Carga Horária: 60

Créditos: 4

Obrigatória: Eletiva

Fundamentos físicos e químicos de superfícies e interfaces, ultra-alto vácuo (UHV), estrutura eletrônica de superfícies e fenômenos interfaciais. Crescimento de filmes finos por epitaxia de feixe molecular (MBE) e sputtering. Monitoramento in situ do crescimento por micro balança de quartzo e difração de elétrons de alta energia refletidos (RHEED). Caracterização estrutural por RHEED, difração de elétrons de baixa energia (LEED) e difração de raios X em incidência rasante (GIXRD). Caracterização química por espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios X (XPS), incluindo análise quantitativa, estados químicos e perfilagem em profundidade. Fluorescência de raios X aplicada à análise de filmes finos e multicamadas. Caracterização magnética por Magneto-Optical Kerr Effect (MOKE) e Vibrating Sample Magnetometry (VSM). Correlação entre composição química, estrutura cristalina, interfaces e propriedades magnéticas de superfícies e filmes finos. Objetivo: Ao final da disciplina o aluno deverá ser capaz de: • Compreender os fundamentos físicos e químicos das superfícies e interfaces. • Entender os principais mecanismos de crescimento de filmes finos por epitaxia de feixe molecular (MBE) e sputtering. • Compreender os métodos de determinação de taxas de deposição por microbalança de quartzo e por oscilações de intensidade de RHEED. • Compreender o uso de LEED e RHEED na caracterização de superfícies cristalinas e em processos epitaxiais, incluindo a determinação de parâmetros estruturais. • Interpretar curvas de histerese obtidas por VSM e MOKE. • Correlacionar estrutura cristalina, composição química e propriedades magnéticas de filmes finos e interfaces. • Planejar experimentos de caracterização para materiais avançados. • Interpretar espectros de XPS e mapas químicos de superfície. • Realizar análises qualitativas e quantitativas da composição química superficial. • Compreender a aplicação da fluorescência de raios X na caracterização de filmes finos e multicamadas. • Interpretar resultados de GIXRD para determinação estrutural de filmes finos. Metodologia: A disciplina será ministrada por meio de aulas expositivas, análise de artigos científicos, resolução de exercícios e estudos de caso envolvendo resultados experimentais obtidos por XPS, GIXRD, LEED, RHEED, MOKE e VSM. Sempre que possível, serão realizadas demonstrações experimentais e atividades associadas aos laboratórios de caracterização do CDTN. Avaliação: • Exercícios e estudos dirigidos: 20% • Seminário baseado em artigo científico: 20% • Projeto de caracterização de material ou filme fino: 30% • Trabalho final ou prova escrita: 30%

Referências Bibliográficas: • BRIGGS, D.; SEAH, M. P. Practical Surface Analysis. • OHRING, M. Materials Science of Thin Films. • MOULDER, J. F. Handbook of X-ray Photoelectron Spectroscopy. • ECKERTOVÁ, L. Physics of thin films. • KOLASINSKI, K. Surface Science: Foundations of Catalysis and Nanoscience • VICKERMAN, J. C.; GILMORE, I. Surface Analysis: The Principal Techniques. • VENABLES, J. A. Introduction to Surface and Thin Film Processes. • CULLITY, B. D.; STOCK, S. R. Elements of X-Ray Diffraction. • COEY, J. M. D. Magnetism and Magnetic Materials. Bibliografia Complementar • OURA, K. et al. Surface Science: An Introduction. • ALS-NIELSEN, J.; McMORROW, D. Elements of Modern X-ray Physics. • ZHU, Y. Modern Techniques for Characterizing Magnetic Materials. • HERMAN, M. A.;