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A. Ciências Exatas e da Terra - 3. Física - 4. Física da Matéria Condensada

PROCESSAMENTO DE NANOPOROS EM ÓXIDO DE SILÍCIO E Cr-39 POR BOMBARDEIO COM ÍONS DE DIFERENTES ENERGIAS.

Arícia Oliveira Dallanora 1
Ricardo Meurer Papaléo 1
(1. Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul)
INTRODUÇÃO:

A passagem de uma partícula atômica carregada e de alta energia através de materiais isolantes pode resultar na formação de uma zona de danos de alguns nanometros de diâmetro em torno do caminho do íon no material. Tais zonas são conhecidas como trilhas iônicas. Devido aos danos (e.g. desordem atômica e quebra de ligações químicas) criados ao longo das trilhas iônicas, o material nestas regiões fica mais suscetível ao ataque por reagentes químicos. Isto usualmente causa a remoção preferencial de material ao longo das trilhas iônicas em comparação com zonas não atingidas pela irradiação, fazendo com que buracos diminutos apareçam na superfície do material irradiado. Esta é uma técnica que pode ser usada para gerar superfícies porosas com baixa dispersão de tamanhos. 

METODOLOGIA:
Neste trabalho, filmes de SiO2 crescidos termicamente sobre substrato de silício foram expostos a feixes de íons de Au de diferentes energias (1, 2, 3, 4, 5, 10, 20, 50, 85, 118, e 2200 MeV) provenientes de diferentes aceleradores de partículas. Após a irradiação os filmes foram submetidos a um ataque químico em solução de HF, formando uma superfície porosa.
RESULTADOS:

Os filmes foram analisados por microscopia de força atômica (AFM). Imagens de AFM dos filmes atacados mostram buracos cônicos com diâmetros de dezenas a centenas de nanometros na superfície dos filmes de SiO2. Os valores médios do diâmetro dos poros, após uma energia mínima de feixe crescem com o poder de freamento ao quadrado e para altas energias tende a saturação. A distribuição de tamanhos dos buracos varia com a energia do feixe, para uma condição de ataque fixa. A dispersão nos tamanhos dos buracos foi estudada para cada energia e tende a ser menor (i.e. mais uniforme) para as energias mais altas, onde foi também comparada com a do polímero Cr-39 (mais sensível a radiação).

CONCLUSÕES:
Esta distribuição de tamanhos resulta em parte da natureza estatística da deposição de energia junto a superfície e em parte da possível presença de íons de energias diferentes que não são filtrados de forma apropriada pelo magneto do analisador de massas. Os valores médios dos poros, após uma energia mínima de feixe crescem linearmente com o poder de freamento e para altas energias tende a saturação. 
Instituição de fomento: CNPq
Trabalho de Iniciação Científica  
Palavras-chave: Óxido de sílício; Nanoestruturas; Bombardeio Iônico.
Anais da 58ª Reunião Anual da SBPC - Florianópolis, SC - Julho/2006