JENIFER JALOWITZKI SILVA

Resumo:

Este trabalho de mestrado apresenta um estudo sobre a estrutura atômica da superfície do titanato de estrôncio SrTiO3 (STO). Esse material possui muitas propriedades interessantes para aplicações na área de saúde. Dependendo do tipo de reconstrução da superfície do material, ou seja, da forma como se organiza, verifica-se que a superfície pode induzir o crescimento de nanopartículas com geometrias bem específicas. O material SrTiO3 utilizado neste trabalho foi um monocristal dopado com 4,5% de nióbio (Nb), o qual foi cortado segundo a face (100). O STO utilizado neste trabalho foi comprado comercialmente da empresa SurfaceNet, com uma pureza de 99,99999%. Inicialmente esse cristal foi limpo em um ambiente de ultra-alto-vácuo, com pressões de 1,3x10-10 mbar. O processo de limpeza consistiu em realizar aquecimento do substrato em um ambiente de oxigênio com a amostra aquecida a 700 °C por algumas horas. Esse processo foi realizado até ocorrer toda a remoção de carbono da superfície do material. Para realizar a caracterização experimental desse material foram utilizadas técnicas sensíveis a superfície, disponíveis no grupo de Física de Superfícies da Unicamp, tais como: XPS (Espectroscopia de Fotoelétrons Excitados por Raios-X) e XPD (Difração de Fotoelétrons Excitados por Raios-X), para o estudo da estrutura atômica e composição de sua superfície. Também foi utilizada a técnica de Difração de Elétrons de Baixa Energia (LEED) para verificar o ordenamento da superfície do cristal após o aquecimento. Nestes estudos foram utilizadas fontes convencionais de raios-X (Al Kα). Após a coleta dos dados experimentais, para a compreensão da estrutura atômica da superfície, foi realizada a simulação dos padrões de difração experimentais. Para o modelamento teórico das estruturas superficiais empregou se o pacote computacional MSCD juntamente com um algoritmo genético, que se trata de uma técnica computacional de busca para achar soluções aproximadas em problemas de otimização e busca, para otimizar os parâmetros estruturais dos modelos propostos. As simulações realizadas mostraram que a superfície do monocristal poderia ser composta por dois tipos de terminação, isto é, SrO e TiO 2 .

BIBLIOTECA WEB DA UFJ