Uso da técnica de Eletromigração para a modificação controlada das propriedades microestruturais e elétricas de materiais metálicos

• Processo: 24/05377-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2024
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2026
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Maycon Motta
• Beneficiário: Elijah Anertey Abbey
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Assunto(s): Filmes finos Método dos elementos finitos Supercondutividade
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Eletromigração | Filmes finos | Método dos Elementos Finitos | Supercondutividade | Eletromigração e Supercondutividade

Resumo

Este projeto propõe uma abordagem inovadora para aprimorar as propriedades microestruturais e eletrônicas de materiais em escala nanométrica. Aproveitando a experiência adquirida durante o meu doutorado, este projeto tem como objetivo explorar a técnica de eletromigração para a modificação em escala nanométrica de materiais metálicos. Os materiais a serem estudados neste projeto incluirão filmes metálicos finos de Al, Bi, Ni, Pb e Sn. É importante ressaltar que o Pb e o Sn são reconhecidos como supercondutores sob condições específicas. Nesse contexto, o objetivo do projeto é a aplicação prática e o aprimoramento da técnica de eletromigração, garantindo um controle meticuloso sobre a migração de átomos dentro desses materiais, especialmente na presença de forças de arraste substanciais devido ao movimento ordenado dos elétrons. Ao adotar essa estratégia, a intenção é monitorar e controlar sistematicamente as propriedades desses materiais, com um foco específico em sua fase cristalina, bem como sua geometria local durante o processo de eletromigração. Para tanto, serão empregados diversos métodos de caracterização, incluindo microscopia eletrônica de varredura, microscopia de força magnética e microscopia de força atômica. Além disso, a pesquisa utilizará modelagem de elementos finitos para obter compreensão mais ampla sobre a física subjacente que governa as modificações observadas nas propriedades. Paralelamente ao estudo proposto, vale ressaltar que estou envolvido na implementação da instrumentação do sistema de eletromigração e no estabelecimento do protocolo de medição, que envolve a caracterização dos materiais, incluindo medições microscópicas realizadas antes e depois dos processos de eletromigração. A implementação está em andamento dentro do nosso grupo de pesquisa, potencializando recursos captados por meio do Projeto Inicial (PI, Processo Número: 2022/03124-1) vinculado a esta proposta. É importante ressaltar que a técnica de eletromigração é inédita no Brasil e, até onde sabemos, a implementação em andamento me posiciona como a uma força motriz importante por trás do único sistema desse tipo existente no país.