Crescimento e morfologia de ligas de CoxFe100-x eletrodepositadas sobre Si(111) tipo-n

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Autor(es): dc.contributorMattoso Filho, Ney Pereira, 1965--
Autor(es): dc.contributorUniversidade Federal do Paraná. Setor de Tecnologia. Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciência dos Materiais - PIPE-
Autor(es): dc.creatorNeckel, Itamar Tomio-
Data de aceite: dc.date.accessioned2025-09-01T11:56:38Z-
Data de disponibilização: dc.date.available2025-09-01T11:56:38Z-
Data de envio: dc.date.issued2024-12-11-
Data de envio: dc.date.issued2024-12-11-
Data de envio: dc.date.issued2009-
Fonte completa do material: dc.identifierhttps://hdl.handle.net/1884/21180-
Fonte: dc.identifier.urihttp://educapes.capes.gov.br/handle/1884/21180-
Descrição: dc.descriptionOrientador: Ney Pereira Mattoso Filho-
Descrição: dc.descriptionDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia - PIPE. Defesa: Curitiba, 03/04/2009-
Descrição: dc.descriptionInclui bibliografia-
Descrição: dc.descriptionÁrea de concentração: Engenharia e ciências de materiais-
Descrição: dc.descriptionResumo: Este trabalho tem como objetivo a eletrodeposição potenciostática de filmes finos das ligas CoxFe100-x (0 < x < 100) assistida por luz, diretamente sobre silício monocristalino tipo-n com orientação (111). Para isso, foram utilizadas soluções aquosas contendo sulfato de cobalto hepta-hidratado CoS4. 7H20 e sulfato ferroso amoniacal (NH4)Fe(SO4)2. 6H20 à concentração de 500 mmol/litro, fixa em todos os experimentos. Foram utilizados como aditivos na solução: sacarina sódica a 5 gL - 1, ácido bórico H3B03 a 500mmol/L e Na2S04 a 130 mmol/l. Foi realizada a caracterização eletroquímica, estrutural, química e morfológica das ligas de CoxFe100-x (0 < x < 100). A partir da análise dos voltamogramas obtidos é possível observar que o potencial (Ag/AgCl) em que ocorre à codeposição da liga CoFe aumenta a medida que a quantidade de cobalto na solução diminui. A análise dos transientes de corrente duplamente normalizados permite observar que o processo de nucleação é instantâneo, havendo melhor concordância com o modelo de nucleação para as altas concentrações de cobalto. Os difratogramas indicam que a quantidade de cobalto na liga influencia na estrutura cristalina, promovendo as transições CCC ? CFC ? HC, à medida que a quantidade de cobalto na liga aumenta. Entretanto a fase CFC aparece em várias composições, forçada pelo substrato. As imagens de MEV mostram mudanças significativas na morfologia dos depósitos à medida que a quantidade de cobalto diminui, pois os cristalitos tornam-se mais facetados. A análise composicional das ligas pela técnica de EDS mostra a linearidade entre a composição nominal da solução e a composição do filme. Não sendo observado o fenômeno da codeposição anômala. Em particular foi realizada a caracterização eletroquímica, química, morfológica, estrutural e elétrica das ligas Co70Fe30 e Co90Fe10. Essas ligas foram eletrodepositadas em diferentes potenciais catódicos, sendo que em -1,29 V para Co70Fe30 e -1,23V para Co90Fe10, a nucleação é instantânea e os núcleos possuem forma hemisférica. Pela técnica de AFM foi possível obter a rugosidade rms de 10nm para a liga Co70Fe30 e 26nm para a liga Co90Fe10. As medidas de resistência elétrica in-situ mostram a formação de silicetos a altas temperaturas para ambas as ligas.-
Descrição: dc.descriptionAbstract: The aim of this work is the potentiostatic electrodeposition photo-assisted of CoxFe100-x (0 < x < 100) alloys thin films directly on n-type silicon single crystal with (111) orientation. The electrolytes were prepared from reagent analytical grade chemicals using bidestilated water and consisted of boric acid, sodium sulfate, metal sulfates (CoSO4.7H2O and (NH4)Fe(SO4)2 .6H2O at 50mmol/L) and sodium saccharin as organic additive. In addiction were carried out the follow analyses: the electrochemical, structural, chemistry and morphological characterization ofCoxFe100-x (0 < x < 100) alloys. Voltammogram analysis shows the potencial (Ag/AgCl), in which occurs the co-deposition of the alloy CoFe, increases as the amount of cobalt in solution decreases. Potentiostatic current transient curves suggest an instantaneous nucleation; there is a better agreement with the nucleation model for high concentrations of cobalt. X-ray diffraction measurements shows the increase of the cobalt fraction in the alloy influences the crystal structure, promoting the transitions CCC ? CFC ? HC. However the CFC phase visibly appears in several compositions. This fact may be induced by the substrate orientation. The images of SEM show significant changes in the morphology of the deposits with the cobalt amount decrease, evidencing crystallites more faceted for high iron concentration in the alloys. The EDS analysis shows the linearity between the nominal composition of the solution and the film composition, not being observed the anomalous co-deposition phenomenon. In particular, were carried out the electrochemical, chemical, morphological, structural and electrical characterization of Co70Fe30 e Co90Fe10 alloys. These alloys had been electrodeposited on different cathodic potentials: - 1.29 V for  Co70Fe30 and -1.23V for Co90Fe10. In both, the nucleation is instantaneous and the nuclei have a hemispherical shape. The AFM analysis reveals a roughness rms of 10 nm for the alloy Co70Fe30 and 26 nm for the alloy Co90Fe10. Measures of electrical resistance in-situ show ternary silicides being formed at 560 ºC to Co70Fe30 and 490 ºC to Co90Fe10 alloy, respectively.-
Formato: dc.format108f. : il. algumas color., grafs.-
Formato: dc.formatapplication/pdf-
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Relação: dc.relationDisponível em formato digital-
Palavras-chave: dc.subjectEletroquímica-
Palavras-chave: dc.subjectVoltametria-
Palavras-chave: dc.subjectFilmes magneticos-
Palavras-chave: dc.subjectEletrodeposição-
Palavras-chave: dc.subjectEngenharia de Materiais e Metalurgia-
Título: dc.titleCrescimento e morfologia de ligas de CoxFe100-x eletrodepositadas sobre Si(111) tipo-n-
Tipo de arquivo: dc.typelivro digital-
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