Mario Bica de Moraes

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Produções bibliográficas

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• SCARMÍNIO, J. ; DE MORAES, M. B. ; LAMBERT, C. S. . Tensões Mecânicas em Filmes Finos de Acetileno Polimerizados a Plasma. In: XII Encontro Nacional de Física da Matéria Condensada, 1989, Caxambu. Livro de Resumos. Brasil: Sociedade Brasileira de Física, 1989.

• LAMBERT, C. S. ; BONUGLI, L. O. ; MOTA, R. P. ; PENA, A. F. V. ; DE MORAES, M. B. . Caracterização Óptica de Filmes de Acetileno Polimerizado a Plasma. In: XII Encontro Nacional de Física da Matéria Condensada, 1989, Caxambu. Livro de Resumos. Brasil: Sociedade Brasileira de Física, 1989.

• LAMBERT, C. S. ; BONUGLI, L. O. ; MOTA, R. P. ; DE MORAES, M. B. . Filmes Finos de Estrutura Carbonosa Depositados a Plasma. In: X Congresso Brasileiro de Aplicações de Vácuo na Indústria e na Ciência, 1989, S.J. dos Campos. Livro de Resumos. Brasil: Sociedade Brasileira de Vácuo, 1989.

• PEA, A. V. ; DE MORAES, M. B. . Caracterização de Filmes de Acetileno Polimerizado com Incorporação de Níquel. In: IX Congresso Brasileiro de Aplicações de Vácuo na Indústria e na Ciência, 1988, Campinas. Livro de Resumos. Brasil: Sociedade Brasileira de Vácuo, 1988.

• DEZOTTI, M. ; DEPAOLI, M. A. ; DE MORAES, M. B. . Dopagem de Poli(p-Fenileno-CO-2,5-Pirazina) com Vapores de Iodo. In: VIII Congresso Brasileiro de Aplicações de Vácuo na Indústria e na Ciência, 1987, Rio de Janeiro-RJ. Livro de Resumos. Brasil: Sociedade Brasileira de Vácuo, 1987.

• PARISSARI, R. ; MOTA, R. P. ; PEA, A. V. ; DE MORAES, M. B. . Condutividade Elétrica em Filmes Finos de Polímero-Paládio. In: VIII Congresso Brasileiro de Aplicações de Vácuo na Indústria e na Ciência, 1987, Rio de Janeiro-RJ. Livro de Resumos. Brasil: Sociedade Brasileira de Vácuo, 1987.

• PARISSARI, R. ; MOTA, R. P. ; PEA, A. V. ; DE MORAES, M. B. . Filmes Finos de Polímero-Paládio. In: VI Congresso de Aplicações de Vácuo na Indústria e na Ciência, 1986, Campinas. Livro de Resumos. Brasil: Sociedade Brasileira de Vácuo, 1986.

• KLEINKE, M. U. ; DE MORAES, M. B. ; DOUGLAS, R. A. . Cálculo do Potencial Produzido por uma Lente Prismática Quadrada. In: VII Congresso de Aplicações de Vácuo na Indústria e na Ciência, 1986, Campinas. Livro de Resumos. Brasil: Sociedade Brasileira de Vácuo, 1986.

• MOTA, R. P. ; PEA, A. V. ; DE MORAES, M. B. . Condutividade Elétrica em Filmes de Polímero Dopados com Metal. In: VI Congresso de Aplicações de Vácuo na Indústria e na Ciência, 1985, Rio de Janeiro. Livro de Resumos, 1985.

• MOTA, R. P. ; PEA, A. V. ; DE MORAES, M. B. . Filmes Finos de Polímeros. In: V Congresso Brasileiro de Aplicações de Vácuo na Indústria e na Ciência, 1984, Campinas. Livro de Resumos. Brasil: Sociedade Brasileira de Vácuo, 1984.

• KLEINKE, M. U. ; DE MORAES, M. B. ; DOUGLAS, R. A. . Isotermas de Adsorção de H2 e N2 em Zeolite e Carvão de Nó de Pinho Ativado. In: V Congresso Brasileiro de Aplicações de Vácuo na Indústria e na Ciência, 1984, Campinas. Livro de Resumos. Brasil: Sociedade Brasileira de Vácuo, 1984.

• PARADA, A. ; HARRISON, K. ; DE MORAES, M. B. . Eletroatividade de Eletrodos de Níquel Depositados a Vácuo. In: 34a. Reunião Anual da SBPC, 1982, Campinas. Livro de Resumos. Brasil: SOciedade Brasileira para o Progresso da Ciência, 1982.

• KLEINKE, M. U. ; DE MORAES, M. B. . De-Sorção Térmica de H2, N2, O2 e Ar em Carvões Ativados Vegetais no Intervalo 77-330 K. In: 34a. reunião Anual da SBPC, 1982, Campinas. Livro de Resumos. Brasil: Sociedade Brasileira para o Progresso da Ciência, 1982.

• DOUGLAS, R. A. ; DE MORAES, M. B. . Estudo da Crio-Sorção de Gases em Carvão Ativado Nacional. In: II Congresso Brasileiro de Aplicações de Vácuo na Indústria e na Ciência, 1980, Rio de Janeiro. Livro de Resumos. Brasil: Sociedade Brasileira de Vácuo, 1980.

• DE MORAES, M. B. ; LICHTMAN, D. . Estudo da Adsorção e da De-Sorção de Alguns Halocarbonos em Tungstênio Policristalino. In: 31a. Reunião Anual da SBPC, 1979, Fortaleza. Livro de Resumos. Brasil: Sociedade Brasileira para o Progresso da Ciência, 1979.

• DE MORAES, M. B. ; DEICHELBOHRER, P. ; SEREJO, A. . Determinação de Gases Absorvidos em Titânio Produzido pelo Centro Técnico Aeroespacial. In: Reunião Anual da SBPC-1973, 1973, Rio de Janeiro-RJ. Livro de Resumos. Brasil: Sociedade Brasileira para o Progresso da Ciência, 1973.

• DEICHELBOHRER, P. ; DE MORAES, M. B. . Evidence of Two Peaks in Orbitron Charge Distribution. In: Reunião Anual da SBPC-1973, 1973, Rio de Janeiro-RJ. Livro de Resumos. Brasil: Sociedade Brasileira para o Progresso da Ciência, 1973.

Outras produções

Projetos de pesquisa

• 2005 - 2008

  Filmes Finos Depositados pelas Técnicas de CVD e Sputtering, Descrição: Bolsa de Produtividade nível 2B. Apresenta-se um projeto de pesquisa em três temas (1) Filmes de óxido de vanádio (VOx), (2) Irradiação iônica em filmes de polímero, e (3) Filmes nanocompósitos magnetocalóricos. O primeiro dá continuidade a uma linha de pesquisa já iniciada, sobre filmes depositados pela técnica HFMOD (hot filament metal oxide deposition) desenvolvida no LPP (Laboratório de Processos de Plasma) e que foi aplicada com sucesso na síntese de WOx e MoOx. A escolha de VOx como o próximo material a ser depositado tem como motivação o grande potencial de sua aplicação como um catalisador para diversas reações químicas importantes, como detector de radiação infravermelha, e como catodo com notável capacidade de armazenamento de carga em baterias miniaturizadas. São previstos experimentos para se depositar VOx em diferentes condições (temperatura de filamento, pressão de oxigênio), o que deverá resultar em composições, fases estequiométricas, e propriedades diversas que a seguir serão caracterizadas. Especial atenção será dada à caracterização eletroquímica dos filmes com o objetivo de se determinar as condições de deposição de filmes que maximizem seu potencial de armazenamento de carga. O segundo tema tem como objetivos investigar o processo de transformação de filmes de polímeros depositados por PECVD induzido por radiação com íons de alta energia, e usar a irradiação para produzir superfícies biocompatíveis e transformar os polímeros em materiais cerâmicos (materiais com alto grau de dureza, isolação elétrica e estabilidade química elevada). Uma das propostas de estudo é entender os mecanismos de interação íon-matéria que contribuem para o aumento da dureza do material depositado. Hidrocarbonetos e organosilicones serão usados como precursores, formando o que se denomina de poli-hidrocarboneto ou poli-organosilicone, respectivamente. Uma diferente resposta desse polímeros à irradiação é observada: enquanto nos primeiros a dureza aumenta com o aumento de número atômico do íon, nos poli-organosilicones esse comportamento não é em geral observado e, em vários casos, a dureza desses últimos decresceu com o aumento do número atômico do íon, em desacordo com modelos anteriormente propostos. As causas dessa diferença de comportamentos serão abordadas neste projeto. Finalmente, o terceiro tema de estudo será realizado em filmes depositados por magnetron sputtering. Pelo controle das condições de deposição, amostras de filmes magnetocalóricos com nanopartículas nos estados superparamagnético e superferromagnético serão sintetizadas. Um dos detalhes básicos deste estudo é a obtenção de curvas de variação de entropia magnética dos filmes em função da temperatiura, quando o campo magnético aplicado é variado de 0 a H, determinadas a partir das isotermas de magnetização , M vs H. Prevê-se também a realização de medidas de composição, estrutura cristalina e morfologia das partículas de modo a correlacionar esses dados com as medidas de variação de entropia e também interpretar os resultados com base nas previsões teóricas existentes. Os estudos serão iniciados com a deposição de filmes constituídos por partículas de gadolínio e suas ligas (Gd-Ni, Gd-Y e Gd-Tb) embebidas numa matriz magnética metálica ou isolante.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Mario Bica de Moraes - Integrante / Mario Antonio Bica de Moraes - Coordenador., Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Bolsa.

• 2004 - 2006

  Síntese, Tratamento e Propriedades de Filmes Amorfos Obtidos por PECVD e Filamento Quente, Descrição: Trata-se de uma investigação em filmes finos dentro dos seguintes temas: (1) Filmes de óxidos metálicos; (2) filmes de baixa constante dielétrica; (3) modificação de filmes de polímero por irradiação iônica. Os estudos do tema (1) tratarão de filmes sintetizados pela técnica de HFMOD (hot filament metal oxide deposition), recentemente desenvolvida no Laboratório de Processos de Plasma (LPP) do Instituto de Física da Universidade Estadual de Campinas, que consiste no aquecimento resistivo, numa atmosfera rarefeita de oxigênio, de um fio do metal que irá formar o óxido. Em temperaturas de filamento suficientemente altas, em que a pressão de vapor dos óxidos é elevada, estes se volatilizam e condensam na superfície de um substrato, formando um filme. Serão nvestigados, inicialmente, os óxidos WOx, MoOx e VOx, suas estequiometrias e estruturas moleculares e suas dependências nas condições de deposição (temperatura de filamento e pressão de oxigênio). A seguir, se investigará os efeitos de intercalação eletroquímica nesses materiais com íons positivos de lítio (modificação das propriedades ópticas dos filmes, por exemplo) e serão determinados valores das grandezas associadas a esse processo, tais como eficiência eletrocrômica e densidade de carga inserida. Para os filmes da parte (2) se empregará a técnica de PECVD (plasma enhanced chemical vapor deposition). Resultados preliminares mostram que filmes amorfos de organosilicatos e carbono amorfo hidrogenado incorporados com flúor tem constante dielétrica relativamente baixa (K da ordem de 2) mas que depende fortemente das condições de deposição. Serão empregados, inicialmente, na deposição por PECVD, misturas de vapores de organosilicones e de hidrocarbonetos com um gás fluorado (hexametil-di-siloxano com CF4, e acetileno com CF4, por exemplo). Objetiva-se encontrar as condições de deposição (proporção dos gases na mistura, pressão total, potência aplicada ao plasma, temperatura do substrato) que minimizem o valor de K dos filmes. A parte (3) se refere à continuidade dos estudos de irradiação iônica em filmes de polímero depositados por PECVD. Íons de gases nobres serão empregados, com energia de até 170 keV e fluências entre 1012 e 1017 ions/cm2. Como precursores, serão empregados hexa-metil-di-siloxano, tetra-etoxi-silano e hexa-metil-di-silazano e suas misturas com outros gases tais como O2, N2, CF4 e C2H2. A pesquisa será conduzida de forma sistemática, procurando-se, principalmente, transformar os polímeros em materiais cerâmicos variando-se a fluência, natureza e energia dos íons e investigando-se os diversos mecanismos que levam a essa transformação através de caracterizações de dureza, morfologia, composição e estrutura química. Para a caracterização e o estudo das propriedades dos filmes nos três temas deste projeto, serão empregadas: voltametria (intercalação de lítio) espectroscopias UV-Vis (constantes ópticas n e k), RBS (composição elementar) e FTIR (ligações químicas) e microscopia eletrônica de varredura.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Mario Bica de Moraes - Integrante / Mario Antonio Bica de Moraes - Coordenador., Financiador(es): Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo - Auxílio financeiro.

• 2002 - 2006

  Estudo do Efeito Magnetocalórico em Compostos Intermetálicos, Descrição: O efeito magnetocalórico (EMC) corresponde à variação de temperatura quando um corpo magneticamente ordenado sofre uma variação na sua magnetização. Se a magnetização é diminuída ou reduzida a zero adiabaticamente, a entropia magnética aumenta e a temperatura do corpo diminui. Em vista disso, há grande interesse tecnológico nesse efeito devido à possibilidade de utilização em refrigeradores magnéticos que operem em temperaturas que se estendem desde a ambiente às criogênicas. O objetivo deste projeto é estudar, preparando e caracterizando amostras policristalinas, monocristalinas e em forma de filmes finos de ligas e compostos intermetálicos, o efeito magnetocalórico, prestando atenção a efeitos de campo cristalino, efeitos quadrupolares de anisotropia e interação de troca, e efeitos magnetoelásticos. Os materiais específicos deverão ser modelados teoricamente e os resultados dos modelos serão cotejados com o conjunto dos resultados experimentais, o que deverá validá-los ou modificá-los. A sistemática de trabalho constituirá inicialmente da escolha de um determinado material, que deverá ser extensivamente caracterizado por técnicas tais como difratrometria de raios X (estrutura cristalina), microscopia eletrônica de varredura (morfologia), magnetometria estática (SQUID) e magnetometria com campo oscilante (susceptibilidade ac). As principais metas de investigação concentram-se nos sistemas descritos a seguir e nos quais serão especificados alguns dos aspectos a investigar. Sistema Gd-Si-Ge. O interesse reside na relação de fases no sistema ternário, na distribuição correta de Ge e Si nas fases, e o efeito de intersticiais H, N e C nas propriedades magnéticas do sistema. Sistema Fe-Rh. Este sistema tem uma transição de primeira ordem irreversível cuja causa será examinada. Interessam principalmente as relações de fases e a caracterização da fase principal ao redor das diferentes transições magnéticas e estruturais. Sistema RAl2 (R = Pr, Nd, Tb, Dy, Ho, Er e Tm). Cálculos teóricos para o EMC deste sistema com Pr, Nd, Tb, Dy, Ho, Er e Tm Dy e Er constam da literatura e mostraram consistência com dados experimentais para Dy e Er. Medidas do EMC deste sistema com as demais terras raras fazem parte deste projeto. Intermetálicos R-Co (R = terra rara). Estes compostos apresentam uma grande variedade de fases. É de interesse verificar o comportamento dessas fases mediante a absorção de intersticiais tais como H, N e C. Cerâmicas magnetoresistivas e manganitas. Várias cerâmicas perovskitas que apresentam o efeito de magnetoresistência gigante apresentam também um considerável EMC ao redor das temperaturas de transição magnética. Isso motiva o interesse nesses materiais, principalmente no efeito das diversas substituições que eles permitem. Obviamente, outros compostos ou sistemas poderão vir a ser estudados a depender do interesse dos diversos grupos participantes deste projeto, ou de materiais apontados na literatura como de interesse. As investigações permitirão a seleção de materiais adequados a aplicações tecnológicas, principalmente na área de refrigeração magnética, tanto ao redor da temperatura ambiente quanto em baixas temperaturas onde o interesse é a geração mais econômica de líquidos criogênicos.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Mestrado acadêmico: (1) / Mestrado profissional: (2) / Doutorado: (10) . , Integrantes: Mario Bica de Moraes - Integrante / Mario Antonio Bica de Moraes - Integrante / Sergio Gama - Coordenador / Lisandro P. Cardoso - Integrante / Flávio G. Gandra - Integrante., Financiador(es): Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo - Auxílio financeiro., Número de produções C, T & A: 6

• 2002 - 2005

  Deposição, Tratamento, e Propriedades de Filmes Finos - (2a. parte), Descrição: Bolsa de Produtividade nível 2B. Este projeto consta de um novo tema de investigação, relacionado a filmes de óxidos, e da continuidade das pesquisas em dois temas já especificados nos projetos anteriores. Os estudos pertinentes aos dois últimos temas são descritos a seguir e, logo após, a nova investigação proposta é apresentada. Modificação das propriedades de filmes por irradiação iônica. Nos anos recentes, diversos trabalhos neste tema foram realizados no LPP e em alguns deles verificou-se uma mudança gradual do índice de refração, n, em filmes depositados por PECVD com a fluência iônica empregada. Tal efeito é promissor para aplicação em dispositivos de óptica integrada nos quais, ajustes bem controlados de n são necessários nas camadas dielétricas. O objetivo imediato é estudar a variação de n, bem como outros parâmetros ópticos (coeficiente de absorção e gap óptico) em filmes de silicatos orgânicos (SixCxHyOz) e TiO2. Hexa-metil-di-siloxano, tetra-etoxy-silano e tetra-isopropoxi-titânio serão empregados como precursores. Objetiva-se, também, correlacionar os dados ópticos com a estrutura molecular e composição elementar dos filmes. Interações plasma-superfície. Plasmas de oxigênio atuam efetivamente na superfície de um polímero, produzindo (i) a modificação nos grupos funcionais da superfície pela incorporação de oxigênio, e (ii) a corrosão da superfície devida à reação do oxigênio atômico do plasma com C e H, produzindo espécies voláteis tais como CO, CO2 e H2O. O material que está sendo tratado é o poli-dimetil-siloxano, e a caracterização da superfície feita por microscopia eletrônica de varredura e AFM (morfologia) e XPS (composição elementar e ligações químicas). Dependendo dos resultados, outros materiais, contendo ou não Si, poderão ser investigados. Filmes de óxido de tungstênio e molibdênio. Ensaios recentes realizados no LPP mostram que um filme de óxido de tungstênio não estequiométrico (WOx) pode ser formado quando se aquece um filamento desse metal numa atmosfera rarefeita de oxigênio. No estudo inicial, um filme com boa aderência era formado num substrato próximo ao filamento, e este último aquecido resistivamente. Ensaios semelhantes foram feitos com um filamento de molibdênio, resultando na deposição de MoOx. Estes dois óxidos são materiais com aplicações tecnológicas promissoras em dispositivos eletrocrômicos, microbaterias elétricas, sensores de gás e catalisadores para diversas reações químicas tais como a de oxidação de hidrocarbonetos e a de-hidrogenação de alcoóis. Objetiva-se um estudo sistemático sobre esses óxidos que incluirá o processo de deposição, a caracterização da estrutura molecular, a composição dos filmes, e um estudo detalhado de suas propriedades eletrocrômicas com o emprego de um potenciostato.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Mario Bica de Moraes - Integrante / Mario Antonio Bica de Moraes - Coordenador., Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Bolsa.

• 2000 - 2002

  Deposição, Tratamento, e Propriedades de Filmes Finos, Descrição: Bolsa de Produtividade CNPq nível 2B. Propõe-se, neste projeto, iníciar investigações em filmes de nitreto de carbono e dar prosseguimento a dois temas de pesquisa já iniciados, previstos no projeto anterior [?Filmes Finos Depositados em Plasmas de Descargas Luminescentes?, Proc. CNPQ 30117897-6 (NV)]. O plano de continuidade das pesquisas nesses temas é descrito abaixo, e por fim a proposta de estudos em filmes de nitreto de carbono é apresentada. A metodologia de obtenção e caracterização dos filmes não é especificada por já estarem descritas no projeto acima, salvo quando um novo equipamento ou técnica forem previstos na pesquisa. Modificação das propriedades de polímeros por radiação iônica. O estudo irá se concentrar agora em filmes depositados por PECVD com altas densidades de ligações Si-O, [sintetizados a partir de TMS (tetra-metil-silano), TEOS (tetra-etoxi-silano), HMDS (hexa-metil-disiloxano)], e Ti-O (sintetizado a partir de tetra-isopropoxi-titânio). Conforme resultados obtidos em trabalhos anteriores no LPP, estes compostos propiciam taxas de deposição relativamente altas e os filmes apresentam boa uniformidade e aderência a substratos de quartzo e silício monocristalino. Ions de He, N e Ar serão empregados, com energia de 170 keV e fluências entre 1012 e 1017 íons/cm2. Como no estudo anterior, o interesse é na modificação das composições elementar e química e, especialmente, na evolução da dureza (medida com nanoidentador) das amostras com a fluência da irradiação. Interações plasma-superfície. A literatura especializada revela que, nos anos recentes, uma quantidade considerável de estudos sobre modificação de superfícies de polímeros ?convencionais? (não depositados a plasma), por plasmas contendo oxigênio, nitrogênio, argônio, flúor e outros elementos químicos. Com tais tratamentos, a permeabilidade de polímeros para oxigênio, nitrogênio, vapor d?água e outros gases pode ser diminuída ou aumentada, o que aponta para o interesse tecnológico nessas modificações. Propõe-se, como ponto de partida da investigação, a ação de plasmas de CF4 e SF6 nas superfícies de policarbonato, polietileno e poliestireno, e a posterior medida de permeação de vapor d?água, oxigênio e nitrogênio. Tais medidas serão correlacionadas com algumas propriedades do plasma, tais como temperatura e densidade de elétrons, determinadas por sonda de Langmuir e complementadas com espectroscopia actinométrica de emissão óptica para medidas da densidade relativa das espécies reativas do plasma. Procurar-se-á com isso esclarecer mecanismos que induzem as mudanças químicas e morfológicas da superfície das amostras. Filmes de nitreto de carbono. De grande interesse, nestes filmes, é a fase beta (beta C3N4), para a qual é prevista uma dureza comparável a do diamante. Conforme a literatura, filmes com a estrutura cristalina e estequeometria características de beta-C3N4 foram recentemente obtidos pela técnica conhecida como a de filamento quente e substrato com polarização negativa em atmosfera de misturas CH4-N2. Supõe-se que espécies hiper térmicas, tais como íons de C, N, e CH seja fundamental para a obtenção de C3N4 cristalino. Propõe-se neste projeto, um estudo de filmes de nitreto de carbono cristalino depositado por PECVD a partir de misturas CH4-N2 e filamento de tungstênio quente com substrato polarizado negativamente. Pretende-se investigar os efeitos dos parâmetros da deposição (temperatura e tensão aplicada ao substrato, proporção dos gases, e potência aplicada na descarga) na estrutura e estequiometria dos filmes e nas suas propriedades mecânicas e ópticas.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Mario Bica de Moraes - Integrante / Mario Antonio Bica de Moraes - Coordenador., Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Bolsa.

• 1998 - 2000

  Filmes Finos Depositados por PECVD: Propriedades e Interações com Plasmas Reativos, Descrição: A principal atividade de pesquisa do Laboratório de Processos de Plasma (LPP) do Instituto de Física da Universidade Estadual de Campinas é a investigação de filmes sintetizados por PECVD (plasma enhanced chemical vapor deposition). Por esse processo, os filmes são sintetizados a partir de plasmas de compostos (precursores) na fase vapor em baixa pressão. Quando precursores orgânicos são empregados, dependendo das condições de deposição (natureza do precursor, pressão, temperatura e densidade de elétrons no plasma, e temperatura do substrato) os filmes são classificados como polímeros, apresentando uma estrutura molecular altamente desordenada, boa aderência a substratos de vidro e metal, e alta uniformidade. Os filmes a serem investigados neste projeto serão polímeros, depositados em plasmas de gases orgânicos. O estudo se estende ao processo de deposição e às interações de filmes já depositados com plasmas reativos de diversos gases. As amostras serão sintetizadas em plasmas de rádio frequência em câmara de vácuo com eletrodos diodo e o plasma analisado com espectrômetro óptico monocromador. Como ponto de partida dos estudos, acetileno será empregado como precursor. Para a caracterização do material depositado serão empregadas as espectroscopias RBS (composição elementar), FTIR e XPS (ambas para caracterizar ligações químicas) e as microscopias eletrônicas de varredura (morfologia superficial) e de transmissão (morfologia de volume). A taxa de deposição será determinada empregando-se um perfilômetro de alta resolução. Propõe-se também investigar os polímeros depositados a partir de misturas de C2H2 com N2, O2, e SF6 e examinar a incorporação química de N, O, S e F no material depositado. Filmes com alta densidade de ligações C-F são de particular interesse pela possibilidade do material apresentar uma alta resistência à corrosão, à semelhança do poli-tetra-fluoretileno (Teflon). Filmes de polímero dopados com metais (filmes polímero-metal) fazem parte desste projeto. Ensaios preliminares realizados no LPP mostram que filmes de polímeros contendo partículas metálicas de dimensões nanométricas em suspensão são formados a partir de plasmas de misturas C2H2-Ar. Trata-se de uma codeposição: o polímero deposita-se no substrato simultaneamente com o metal ejetado do catodo dos eletrodos de rf pelo efeito de sputtering. Estes experimentos terão continuidade com o emprego de um catodo de platina e a morfologia dos filmes (tamanho e distribuição das partículas metálicas) determinada por microscopia eletrônica de transmissão. Quanto ao processo de deposição, espectroscopia óptica de emissão (OES) será empregada na análise dos plasmas. O método de estudo consiste na identificação das espécies químicas (CH, CH2, SFx, Fx, O, N,etc.) no plasma, na determinação de suas densidades relativas, e sua correlação com a composição e estrutura química do material depositado. Para o estudo das interações plasma-polímero, os plasmas reativos serão de nitrogênio, oxigênio e hexafluoreto de enxofre. Espectroscopia óptica de emissão será empregada na análise de produtos de reação tais como CFx, CO, CN e HS. Espera-se com isso aprofundar o entendimento dos mecanismos de reação que ocorrem na superfície do filme e sua dinâmica. Com o desenvolvimento das pesquisas, outros precursores e misturas poderão ser usados na síntese de filmes, bem como diferentes polímeros e gases empregados nas interações plasma-superfície.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Doutorado: (1) . , Integrantes: Mario Bica de Moraes - Integrante / Mario Antonio Bica de Moraes - Coordenador., Financiador(es): Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de SP - Auxílio financeiro.

• 1998 - 2000

  Filmes Finos Depositados em Plasmas de Descargas Luminescentes, Descrição: Bolsa de Produtividade CNPq nível 2B. Plasmas de compostos orgânicos e inorgânicos podem ser empregados para deposição de filmes. O processo é conhecido como PECVD (plasma enhanced chemical vapor deposition) e, quando se emprega um gás orgânico, dependendo das condições de deposição, o filme tem uma natureza de polímero, de carbono amorfo hidrogenado, ou mesmo de um poli-organosilicato ou óxido metálico com alto teor de carbono. No Laboratório de Processos de Plasma (LPP) do IFGW da Unicamp, filmes sintetizados por PECVD são caracterizados e suas propriedades investigadas. Os estudos incluem o tratamento dos filmes por por plasmas reativos e por irradiação iônica. O plasma é produzido por gerador de rádio frequência em câmara de vácuo com eletrodos no sistema diodo, equipada com manômetros e fluxômetros eletrônicos para admissão dos gases. Para a caracterização do material depositado empregam-se as espectroscopias UV-Visível (constantes ópticas), RBS (composição elementar), XPS e FTIR (ligações químicas), microscopias eletrônicas de varredura (morfologia superficial) e de transmissão (morfologia de volume) e nanoidentação (dureza). Este projeto tem como foco as investigações em filmes sintetizados por PECVD, descritas a seguir. Propriedades estruturais e ópticas de filmes de óxido de titânio. Tem-se como proposta inicial empregar tetra-etoxi-titânio como precursor que resultará num filme amorfo e com alta densidade de ligações Si-O e C-H. Estas últimas serão reduzidas por tratamento de temperatura. A composição elementar, as ligações químicas, as propriedades ópticas (índice de refração e de absorção) e a dureza dos filmes pré e pós tratamento térmico serão caracterizadas em função das condições de deposição e temperatura de tratamento. Modificação de polímeros por íons de alta energia. Ensaios preliminares realizados no LPP mostram que a irradiação iônica, além de modificar a estrutura molecular e composição dos filmes de polímero, produz drásticas alterações na dureza, resistividade elétrica e coeficiente de absorção óptica. A proposta consiste em irradiar filmes de polímeros sintetizados a partir de hidrocarbonetos (acetileno e benzeno, principalmente) e misturas hidrocarboneto?nitrogênio, com íons positivos de nitrogênio e argônio. Será empregado um implantador iônico capaz de acelerar íons com energias de até 170 keV. Para uma dada energia dos íons, os filmes serão caracterizados em sua composição, estrutura molecular, resistividade elétrica, constantes ópticas e dureza, em função da fluência no intervalo de 1012 a 1017 íons/cm. Filmes nanocompósitos polímero-metal. Trata-se de uma deposição combinada PECVD-sputtering numa atmosfera de uma mistura organosilicone-argônio. Um alvo de platina será empregado na câmara. Dessa forma, polímero e metal depositam-se simultaneamente no substrato, mas ocorre a segregação da Pt na forma de nanopartículas desse metal embebidas na matriz polimérica. Especial atenção será dada às caracterizações ópticas (índice de refração, coeficiente de absorção), elétricas (resistividade), e morfológicas (dimensão das nanoparículas e distribuição de seus tamanhos). Interações plasma-superfície. Consiste, basicamente num estudo da interação de plasmas de nitrogênio com (1) a superfície de polímeros e, (2) a superfície de filmes tipo diamante, sintetizados em outro laboratório (Centro de Componentes Semicondutores da Unicamp) pela técnica de filamento quente. No ensaio (1) observa-se a existência de produtos de reação no plasma empregando-se um espectrômetro óptico monocromador de modo a se ter informações sobre a cinética de reação do plasma com a superfície da amostra. No ensaio (2) estudam-se as modificações da funcionalidade da superfície (criação de ligações C-N, por exemplo), da composição elementar e química e da resistividade elétrica em função do tempo de exposição ao plasma.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Mario Bica de Moraes - Integrante / Mario Antonio Bica de Moraes - Coordenador., Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Bolsa.