PARTE I – Apresentação e Conceitos Básicos: Nanoestruturas; Tipos e Classificações; Estruturas Individuais e Arranjos; Principais efeitos associados à redução do tamanho (“size-effects”); Materiais nanoestruturados; Conceitos Básicos de Eletroquímica. Redução e Oxidação. Técnicas potenciostática e galvanostática. Métodos Básicos de Nanofabricação: Nanolitografias; Preparação de máscaras poliméricas e outras; Introdução aos Métodos Eletroquímicos; Eletrodeposição de Filmes Finos Metálicos e Multicamadas; Óxidos; Matrizes de Alumina Porosa (PAM, AAO); Nanoestruturas Baseadas em PAM: Nanofios, nanopartículas e outras. Fabricação e Controle dos diâmetros dos poros: Principais Ácidos Utilizados e Etching Químico.
PARTE II – SPM (Scanning Probe Microscopy): Varredura de Ponta de Prova. SFM (Scanning Force Microscopy): Varredura de Força. O conjunto ponta/haste como sensor. O laser e o detector de quadrantes. O scanner piezoelétrico. Descrição geral de um equipamento típico. Formação da imagem por varredura de linha. Microscopia de Força Atômica – AFM. Modos de obtenção de imagem e seus parâmetros. Contato. Força lateral. Não-contato. Contato intermitente (Tapping). Topografia. Contraste de fase. Distorção devida à ponta – Deconvolução. Principais parâmetros obtidos no tratamento das imagens obtidas. Microscopia de Força Magnética – MFM. A ponta magnética – sua magnetização. Conformação magnética da superfície. A dupla varredura – lift mode. Formação da imagem de contraste magnético. Detecção por amplitude, fase e frequência. MFM com aplicação de campo magnético in situ.
Resumo: Este curso se constitui de 2 partes, onde se pretende apresentar uma visão geral dos assuntos tratados, suficientes para motivar os interessados a iniciar algum trabalho no tema. As técnicas eletroquímicas, devido a seu custo relativamente baixo, quando comparadas com técnicas de vácuo, são uma ótima alternativa para aqueles que desejam se iniciar na fabricação e estudo de estruturas nanométricas, como filmes finos, nanofios, nanocilindros, nanodots e nanopartículas em geral. Após serem produzidas, por qualquer técnica, as estruturas devem ser observadas e inspecionadas. Uma ferramenta importante engloba as técnicas denominadas de Microscopia de Varredura de Força (SFM – Scanning Force Microscopy) que possibilitam o mapeamento de superfícies, através de uma ponta adequada. Em grande parte das vezes tais medidas podem ser efetuadas em condições ambientes. O resultado de tal mapeamento será então um conjunto de coordenadas 3D (xyz), onde x e y serão geométricas (superficiais) e a 3a será proporcional à propriedade mapeada. As grandezas mais comumente caracterizadas por AFM são topografia, propriedades mecânicas e conformação magnética, entre outras. Nesta Introdução serão passadas noções suficientes para o entendimento de tais técnicas e suas aplicabilidades básicas, de tal forma que o aluno seja capaz de poder optar por alguma dessas em seus trabalhos no futuro.