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Projetos para 2017

(atualizado em 7/11/2017)

 

Vagas para estudante de Doutorado e Mestrado.

 

Recentemente, foi aprovado um projeto para a nucleação de um grupo de pesquisa em espectroscopia ótica de emissores de luz individuais estudada com alta resolução espacial e espectral por Microscopia de Varredura de Tunelamento (STM) associada a um sistema óptico de alto desempenho. Nesse sistema, sinais de luminescência local gerados pela corrente de efeito túnel do STM serão utilizados para o estudo de nanoestruturas semicondutoras com resolução espacial sub-nanométrica. Os objetivos desse projeto são desenvolver um sistema instrumental único, no estado da arte, e explorar suas potencialidades no estudo de amostras luminescentes nanoestruturadas. Assim, neste projeto serão estudadas as propriedades óticas de novos materiais, como nanofios semicondutores III-V, C-Dots, semicondutores bidimensionais (MoS2, BN, etc), entre outros, e haverá uma contribuição para o entendimento desses sistemas quando estudados na escala nanométrica.

Em paralelo com o processo de compra do microscópio de tunelamento, está sendo realizado o desenvolvimento do acessório que irá detectar a luminescência local excitada pela corrente túnel. O desenvolvimento desse acessório e sua integração no microscópio representam um grande desafio com múltiplas facetas. Dentro desse projeto de desenvolvimento instrumental, se inserem vários projetos menores que podem ser adaptados ao momento profissional da ou do estudante (IC, Mestrado ou Doutorado). Assim, se você tem desejo de trabalhar conosco, podemos discutir sobre um projeto adaptado para você!

 

No momentos as seguintes frentes de trabalho estão sendo exploradas:

1-    Estudo do sistema ótico

A coleção de luz é feita por um espelho que é a peça principal de um sistema ótico que permite conduzir a luz coletada até o espectrômetro. Esse sistema precisa ser desenhado para minimizar as perdas e torná-lo resistente a desalinhamentos ou vibrações. Além disso, o sistema ótico deve ser capaz de fazer imagens da superfície da amostra com alta magnificação. A compreensão do sistema ótico e sua otimização exigem a realização de simulações amplas e a montagem de protótipos. Um resultado recente desse trabalho pode ser visto aqui.

 

2-    Integração do sistema de aquisição

A luz emitida pelas amostras será detectada por uma câmera CCD científica que está ligada a um espectrômetro. Esse sistema deverá ser controlado através da linguagem de programação do LabView e integrado no software de controle do microscópio. Essa integração deverá permitir a aquisição de espectros sincronizada com a aquisição de imagens, viabilizando assim o mapeamento da atividade ótica da amostra sendo estudada. Desenvolvimento já iniciado.

 

3-    Desenvolvimento de um sistema para fabricação de pontas

A ponta de tunelamento é a peça chave de um STM. É a ponta, com sua extremidade atomicamente aguda, que, juntamente com o efeito de tunelamento quântico, confere a resolução atômica ao microscópio. Nesse projeto, será preciso sistematicamente fabricar pontas, que podem se danificar durante a operação do equipamento. A fabricação é feita pelo desbaste eletrolítico em uma solução de NaOH de um fio de tungstênio. O formato da ponta também afeta suas propriedades e imagens de SEM serão feitas para determinar a morfologia da ponta.

 

4- Aplicações em materiais semicondutores

Uma vez em operação, o detector de luminescência do STM será aplicado ao estudo de materiais semicondutores nanoestruturados. Dentre os objetos de estudo estão nanofios, pontos-quânticos e materiais bidimensionais. Cada tipo de material constitui em si uma linha de pesquisa mais adaptada para um estudante de pós-graduação. Atualmente, colaborações estão estabelecidas para a obtenção de vários tipos de amostras luminescentes com nanoestrutura e com questões relevantes para serem respondidas na nanoescala.

 

 

 

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