Banca de DEFESA: CYNTHIA MARINA RIVALDO GOMEZ

Uma banca de DEFESA de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : CYNTHIA MARINA RIVALDO GOMEZ
DATA : 31/10/2019
HORA: 14:00
LOCAL: santo andre
TÍTULO:

Síntese e Propriedades Físicas de Pontos Quânticos de Haletos e Nano-Heteroestruturas locais sobre Microtubos Semicondutores

PÁGINAS: 100
RESUMO:

            O estudo de novas estratégias para fabricação de nano-microestruturas e suas propriedades físicas é muito importante desde o ponto de vista científico quanto para aplicações tecnológicas. Sistemas semicondutores nano-heteroestruturados baseados em óxidos de metais de transição e de haletos metálicos com estrutura do tipo perovskita têm despertado grande interesse devido a suas importantes propriedades físicas e potenciais aplicações. Neste trabalho, foram sintetizados pontos quânticos (PQs) de perovskita CsPbX₃(X = Br, I e Cl) e nano/microestruturas (microtubos e nanofios) de TiO₂e ZnO, assim como o estudo de caracterização das suas propriedades físicas isoladas. Além disso, combinamos ambas as famílias de semicondutores decorando o microtubo de TiO₂com pontos quânticos formando nano-heteroestruturas locais.

            Inicialmente, a síntese de PQs de perovskita para os três íons de haletos foi realizada usando os métodos de injeção à quente e de recristalização supersaturada. As imagens de microscopia eletrônica de transmissão mostram a formação de nanocristais de CsPbBr₃de morfologia cúbica com dimensões em torno de 10 nm, com espaçamento interplanar de 2.45 Å correspondente ao plano cristalino (012). A caracterização das propriedades ópticas por medidas de absorção revelaram a presença de dois gaps de energias correspondentes ao CsPbBr₃(2.34 eV) e rutilo-TiO₂(2.97 eV).

            Por outro lado, micro/nanoestruturas tubulares de TiO₂e ZnO com diferentes configurações (microtubos, nanofios e estruturas tipo core-shell) foram obtidas. Microestruturas ocas foram obtidas pelo processo de oxidação térmica na presença de corrente elétrica. Reportamos uma nova rota para a fabricação de materiais ocos. Esta nova rota de síntese consiste na combinação de processos de oxidação térmica em conjunto com a aplicação de corrente elétrica durante a transição de fase estrutural. Além disso, os resultados revelaram um importante fenômeno físico baseado na transferência de massa colossal através da rede cristalina, grãos e difusão superficial de íons de Ti formando microtubos de TiO₂. A transição de fase estrutural do Ti metálico que ocorre em alta temperatura aumenta a mobilidade dos íons de Ti, criando vacâncias no sistema. A corrente elétrica carrega essas vacâncias para a direção interna dos microtubos que se condensam em buracos.

            Por outro lado, nanoestruturas hierárquicas de ZnO também foram estudadas usando a mesma abordagem citada. No caso, a temperatura de oxidação adotada é superior ao ponto de fusão do Zn metálico (T_F= 420 °C). Por esta rota, foram obtidas estruturas hierárquicas com nanofios na superfície externa e nanosticks na superfície interna dos microtubos. Durante todo o processo de oxidação térmica, foram realizadas medições in situda resistividade elétrica em função da temperatura para ambos os sistemas. Sugerimos um mecanismo para a formação dessas micro/nanoestruturas combinando o processo de difusão iônica e migração induzida por estresse de íons Zn devido ao estresse compressivo.

            Por último, foram produzidas e estudadas as propriedades físicas das nano-heteroestruturas locais, acoplando os PQs CsPbBr₃na superfície do microtubo de TiO₂. Foi observado o efeito de coalescência dos QDs quando estão depositados na superfície do microtubo, aumentando suas dimensões para 40 nm. As medidas de fotoluminescência mostram um deslocamento do espectro de emissão para o vermelho, o que confirma o aumento no tamanho dos nanocristais. As medidas de decaimento da fotoluminescência resolvidas no tempo sugerem uma diferença na dinâmica de carga ao comparar as duas amostras isoladas, revelando que há interação entre os PQs de CsPbBr₃e a superfície do microtubo, o que confirma a formação de heteroestruturas locais. O microtubo de TiO₂decorado com PQs exibe uma grande diminuição na resistividade elétrica, atingindo quase 95% se comparado com o microtubo de TiO₂. Esse aumento significativo na condutividade elétrica está associado à transferência de carga dos nanocristais de perovskita para o microtubo semicondutor, que pode ser manipulada de forma a controlar suas propriedades eletrônicas.

MEMBROS DA BANCA:
Presidente - Interno ao Programa - 2605463 - JOSE ANTONIO SOUZA
Membro Titular - Examinador(a) Externo ao Programa - 1707133 - ISELI LOURENCO NANTES CARDOSO
Membro Titular - Examinador(a) Externo ao Programa - 1552290 - ANDRE SANTAROSA FERLAUTO
Membro Titular - Examinador(a) Externo à Instituição - MURILO SANTHIAGO
Membro Titular - Examinador(a) Externo à Instituição - VALMIR A. CHITTA - USP
Membro Suplente - Examinador(a) Interno ao Programa - 1544408 - GUSTAVO MARTINI DALPIAN
Membro Suplente - Examinador(a) Externo ao Programa - 1545089 - DANIEL ZANETTI DE FLORIO
Membro Suplente - Examinador(a) Externo ao Programa - 1671292 - SYDNEY FERREIRA SANTOS