Banca de DEFESA: John Fredy Ricardo Marroquin

Uma banca de DEFESA de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : John Fredy Ricardo Marroquin
DATA : 18/07/2024
HORA: 09:00
LOCAL: Remoto Teams
TÍTULO:

Filmes Finos de Materiais van der Waals e de Ligas de GaAsBi: Síntese, Caracterização, Aplicações e os Efeitos de Radiação Ionizante.

PALAVRAS-CHAVES:

Esfoliação Mecânica Automatizada (AME), filmes finos, materiais van der Waals (vdW), Reação de Evolução de Hidrogênio (HER), Semicondutor, GaAsBi.

PÁGINAS: 165
RESUMO:

Nos últimos anos, a demanda por materiais com propriedades específicas e avançadas tem crescido exponencialmente, impulsionada pela rápida evolução da ciência e tecnologia. Materiais de alto desempenho são cruciais para uma ampla gama de aplicações, desde eletrônica e energia até o meio ambiente. Entre os diversos materiais que têm atraído atenção significativa, destacam-se os materiais van der Waals (vdW) e os semicondutores III-V, como o GaAsBi. Desde o surgimento do grafeno, filmes finos baseados em materiais de van der Waals (vdWs) têm ganhado destaque devido à sua ampla gama de aplicações em áreas como nanoeletrônica, catálise, sensores e transdutores. No entanto, há uma limitação nas técnicas disponíveis para a deposição de filmes finos desses materiais em grandes áreas. Este trabalho apresenta duas abordagens inovadoras para a deposição e aprimoramento de filmes, oferecendo propriedades elétricas, óticas e estruturais superiores ou comparáveis às técnicas sofisticadas existentes. Na primeira abordagem, introduzimos a Esfoliação Mecânica Automatizada (EMA), uma técnica inovadora para a deposição de filmes finos de materiais vdW. A EMA se destaca por proporcionar alto controle sobre a uniformidade dos filmes, além de ser acessível, rápida e de baixo custo. Esta técnica permite a deposição de filmes finos de vdW em substratos de grande área sem danificar suas superfícies, promovendo interfaces de alta qualidade e possibilitando diversas aplicações. A versatilidade da EMA foi demonstrada com sucesso através da deposição de filmes finos de diversos vdW. Para avaliar as características dos filmes depositados, foram utilizadas técnicas avançadas como difração de raios X, espectroscopia Raman, microscopia óptica, microscopia de força atômica (AFM), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microscopia eletrônica de transmissão (TEM). Os resultados confirmaram a alta qualidade cristalina, morfologia uniforme e espessura controlável dos filmes. Explorando o potencial desses filmes finos de vdW, foram demonstradas aplicações promissoras em duas áreas distintas. Primeiramente, os filmes foram utilizados como eletrodos eficientes para a Reação de Evolução de Hidrogênio (HER), mostrando grande potencial para a produção de energia limpa. Além disso, os filmes finos de vdW foram depositados sobre filmes finos magnéticos YIG, possibilitando o estudo de bombeamento de spin nos materiais de vdWs. Por meio desses dispositivos spintrônicos foi possível, também, mostrar a qualidade da interface dos filmes depositados por EMA, já que a injeção de spins nos matérias de vdWs só é possível quando existe uma ótima qualidade na propriedade de interface entre o material 2D e o filme ferromagnético. Na segunda abordagem, este trabalho explora a engenharia de defeitos induzidos por radiação gama como uma ferramenta para criar materiais com características inovadoras. Filmes finos de TMDs produzidos por EMA foram expostos à radiação gama e posteriormente empregados como eletrodos cataliticamente ativos de grande área, aumentando a eficiência catalítica em até 1000%. Além disso, a partir de uma caracterização abrangente, foi estudado o efeito da radiação gama nas propriedades elétricas, estruturais e ópticas de ligas de arseneto de gálio dopado com bismuto (GaAsBi) crescidos por MBE em substratos de GaAs (1 0 0), revelando uma melhoria significativa nas propriedades ópticas e elétricas. Com isso, pela primeira vez, foi proposta a utilização de GaAsBi como sensores de radiação gama. Em suma, este trabalho apresenta duas abordagens inovadoras que contribuem significativamente para o desenvolvimento de materiais de alto desempenho e com características promissoras para diversas aplicações tecnológicas. A EMA se destaca como uma técnica de deposição eficiente e acessível, enquanto a engenharia de defeitos induzidos por radiação gama abre novas possibilidades para a criação de materiais com propriedades aprimoradas.

MEMBROS DA BANCA:
Externo à Instituição - KLEBER GONÇALVES BEZERRA ALVES - UFPE
Externo à Instituição - ERALCI MOREIRA THERÉZIO - UFMT
Presidente - 1999840 - JORLANDIO FRANCISCO FELIX
Interno - 1547480 - JOSE ANTONIO HUAMANI COAQUIRA
Interna - 1218750 - LUANA CRISTINA WOUK