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3 - Ciência de superfícies

Professor(es):

Fernando Stavale (CBPF)

Monitor(es):

Imagem do módulo
Resumo:

O estudo de superfícies constitui uma área multidisciplinar e de fronteira para ciência de materiais. Neste módulo, iremos abordar aspectos teóricos e experimentais envolvendo os fenômenos físicos e químicos que ocorrem em superfícies e interfaces. Esses fenômenos determinam os mecanismos de formação de interfaces sólido-líquidos na natureza, assim como são fundamentais para a a preparação e controle de tecnologia de crescimento de filmes finos e nanoestruturas. Alguns dos fenômenos que serão discutidos neste módulo são: reconstruções de superfície, crescimento de filmes finos, adsorção de moléculas e reatividade química. Além disso, vamos discutir técnicas de crescimento e caracterização de superfícies, como evaporação, difração de elétrons de baixa energia, espectroscopia de fotoelétrons e de reflexão-absorção de infravermelho.

Ementa
  • Introdução a física da matéria condensada;
  • Redes cristalinas:
    1. Cristalografia de superfícies;
    2. Difração de elétrons em baixa energia;
    3. Crescimento filmes finos;
  • Tecnologia de vácuo;
  • Espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios-X (XPS):
    1. Níveis eletrônicos;
    2. Produção de raio-X/Instrumentação de XPS;
    3. Efeito fotoelétrico;
    4. Software de aquisição e tratamento de dados;
  • espectroscopia de reflexão-absorção de infravermelho (FTIR/IRRAS):
    1. Modos de vibracionais;
    2. Absorção ótica/Espectroscopia ótica;
    3. Instrumentação de FTIR/IRRAS;
    4. Software de aquisição e tratamento de dados;
Pré-Requisitos:
Alunos da segunda metade do cursos de graduação em Física e Engenharia e alunos de pós-graduação com interesse no tema.
Bibliografia:
  • F. Bechstedt, /Principles of Surface Physics/, Springer-Verlag (2003).
  • Milton Ohring, /Materials Science of Thin Films. Deposition and Structure/, Academic Press (2001).
  • Hans Lüth, /Solid Surfaces, Interfaces and Thin Films/, Springer (2010).
  • Gerhard Ertl, Jürgen Küppers: /Low Energy Electrons and Surface Chemistry/. Ed.2, Verlag Chemie (1985).
  • Surface Science: Foundations of Catalysis and Nanoscience, 3rd ed., K. Kolasinski, Wiley 2012.