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Estudo e controle das orientações cristalinas em heterojunções MoS2/TiO2 e MoS2/TiO2:H e seus efeitos sobre suas propriedades físico-químicas

Processo: 19/00757-0
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de julho de 2019
Vigência (Término): 30 de junho de 2021
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
Pesquisador responsável:Fernando Alvarez
Beneficiário:Fernando Graniero Echeverrigaray
Instituição-sede: Instituto de Física Gleb Wataghin (IFGW). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:12/10127-5 - Pesquisa e desenvolvimento de materiais nanoestruturados para aplicações eletrônicas e de física de superfícies, AP.TEM
Assunto(s):Nanotecnologia   Heterojunção   Catálise   Filmes finos   Atrito   Propriedades ópticas   Raios ultravioleta   Pulverização catódica

Resumo

O desempenho de dispositivos eletrônicos e mecânicos (Gadgets) que funcionam de forma contínua ou parcial é prejudicado pelas perdas de energia inerentes aos processos envolvendo forças não conservativas associadas ao sistema. Esses processos dissipativos de energia basicamente dependem da estrutura cristalina dos materiais. Portanto, controlar a formação das ligações químicas do material é fundamental para aplicações em dispositivos tais como heterojunções nanoestruturadas para seu uso em diversas aplicações. A presente proposta tem como objetivo estudar os aspectos nanoscópicos das ligações atômicas interfaciais nas condições de síntese em heterojunções de MoS2/TiO2 e MoS2/TiO2:H. O projeto visa enfatizar o controle da sua morfologia, estrutura de empilhamento, atrito em nanoescala e propriedades ópticas relacionados com absorbção de radiação na região ultra violeta-visível e visível do espectro de radiação em função das multicamadas com diferentes orientações cristalográficas obtidas pelas técnicas de deposição por feixe iônico (IBAD) e pulverização catódica (sputtering). A pesquisa contempla incorporar o estudo das propriedades de atrito uma vez que a estrutura eletrônica da superfície do material influencia as forças dissipativas em nível nanoscópico. Como uma exploração inovadora e, baseado no fato da importância do hidrogênio no valor do hiato eletrônico do TiO2 e de suas propriedades como átomos terminais da superfície, o estudo visa compreender e modificar a absorção de radiação visível (solar) bem como das forças dissipativas influenciando o nano-atrito e as propriedades fotocatilícas desses materiais. Combinando a dopagem com H do TiO2 e o controle das propriedades de interface tais como a orientação cristalina dos materiais estudados e suas ligações atômicas, focalizaremos as pesquisas na obtenção de uma nova família de heterojunções com potencial para aplicações na área da optoeletrônica (e.g., energia solar e catálise) e dispositivos mecânicos (e.g., gadgets nanoscópicos onde baixo atrito é fundamental). (AU)