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Análise de Nano Estruturas Através da Técnica MEIS Maurício de A. Sortica Pedro Luis Grande Leonardo Miotti Giovanna Machado Thiago Menegotto Daniel Baptista.

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1 Análise de Nano Estruturas Através da Técnica MEIS Maurício de A. Sortica Pedro Luis Grande Leonardo Miotti Giovanna Machado Thiago Menegotto Daniel Baptista

2 Motivação Catalisadores para otimizar processos químicos NanotecnologiaNanofotônica Aplicações biomédicas e farmacêuticas

3 Nanoestruturas

4 Caracterização Difração de raio-X (XRD) Microscopia de força atômica (AFM) de força atômica (AFM) eletrônica de transmissão (TEM) eletrônica de transmissão (TEM) eletrônica de varredura por emissão de campo (FE-SEM) eletrônica de varredura por emissão de campo (FE-SEM) de varredura por tunelamento (STM) de varredura por tunelamento (STM) Difração de elétrons de alta energia (RHEED) Espectroscopia de photoelétron (PES) Espalhamento de íons com média energia (MEIS)

5 MEIS – Espalhamento de Íons de Energia Média Técnica análoga ao RBS com alta resolução em energia e ângulo Análise estrutural de superfícies/interfaces com resolução subnanométrica Análise de composição e perfil de profundidade de filmes finos resolução de profundidade ~ 2 a 3Å resolução de profundidade ~ 2 a 3Å

6 MEIS Vantagens facilidade na preparação da amostra facilidade na preparação da amostra permite determinar quantitativamente composição e estequiometria da nanopartícula permite determinar quantitativamente composição e estequiometria da nanopartícula perfil de concentrações dentro da nanopartícula perfil de concentrações dentro da nanopartículaLimitações MEIS deve ser combinado com outras técnicas para caracterizar completamente a amostra MEIS deve ser combinado com outras técnicas para caracterizar completamente a amostra é necessário poder separar os espectros dos elementos presentes na amostra é necessário poder separar os espectros dos elementos presentes na amostra

7 Simulação de Espectro Probabilidade de um íon espalhado no i-ésimo elemento no volume unitário dv ser detectado com energia E out.

8 Simulação tradicional divide-se a amostra em fatias divide-se a amostra em fatias calcula-se o espectro para cada fatia calcula-se o espectro para cada fatia soma-se os espectros de todas as fatias soma-se os espectros de todas as fatias Simulação de Espectro

9 Simulação de Espectro – Nano Simulação para nanopartículas divide-se a amostra em cubinhos divide-se a amostra em cubinhos calcula-se o espectro de cada cubinho calcula-se o espectro de cada cubinho soma-se os espectros de todos os cubinhos soma-se os espectros de todos os cubinhos

10 Partículas não têm necessariamente o mesmo tamanho: distribuição de tamanhos Densidade de partículas por unidade de área não é necessariamente uniforme

11 Simulação para nanopartículas Método Montecarlo Método Montecarlo

12 A posição em uma partícula onde ocorre o espalhamento é dada por (x, y, z) em um hemisfério.

13 Software para simulação Distribuição de perda de energia não é simétrica Estudo dos efeitos dessa assimetria no estudo de nanopartículas muito pequenas Estudo dos efeitos dessa assimetria no estudo de nanopartículas muito pequenas Amostras podem conter várias geometrias e vários tamanhos Cada tamanho é representado por uma matriz tridimensional contendo a composição de cada posição (x,y,z) Cada tamanho é representado por uma matriz tridimensional contendo a composição de cada posição (x,y,z)

14 PowerMeis

15 PowerMeis

16 PowerMeis

17 Comparação

18 Partícula x Filme

19 NANOPARTICLES Massachusetts Institute of Technology Gold

20 Ajuste

21 Perda de Energia

22 Perda de Enegia

23 Perda de Energia

24 Agradecimentos Cristiano Krug Samir Shubeita ElisaClaudião Leonardo Miotti Thiago Menegotto Giovanna Machado


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