulo - Estado). São Paulo , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: José Mestnik Filho ; Rajendra Narain Saxena
• Assunto(s): Materiais nanoestruturados Óxidos semicondutores Filmes finos Estrutura hiperfina
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Correlação Angular Gama-Gama Perturbada | Filmes finos | interações hiperfinas | óxidos semicondutores | espectroscopia de correlação angular gama-gama perturbada

Resumo

O presente projeto tem como objetivo o uso de uma técnica nuclear para a investigação em escala atômica de materiais nano-estruturados de óxidos semicondutores de alta constante dielétrica por meio da medida das interações hiperfinas (HFI). Óxidos metálicos puros e principalmente dopados com metais apresentam propriedades extremamente interessantes que os tornam candidatos a ser usados em aplicações tecnológicas que podem produzir um impacto significativo em diversas atividades. Os materiais a serem investigados neste projeto são óxidos metálicos de band-gap largo, como por exemplo, no caso especifico do HfO2, um material isolante para uso em novas gerações de microprocessadores e o CeO2. Nestes materiais, defeitos como vacâncias e impurezas desempenham um papel fundamental nas suas propriedades e, portanto pretendemos investigar em escala atômica, a influência da dopagem com determinados elementos nas propriedades destes óxidos. Será usada a espectroscopia de correlação angular gama-gama perturbada (PAC) para realizar as medidas experimentais. Càlculos de primeiros principios utilizando a teoria do funcional densidade serão realizados para se obter os parâmetros hiperfinos. Pelo fato de ser uma técnica nuclear, a espectroscopia PAC possui grande precisão e eficiência na medida dos campos hiperfinos locais numa escala atômica, constituindo uma ferramenta ideal para a investigação da origem atômica de fenômenos como a influência de defeitos nas propriedades macroscópicas de muitos materiais, a origem e natureza do ordenamento magnético ou a vizinhança local de átomos metálicos na estrutura de óxidos. Na medida de interações hiperfinas, a espectroscopia PAC leva vantagem sobre técnicas de ressonância, pois a temperatura da amostra não influencia na resolução da medida, o que permite medidas a temperaturas bem altas. O principal objetivo do projeto é estabelecer metodologias de preparação destes óxidos com as propriedades aperfeiçoadas para as aplicações de interesse. (AU)

Publicações científicas

(7)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

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