Departamento de Física Aplicada

Linhas de Pesquisa

1. Padrões de H2 em metais. Fabricação, estudos termodinâmicos, metalográficos e testes de padrões destinados à calibração de analisadores de hidrogênio em metais e determinação quantitativa do teor de hidrogênio em metais e ligas (Aprovada pelo Departamento/Conselho Científico em 01/1992).
2. Materiais magnéticos eletrodepositados. Obtencão e caracterização magnética de ligas e metais eletrodepositados com aplicações magnéticas (Aprovada pelo Departamento/Conselho Científico em 01/1996).
3. Economia do Hidrogênio. Estudos dos aspectos econômicos relacionados à tecnologia do hidrogênio : mercado, preços, geração através de fontes renováveis e não renováveis, estudos de caso, etc (Aprovada pelo Departamento/Conselho Científico em 03/1994).
4. Filmes Magnéticos. Eletrodeposição de filmes constituídos de metais de transição e terra raras com propriedade magnética - propriedades e estruturas (Aprovada pelo Departamento/Conselho Científico em 01/1986).
5. Geração Eletrolítica de Hidrogênio. Estudos para o aprimoramento da Unidade de Geração Eletrolítica de Hidrogênio do LH2, envolvendo eletrolisadores de água, unidade de ultrapurificação e armazenamento pressurizado (Aprovada pelo Departamento/Conselho Científico em 01/1976).
6. SIMS (Secondary Ion Mass Secondary). Utilização na detecção de impurezas e determinação do seu perfil de concentração em amostras de semicondutores, metais, etc... análise de heteroestruturas e poços quânticos em amostras crescidas por CBe (Aprovada pelo Departamento/Conselho Científico em 01/1994).
7. Crescimento de monocristais das Fases Fe17R2, R= terras raras. O desenvolvimento desta linha objetiva a obtenção de monocristais das fases Fe17R2, R=terras raras. O interesse nesses monocristais provém do fato que apresentam grande momento e de que, sob condiçõesadequadas, absorvem até três átomos de nitrogênio por fórmula unitária, adquirindo com isso, propriedades magnéticas interessantes, principalmente no caso de R=Sm (Aprovada pelo Departamento/Conselho Científico em 01/1972).
8. Obtenção de vidros especiais. Desenvolvimento de filtros na região infravermelho próximo, à base de alumínio silicatos dopados com terras raras (Aprovada pelo Departamento/Conselho Científico em 01/1972).
9. Catalisadores para reação de decomposição da água. São desenvolvidos novos catalisadores utilizando conceitos de variação de tensão interfacial, bem como técnicas eletrônicas para caracterização in-situ dos mesmos (Aprovada pelo Departamento/Conselho Científico em 01/1984).
10. Hidropirólise rápida (HPR) de correntes pesadas do refino de petroleo. Correntes pesadas do refino de petróleo (gasoleos , asfaltos) são processos numa unidade de HPR. Esta pesquisa visa a obtenção de frações leves adicionais a partir desses resíduos (Aprovada pelo Departamento/Conselho Científico em 01/1994).
11. Materiais semicondutores para aplicações na conversão fotovoltáica e microeletrônica . Estudo das propriedades opticas , estruturais e de transporte em semicondutores amorfos e cristalinos. Estudo de superfícies de materiais semicondutores (Aprovada pelo Departamento/Conselho Científico em 01/1980).
12. Estudo de células solares cristalinas de alta eficiência. Estudar as células solares cristalinas de alta eficiência (Aprovada pelo Departamento/Conselho Científico em 01/1980).
13. Supercondutividade. São estudados os diversos fenômenos responsáveis pela supercondutividade em materiais cerâmicos de altas temperaturas e supercondutores convencionais (Aprovada pelo Departamento/Conselho Científico em 01/1987).
14. Micromecânica. Fabricação de dispositivos micromecânicos em silício monocristalino, e outros (Aprovada pelo Departamento/Conselho Científico em 01/1987).
15. Superfícies para eletrolisadores de água. Pesquisa sobre a eletrodeposição de metais em eletrodos utilizados no processo de eletrólise da água, visando a redução dos sobrepotenciais e aumento das superfícies específicas (Aprovada pelo Departamento/Conselho Científico em 01/1976).
16. Hidretos Metálicos. Fabricação, testes, estudos termodinânicos e aplicações de ligas metálicas destinadas ao armazenamento do hidrogênio na forma de hidretos metálicos e eletrodos para sistemas eletroquímicos (Aprovada pelo Departamento/Conselho Científico em 01/1976).
17. Hidrogênio em Metais. Preparação de materiais armazenadores de hidrogênio e sua caracterização atraves de curvas de carga e descarga. Medidas do coeficiente de difusão do hidrogênio em metais (Aprovada pelo Departamento/Conselho Científico em 01/1986).
18. Corrosão e fragilização de metais pelo H2. Estudos sobre os efeitos de corrosão e fragilização de metais e ligas pelo hidrogênio (Aprovada pelo Departamento/Conselho Científico em 01/1992).
19. Análise de Gases. Determinação quantitativa de gases leves (H2, Ar, O2, N2, CO, NOx, CO2, CH4, etc.) por cromatografia gasosa (Aprovada pelo Departamento/Conselho Científico em 01/1989).
20. Padronização Gasosa. Elaboração e estudo de misturas gasosas para uso como padrões em cromatografia e espectrometria de massas (Aprovada pelo Departamento/Conselho Científico em 01/1989).
21. Aplicações automotivas do H2. Estudo, desenvolvimento e contrução de protótipos de veículos utilizando o hidrogênio como combustível, em motores de combustão interna e células de combustível (Aprovada pelo Departamento/Conselho Científico em 01/1976).
22. Filmes finos depositados em plasmas de descargas luminescentes de compostos orgânicos. Propriedades estruturais, mecânicas, ópticas e elétricas dos filmes. Estudos da descarga por sonda de Langmuir e espectroscopia óptica de emissão Formação de partículas (poeira) na descarga (Aprovada pelo Departamento/Conselho Científico em 01/1986).
23. Implantação iônica. Efeitos da implantação de íons de baixa e média energia (5-400keV) nas propriedades estruturais, ópticas e elétricas de filmes depositados em plasmas reativos (Aprovada pelo Departamento/Conselho Científico em 01/1986).
24. Crescimento epitaxial pela técnica "epitaxia por feixe químico"(CBE). Crescimento epitaxial de filmes cristalinos do grupo III-V para a obtenção de dispositivos. A técnica permite o crescimento de filmes com espessuras de até uma camada atômica ( 3A), o que possibilita a fabricação de dispositivos com estruturas quânticas. Estas camadas são caracterizadas por diversas técnicas no LPD, como fotoluminescência, espectrometria de massa de íons secundários (SIMS) e microscopia de força atômica (AFM) (Aprovada pelo Departamento/Conselho Científico em 01/1973).
25. Crescimento epitaxial pela técnica de "epitaxia a partir de fase líquida"(LPE). Trata-se de uma técnica antiga, bastante desenvolvida e que permite obter com grande repetitividade, filmes cristalinos com parâmetro de rede casado com o do substrato. Pode fornecer excelentes camadas com espessuras maiores que 5000A. Atualmente, é utilizada para a obtenção de laser que emitem em faixa de comprimentos de onda ente 2,0 e 2,3 micrômetros, ou seja, compostos baseados em GaSb (Aprovada pelo Departamento/Conselho Científico em 01/1973).
26. Interfaces semicondutores líquidos. São caracterizadas as respostas dos semicondutores à pulsos de tensão ou corrente, em um meio eletroquímico, na ocorrência ou presença de luz (Aprovada pelo Departamento/Conselho Científico em 01/1984).
27. Silício poroso. A anodização de wafers de Si propicia a formação de nano-estruturas com características luminescentes (Aprovada pelo Departamento/Conselho Científico em 01/1984).
28. Nanoestruturas. Utilizando um STM/AFM, é estudada a formação nano-estruturas, em detritos materiais, dentre os quais silício poroso (Aprovada pelo Departamento/Conselho Científico em 01/1984).
29. Formação de padrões na interface líquido-sólido. Turbulência interfacial gerada por gradientes de tensão interfacial promovem a auto-organização superficial, formando padrões (Aprovada pelo Departamento/Conselho Científico em 01/1984).
30. Molhabilidade de superfícies. A molhabilidade de distintas superfícies é avaliada pelo método de Wilhelmy, onde a massa do menisco de solução sobre o eletrodo é medida em função do tempo e do potencial aplicado (Aprovada pelo Departamento/Conselho Científico em 01/1984).
31. Caos em sistemas eletroquímicos. Séries temporais de corrente ou tensão tem suas características caóticas analisadas por seus espectros de potência, medidas de dimensão fractal (Grassberger-Procaccia) e pelo expoente de Lyapunov (Aprovada pelo Departamento/Conselho Científico em 01/1984).
32. Balança de quartzo. Fabricação de balança de quartzo (Aprovada pelo Departamento/Conselho Científico em 01/1984).
33. Estrutura eletrônica de polímeros condutores. Estudo das propriedades óticas, elétricas e magnéticas de polímeros condutores (Aprovada pelo Departamento/Conselho Científico em 01/1990).
34. Estudo de superfícies do ponto de vista da estrutura eletrônica e da composição utilizando espectroscopia de elétrons. A interação de átomos e moléculas com sólido se dá através das camadas atômicas mais externas do mesmo, isto faz com que a identificação dos átomos que compõem estas camadas bem como suas propriedadesfísico-químicas é de grande importância. O Grupo de Física de Superfícies utiliza espectroscopias de elétrons para determinar estas propriedades de materiais de interesse à catálise, tanto catalisadores superdotados quanto de metais e ligas massivas (Aprovada pelo Departamento/Conselho Científico em 01/1975).
35. Estrutura eletrônica de moléculas cancerígenas e anti-cancerígenas. Estudo das propriedades eletrônicas, óticas e magnéticas de drogas anti-cancerígenas e investigação dos processos de cancinogênese química (Aprovada pelo Departamento/Conselho Científico em 01/1990).
36. Eletrônica molecular. Investigação, caracterização e design de moléculas que funcionam como dispositivos eletrônicos/óticos em escala molecular, por exemplo, diodos, chaves óticas e elétricas, transistores, etc (Aprovada pelo Departamento/Conselho Científico em 01/1990).
37. Metais e ligas. Estudo de propriedades elétricas, óticas e estruturais de metais e ligas, dentro do formalismo de dinâmica molecular e dinâmica de redes (Aprovada pelo Departamento/Conselho Científico em 01/1990).
38. Fabricação e física de dispositivos optoeletrônicos. Dispositivos optoeletrônicos são elementos fundamentais em sistemas para a conversão de energia luminosa (luz-fótons) em energia elétrica (eletricidade-elétrons) e vice-versa. Sensores de luz, leds laser semicondutor (CD-laser) são exemplos de tais dispositivos. Em nosso grupo estudamos e fabricamos lasers semicondutores de dimensões micrométricas para a conversão de sinais elétricos muitíssimo rápidos (fração de milésimo de milionésimo de segundos) em sinais luminosos para a conexão entre sistemas por meio de "fios" de transporte de luz (fibras ópticas) (Aprovada pelo Departamento/Conselho Científico em 01/1973).
39. Crescimento de tarugos monocristalinos de GaAs, InP e GaSb. Síntese e crescimento de tarugos monocristalinos que, após orientados e cortados em lâminas, são utilizados como substratos para epitaxia (Aprovada pelo Departamento/Conselho Científico em 01/1973).
40. Ótica não linear. O objetivo do projeto é usar o alto valor do coeficiente não linear dos compostos III-V, para projetar e fabricar dispositivos paramétricos de geração de luz infravermelha usando guias de onda que permitem casamento de fase de maneira eficiente. O projeto envolve crescimentos de camadas epitaxiais por LPE, medidas do coeficiente não linear e do índice de refração, modelamento dos guias paramétricos, crescimento destas guias por CBE, e teste de funcionamento das guias (Aprovada pelo Departamento/Conselho Científico em 01/1973).
41. Dispositivos eletrônicos. Desenvolvimento de processos de fabricação de Circuitos Integrados com tecnologia MESFET e HBT em GaAs. Para tanto também pesquisamos etapas de processos tais como: implantação iônica; difusão a partir de filme SOG (Spin on Glass); dispositivos de dielétricos por CVD (Chemical Vapor Deposition); deposição de filmes metálicos por CVD, sputtering, evaporação e eletrodeposição; processos de corrosão por plasma (Aprovada pelo Departamento/Conselho Científico em 01/1973).
42. Planejamento energético. Estudo dos aspectos relacionados à geração, transporte, armazenamento e utilização da energia, seja a nível regional como geral, envolvendo o planejamento do suprimento, conservação e substituição de energéticos, bem como aos diversos aspectos ambientais relacionados à geração e ao uso de energia (Aprovada pelo Departamento/Conselho Científico em 03/1986).
43. Ligas eletrodepositadas. Visa obter por métodos químicos e eletroquímicos a codeposição de metais e não metais que resultem em materiais com aplicações tecnológicas (Aprovada pelo Departamento/Conselho Científico em 01/1990).
44. Estrutura de ligas eletrodepositadas. Tem por objetivo a análise da correlação entre os parâmetros da codeposição e a estrutura do material, procurando um entendimento de suas propriedades. Produção de ligas e metais amorfos e nanocristalinos (Aprovada pelo Departamento/Conselho Científico em 01/1984).
45. Caracterização eletroquímica de ligas. Estudo do comportamento eletroquímico dos materiais em diferentes soluções, testando sua resistência à corrosão e suas propriedades catalíticas para determinadas reações (Aprovada pelo Departamento/Conselho Científico em 01/1984).
46. Corrosão. Avaliação da resistência à corrosão de metais, ligas com e sem revestimentos, ou anodização pelo método de Impedância Eletroquímica e por técnicas covencionais (Aprovada pelo Departamento/Conselho Científico em 01/1992).
47. Estudo das propriedades volumétricas e superficiais de metais e ligas. Grande parte dos catalisadores utilizados industrialmente é composto de pequenas partículas de metais ou ligas metálicas suportadas. Um primeiro passo na compreenção destas partículas seria a determinação das propriedades superficiais e volumétricas dos metais e ligas na forma massiva. Utilizamos espectrocopia de fotoelétrons excitados por radiação Ultra Violeta e Raios-X moles bem como Espectroscopia de Elétrons Auger para determinar a composição, estrutura eletrônica e cristalogáfica de metais e ligas de interesse em catálise (Aprovada pelo Departamento/Conselho Científico em 01/1975).
48. Caracterização de catalisadores suportados através espectroscopias eletrônicas. As propriedades de catalisadores suportados são fortemente dependentes do processo de fabricação. A utilização de XPS na caracterização de catalisadores permite a correlação da composição e estado químico das superfícies das partículas metálicas com o processo de fabricação e a atividade catalítica. Neste trabalho colaboramos com grupos que produzem e caracterizam catalisadores (Aprovada pelo Departamento/Conselho Científico em 01/1975).
49. Estudo da física fundamental dos processos de emissão de fotoelétrons e elétrons Auger. A utilização de espectroscopias eletrônicas de maneira quantitativa necessita do conhecimento dos mecanismos físicos fundamentais relacionados com a excitação e com a emissão de elétrons por superfícies. Parte de nossas pesquisas é dedicada a elucidação destes mecanismos, principalmente em metais e suas ligas (Aprovada pelo Departamento/Conselho Científico em 01/1975).
50. Síntese e caracterização de fullerenos intercalados e endoédricos. Desenvolvimento de equipamentos e técnicas que permitem a síntese e caracterização de C60 em quantidades macroscópicas, utilizando-se o método de Huffman e técnicas da matéria condensada, respectivamente (Aprovada pelo Departamento/Conselho Científico em 01/1976).
51. Materiais e dispositivos eletrocrômicos; microbaterias. Estudo de materiais com propriedades especiais voltadas ao desenvolvimento de dispositivos multicamadas como janelas e espelhos com características ópticas dinâmicas ou microbaterias (Aprovada pelo Departamento/Conselho Científico em 01/1991).
52. Síntese e caracterização de materiais carbonosos avançados (MCA). Contempla-se piches ligantes (PL) e mesofásicos (PMF) compósios carbono-carbono (C-C), microesferas de mesocarbono (MEMC), grafites sintéticos (GS), fullerenos (C60) e sua caracterização respectiva com técnicas da matéria condensada (Aprovada pelo Departamento/Conselho Científico em 01/1980).
53. Cogeração no setor terciário. Estudos de casos de cogeradores compactos a serem desenvolvidos com o advento do gás natural (Aprovada pelo Departamento/Conselho Científico em 01/1986).
54. Torrefação de resíduos agrícolas e florestais . Compactação e tratamento de resíduos. Pesquisa as técnicas de obtenção de combustíveis sólidos a partir de resíduos canavieiros e ou agrícolas (Aprovada pelo Departamento/Conselho Científico em 01/1990).
55. Instrumentação para biomecânica. Pesquisa e desenvolvimento interdisciplinar de instrumentação, metodologias e técnicas para análise tridimensional da mecânicas, da postura estática, cinemática, inércia, dinâmica do corpo humano comoum todo (Aprovada pelo Departamento/Conselho Científico em 01/1988).
56. Microscopia de força atômica. Caracterização de superfícies isolantes ou condutoras, cujas imagens topográficas obtidas por Microscopia de Força Atômica são caracterizadas por sua rugosidade, características fractais ou leis de escala (Aprovada pelo Departamento/Conselho Científico em 01/1996).
57. Séries temporais caóticas. Sinais experimentais com características caóticas são analisados, visando identificar as propriedades do sistema que o gerou. Aplicações em sensores, processos de decapagem, comportamento de adesivosetc (Aprovada pelo Departamento/Conselho Científico em 01/1994).
58. Caracterização óptica de filmes finos dielétricos e semicondutores. Medição de transmitância e/ou refletância de filmes finos dielétricos e semicondutores depositados sobre substratos transparentes ou semitransparentes nas bandas ultravioleta, visível e/ou infravermelho. Cálculo do índice de refração, coeficiente de absorção, gap óptico e espessura do filme (Aprovada pelo Departamento/Conselho Científico em 03/1983).
59. Tópicos relacionados a fenômenos físicos (mecânicos, acústicos ópticos) com aplicação ao ensino universitário de graduação. Desenvolvimento de aspectos teóricos e experiências relacionados com os fenômenos de rotação, interferência, reflexão, refração, ressonância, etc. em sistemas tais como tubos, placas, filmes finos, equipamentos tais como interferômetros, filtros ópticos, etc. Estudo de grandezas tais como índice de refração, coeficiente de absorção, velocidade de propagação, etc (Aprovada pelo Departamento/Conselho Científico em 06/1994).
60. Difração de diagramas de fases. Estudo experimental das relações de fases em sistemas à base de Fe-TR-X, onde TR=metais de terras raras e X=elementos intersticiais ou substitucionais, com ênfase em propriedades magnéticas. Outros sistemas de interesse são os à base de Nb-MT-X onde MT=metais de transição e X elementos intersticiais ou substitucionais, com ênfase em propriedades mecânicas e de resistência à corrosão (Aprovada pelo Departamento/Conselho Científico em 01/1997).
61. Física de superfícies em crescimento e formação de nano-estruturas. A superfície de filmes finos crescidos epitaxialmente é estudada principalmente por microscopia de força atômica. Através da análise das morfologias observadas, que podem apresentar propriedades fractais, estudamos a dinâmica do crescimento, caracterizando os processos básicos envolvidos na formação das estruturas superficiais. Os resultados assim obtidos são utilizados para a fabricação de nano-estruturas semicondutoras de dimensionalidade reduzida, como fios e pontos quânticos (Aprovada pelo Departamento/Conselho Científico em 01/1995).