Imageamento por Raios X coerentes aplicado ao estudo de materiais funcionais

• Processo: 18/08848-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2018
• Data de Término da vigência: 31 de março de 2020
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Acordo de Cooperação: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
• Pesquisador responsável: Helio Cesar Nogueira Tolentino
• Beneficiário: Francisco Mateus Cirilo da Silva
• Instituição Sede: Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM). Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (Brasil). Campinas , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 19/17633-2 - Desenvolvimento de código e tratamento de dados para experimento de imageamento por difração coerente em condição de Bragg: estudos metodológicos do imageamento por difração coerente em condição de Bragg, BE.EP.MS
• Assunto(s): Radiação síncrotron
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: imagem por difração coerente | Luz Síncrotron | microscopia de raios X | perovskitas hibridas fotovoltaicas | ptychografia | técnicas com luz síncrotron para nanotecnologia

Resumo

Este projeto de mestrado tem como objetivo a implementação da técnica de ptychografia, que consiste no imageamento com raios X coerentes - sem o uso de lentes após a amostra - por recuperação da fase. A ptychografia de raios X, em desenvolvimento em modernas fontes de luz síncrotron de última geração, tem se mostrado capaz de atingir uma resolução da ordem de dezenas de nanômetros em uma variedade de objetos de estudo. Realizar-se-á um estudo metodológico da técnica, na linha de luz SXS do LNLS, de maneira a preparar o terreno para o seu intenso uso na nova fonte de luz SIRIUS. A instrumentação e a metodologia desenvolvidas durante esse projeto serão instaladas e comissionadas, preliminarmente na fonte UVX em 2018, e posteriormente, na linha CARNAÚBA no SIRIUS em 2019. Além do desenvolvimento e comissionamento da instrumentação, será realizado um estudo intensivo sobre os algoritmos e métodos para aquisição e tratamento dos dados para reconstrução de imagens. Os primeiros experimentos de ptychografia de raios X serão realizados para o estudo de materiais fotovoltaicos baseados em perovskitas híbridas, material de alto valor tecnológico. Esses materiais apresentam uma relação próxima entre propriedade fotovoltaica, morfologia do filme e efeito de segregação elementar. Esses efeitos encontram-se numa escala interessante - sub-micrométrica, com granulometria variando de 400 a 800 nm - para o desenvolvimento da técnica. Um experimento simultâneo de mapeamento elementar - por fluorescência de raios X - mapeamento da atividade óptica de luminescência excitada por raios X - XEOL - e ptychografia de raios X vai permitir encontrar a correlação entre propriedades morfológicas, de composição química e ópticas do material, abrindo amplas possibilidades de aplicações em diversos outros sistemas.

Publicações científicas

(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)

DA SILVA, FRANCISCO M. C.; SZOSTAK, RODRIGO; TEIXEIRA, VERONICA C.; GERMINO, JOSE CARLOS; SOARES, MARCIO M.; NOGUEIRA, ANA FLAVIA; TOLENTINO, HELIO C. N.. Disentangling X-Ray and Sunlight Irradiation Effects Under a Controllable Atmosphere in Metal Halide Perovskites. SOLAR RRL, v. 7, n. 1, p. 11-pg., 2022-11-20. (17/12582-5, 21/01357-6, 18/08848-2)

Publicações acadêmicas

(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)

SILVA, Francisco Mateus Cirilo da. Study of functional materials through correlative advanced synchrotron light techniques. 2020. Dissertação de Mestrado - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Física Gleb Wataghin Campinas, SP.