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Estudos físico-químicos da eletrodeposição do cobalto para contribuir ao conhecimento dos princípios fundamentais da eletrodeposição

Processo: 12/05563-0
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de março de 2013 - 28 de fevereiro de 2015
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
Pesquisador responsável:Paulo Teng An Sumodjo
Beneficiário:Paulo Teng An Sumodjo
Instituição-sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Assunto(s):Eletroquímica  Técnicas eletroquímicas  Eletrodeposição  Ligas metálicas  Filmes finos  Cobalto 

Resumo

Metais e ligas metálicas na forma de filmes finos são muito utilizados na indústria eletrônica de ponta, principalmente devido à crescente demanda por dispositivos miniaturizados. Ligas magnéticas à base de Co são excelentes alternativas às ligas de Fe por serem menos propensos à corrosão. Dentre os vários processos existentes de manufatura de filmes finos, a eletrodeposição destaca-se por apresentar inúmeras vantagens, sendo a maior delas a sua capacidade de produzir filmes homogêneos ou mesmo nanoestruturados sobre superfícies de geometrias complexas. Apesar da eletrodeposição ser um processo industrialmente empregado há mais de 170 anos, muitos aspectos básicos relacionados à cinética e ao mecanismo das etapas fundamentais do processo ainda estão longe de serem completamente entendidos. É interessante notar que recentemente têm sido reportados na literatura estudos que objetivam suprir essa lacuna. A razão da busca do entendimento desses aspectos é óbvia: para se controlar a geometria e as propriedades do filme depositado, há a necessidade de se entender em escala molecular as etapas elementares envolvidas na eletrodeposição, principalmente durante os seus primeiros estágios, determinantes para se saber como será o crescimento do depósito. Visando contribuir para o conhecimento da eletrodeposição, este projeto tem por objetivo estudar a eletrodeposição do cobalto em banhos contendo glicina ou ácido 5-sulfocalicílico, entre outros, como aditivo. Aditivos orgânicos são largamente empregados em banhos de eletrodeposição para, entre outros, modificar a estrutura, morfologia e propriedades dos depósitos. Contudo, o mecanismo da ação dos mesmos numa eletrodeposição ainda não está bem compreendido ou sistematizado. Pretende-se nesse estudo empregar as técnicas eletroquímicas convencionais e as técnicas ex situ de análise de superfícies e morfologia, tais como microscopias eletrônicas de varredura e de transmissão (MEV, MET) e microscopias de forças atômicas (AFM) e a difração de raios-X (DRX). Muitas novas técnicas de exame e análise de superfícies e morfologia têm sido desenvolvidas para emprego in-situ durante processos eletroquímicos. Dentre estes destacam-se a espectroeletroquímica no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), microscópio eletroquímico de varredura (SECM) e as técnicas disponíveis no Laboratório Nacional de Luz Síncroton, as espectroscopias de absorção de raios-X (XAS) e o espalhamento de raios-X (SXS, surface X-ray scattering). Pretende-se, além disso, buscar o uso de SECM, XANES, FT-IR, SXS in-situ, ou seja, o uso de técnicas ainda não consagradas para estudos de eletrodeposição, para a obtenção de informação a respeito dos aspectos mais básicos do processo de eletrodeposição ou para a obtenção de informações sobre potencialidades ou não do uso dessas técnicas nesse tipo de estudo. (AU)