Estudos Estruturais Avançados em Nanopartículas de Óxido para Desenvolvimento da Função de Distribuição de Pares do Espalhamento Total de Elétrons

• Processo: 25/05077-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de junho de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de maio de 2026
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Pesquisador responsável: João Batista Souza Junior
• Beneficiário: Victor Secco Lemos
• Supervisor: Ute Kolb
• Instituição Sede: Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM). Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (Brasil). Campinas , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Johannes Gutenberg University Mainz (JGU), Alemanha
• Vinculado à bolsa: 22/13144-0 - Estudo da desordem estrutural em nanomateriais semicondutores por técnicas avançadas em difração de elétrons, BP.DD
• Assunto(s): Difração de elétrons Microscopia eletrônica de transmissão Materiais nanoestruturados
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Caracterização estrutural avançada | Difração de Elétrons | Electron Pair Distribution Function (ePDF) | Microscopia eletrônica de transmissão | Nanomateriais | Nanomateriais

Resumo

Sólidos que apresentam ao menos uma dimensão na escala nanométrica (1-100 nm) exibem propriedades diferentes quando comparados aos seus correspondentes macroscópicos. A síntese desses nanomateriais com controle sobre suas propriedades afeta diretamente sua eficiência em dispositivos. A principal influência sobre as propriedades desses nanomateriais decorre dos efeitos de tamanho, onde podemos definir uma nanostrutura, equivalente à microestrutura presente em materiais macroscópicos. Portanto, desenvolver novos métodos para analisar a nanostrutura é essencial para o avanço da nanotecnologia. Nesse contexto, a função de distribuição de pares atômicos (PDF) tornou-se um método consolidado e vem ganhando significativa atenção na comunidade científica. A PDF é obtida por meio da transformada de Fourier senoidal (FT) do sinal de espalhamento total da amostra, assegurando que não haja espalhamento inelástico ou múltiplo. A FT fornece resultados relacionados aos pares atômicos e à probabilidade de estarem a uma determinada distância entre si. Essa análise fornece informações locais valiosas sobre a estrutura e pode ser realizada com espalhamento total de raios X, nêutrons ou elétrons. Os dados de espalhamento total trazem, de forma intrínseca, informações sobre os primeiros vizinhos, ordem de longo alcance e defeitos simultaneamente, já que englobam os picos de Bragg e o espalhamento difuso. Neste trabalho, buscamos aprimorar a PDF obtida a partir do espalhamento total de elétrons utilizando materiais padrão, como óxidos metálicos, para caracterizar a contribuição instrumental e otimizar as condições de aquisição. Também continuaremos aprimorando e automatizando o processamento dos dados. Um dos principais objetivos deste projeto BEPE é a especialização do aluno em técnicas e teoria de aquisição de difração de elétrons, utilizando e comparando diferentes detectores e equipamentos para avançar o método rumo à determinação quantitativa da estrutura.