Banca de DEFESA: LILIAN KÁSSIA CAVALCANTE DA SILVA DE ASSIS

Uma banca de DEFESA de MESTRADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : LILIAN KÁSSIA CAVALCANTE DA SILVA DE ASSIS
DATA : 15/06/2021
HORA: 09:00
LOCAL: Programa de Pós-Graduação em Ciência de Materiais
TÍTULO:

PREPARAÇÃO DE FILME DE GRANADA DE ÍTRIO E FERRO SOBRE SUBSTRATO DE SILÍCIO (100)

PALAVRAS-CHAVES:

filmes finos; método MOD; método sol-gel; limpeza crítica RCA; Granada de ferro e ítrio.

PÁGINAS: 60
RESUMO:

O presente trabalho trata-se da busca pelas condições ideais para obtenção de filmes
de granada de ferro e ítrio (YIG) de qualidade, sobre substrato de silício, utilizando
rota química. Tendo em vista as grandes diferenças estruturais existentes entre o YIG
e o silício, este feito torna-se um desafio, que tem sido amplamente discutido na
literatura. Para isso, dois métodos de síntese foram testados: a decomposição
metalorgânica (MOD) e o sol-gel. A solução MOD teve seu estudo apenas na fase
inicial. As soluções precursoras a base de ferro e ítrio foram caracterizadas por
termogravimetria (TGA) e calorimetria diferencial de varredura (DTA), para
entendimento do comportamento da decomposição do material em estudo em função
da temperatura. A solução foi sinterizada a 1000ºC, apresentou fases de YIG cúbica
e perovskita (YIP) em análise de difratometria de raios X (DRX). Sendo uma técnica
de poucos relatos na literatura para a obtenção da fase YIG, o grande número de
variáveis a serem controladas e, ainda, a estabilidade química das soluções
precursoras, o método MOD continuou sendo perspectiva deste estudo. Em
contrapartida, foram preparadas duas soluções a partir do método sol-gel: uma de YIG
puro e outra de YIG dopado com zinco a 3%. Dois tratamentos térmicos foram
propostos para investigação da influência das taxas de aquecimento/resfriamento e
do tempo de patamar na qualidade dos filmes, quando utilizada ambas as soluções.
Todas as variáveis foram determinadas a partir da consideração dos ciclos de pirólise,
de nucleação e de cristalização. As soluções foram caracterizadas por TGA/DTA e
foram tratadas com o tratamento considerado mais lento, mediante as taxas de
aquecimento utilizadas. Os padrões de DRX apresentaram fases secundárias em
ambas as amostras. No entanto, filmes tratados com as mesmas rampas de
tratamento térmico apresentaram YIG de estrutura cúbica em única fase. Os
tamanhos dos grãos puderam ser estimados a partir dos picos de maior intensidade,
chegando a valores menores que 12nm. Um estudo comparativo pôde ser realizado,
tendo como premissa uma amostra preparada em acordo com uma referência da
literatura. Dois conjuntos serviram como base de estudo para definição da melhor
solução e tratamento térmico a ser aplicado em etapas posteriores. Os filmes tiveram
sua estrutura e morfologia de superfície comparados a partir de análises de
microscopia óptica (MO), eletrônica de varredura (MEV) e análises estimativas de
tamanho de partículas e perfil rugosidade. A solução dopada com zinco e o tratamento
térmico mais lento apresentaram amostras de maior qualidade de superfície. Um
estudo inicial da interferência do envelhecimento das soluções também pôde ser
realizado. O comparativo entre filmes obtidos a partir de soluções de diferentes
tempos de envelhecimento indicaram interferência na qualidade dos filmes. Por fim,
um terceiro conjunto de amostras foi preparado, utilizando a solução envelhecida,
sendo avaliada a interferência da velocidade de rotação, tempo de patamar e
processo de limpeza dos substratos. Os resultados indicaram grande influência do
processo de limpeza na qualidade dos filmes. Também foi observada a influência da
velocidade de rotação na formação de bordas de material nas extremidades do
substrato. Estas, observadas em filmes de substrato quadrado, onde foi confirmada a
teoria de que quanto maior a velocidade, menor a largura de borda formada.

MEMBROS DA BANCA:
Presidente - 2457389 - EDUARDO PADRON HERNANDEZ
Interna - 2572606 - GLORIA MARIA VINHAS
Externo à Instituição - JOSE ANGELO PEIXOTO DA COSTA - IFPE