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(Referência obtida automaticamente do Web of Science, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores.)

Monitoring and modeling the deposition of metal nanoparticles on surfaces by impedance

Texto completo
Autor(es):
Hensel, Rafael C. [1] ; Goncalves, Maria H. [1] ; Rodrigues, Kevin L. [1, 2] ; Oiko, Vitor T. A. [3, 1] ; Pimentel, Vinicius do L. [4, 5] ; Pereira-da-Silva, Marcelo A. [6, 7] ; Hillenkamp, Matthias [1, 8] ; Riul, Jr., Antonio [1] ; Rodrigues, Varlei [1]
Número total de Autores: 9
Afiliação do(s) autor(es):
[1] Univ Estadual Campinas, Inst Fis Gleb Wataghin, 777 Sergio Buarque Holanda St Cidade Univ Zeferin, Campinas, SP - Brazil
[2] Univ Fed Minas Gerais, Dept Fis, Inst Ciencias Exatas, 6627 Av Pres Antonio Carlos, Belo Horizonte, MG - Brazil
[3] Univ Manchester, Oxford Rd, Manchester M13 9PL, Lancs - England
[4] Ctr Tecnol Informacao Renato Archer, Rodovia Dom Pedro I SP 65, Km 143, 6, Campinas, SP - Brazil
[5] Univ Estadual Campinas, Fac Engn Elect & Comp, 400 Albert Einstein Ave Cidade Univ Zeferino Vaz, Campinas, SP - Brazil
[6] Ctr Univ Cent Paulista UNICEP, Sao Carlos, SP - Brazil
[7] Inst Fis Sao Carlos IFSC USP, Sao Carlos, SP - Brazil
[8] Univ Claude Bernard Lyon 1, Univ Lyon, Inst Light & Matter, UMR5306, CNRS, F-69622 Villeurbanne - France
Número total de Afiliações: 8
Tipo de documento: Artigo Científico
Fonte: Applied Surface Science; v. 544, APR 1 2021.
Citações Web of Science: 0
Resumo

The study of metallic nanoparticles (NPs) on surfaces and their properties has become a common subject for a variety of areas. Notably, to exploit the unique intrinsic features of deposited NPs in macroscopic devices, samples with low coverage are required. The electrical characterization techniques have, however, so far been limited to systems near or beyond the percolation limit, when the nanostructure's resistive behavior is dominant. Here we describe the impedance response of interdigitated electrodes (IDE) during Ag NP deposition, from the very beginning up to the percolation limit. Our experiments present two regimes: up to similar to 20% of coverage the capacitance grows linearly with the deposition, increasing abruptly afterward. To understand the experimental data, we propose a model in which the capacitance response is attributed to isolated and agglomerated NPs. Initially, isolated NPs contribute to the capacitive response. Beyond similar to 20% coverage, shielded regions of the IDE due to agglomerated NP islands start to dominate until eventually percolation leads to a predominantly conductive signal. These interpretations are supported by Electron Microscopy and Atomic Force Microscopy. The proposed analysis allows improving the control of the concentration of NP deposited on surfaces systems with low coverage by impedance monitoring. (AU)

Processo FAPESP: 16/12807-4 - Camadas de polímero com incorporação de nanopartículas metálicas: plataforma para construção de bio(sensores)
Beneficiário:Osvaldo Novais de Oliveira Junior
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Pesquisador Visitante - Internacional
Processo FAPESP: 14/03691-7 - Fabricação de dispositivos microfluídicos visando aplicações em agricultura de precisão e bioenergia
Beneficiário:Antonio Riul Júnior
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa BIOEN - Regular
Processo FAPESP: 13/14262-7 - Filmes nanoestruturados de materiais de interesse biológico
Beneficiário:Osvaldo Novais de Oliveira Junior
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático