Síntese de nanomateriais calcogênicos (In-Te e Zn-S) e caracterização de suas propriedades físicas: [dissertação]

Abstract

Os estudos dessa dissertação de mestrado tiveram como objetivos a produção de nanomateriais calcogênicos, dos sistemas In-Te e Zn-S na forma de pó, através da Mecano-Síntese e a caracterização de suas propriedades físicas. Foi observada a potencialidade da Mecano-Síntese na obtenção de fases do diagrama de fases para ambos os sistemas e da fase de alta pressão InTe(II). Foi necessário tempos de moagem curtos ~2h para a formação das fases. As fases obtidas foram InTe tetragonal, InTe cúbica de alta pressão, In4Te3 ortorrômbica, ZnS cúbica do tipo blenda de zinco e ZnS hexagonal do tipo wurtzita. As morfologias e composições químicas dos produtos finais foram analisadas através de microscopia eletrônica de varredura combinada com fluorescência de raios X por dispersão de energia. A difração de raios X foi empregada para acompanhar a evolução estrutural das amostras em função do tempo de moagem, da temperatura e do envelhecimento após a produção. As informações cristalográficas das fases cristalinas identificadas foram obtidas através de análises de Rietveld dos difratogramas experimentais, utilizando o pacote de programas GSAS de distribuição gratuita. Os tamanhos médios de cristalitos das fases obtidas variaram entre 8 e 26 nm, estimados através da combinação das técnicas de difração de raios X e microscopia eletrônica de transmissão de alta resolução. A calorimetria diferencial de varredura foi capaz de mostrar a fusão de Te e In não reagidos e da fase In4Te3,e sugeriu cristalização/relaxamento estrutural e variação no calor específico das fases presentes nas amostras feitas por Mecano-Síntese. Utilizando a espectroscopia Raman foi possível identificar modos vibracionais das fases de Te, ?-TeO2, InTe(I), S e ZnS. As discrepâncias entre os valores de frequência obtidos e os da literatura sugerem condições de tensão/deformação das redes cristalinas presentes nas amostras produzidas por Mecano-Síntese. Os resultados obtidos pelas diferentes técnicas supracitadas possibilitaram uma ampla caracterização das ligas apresentadas nessa dissertação. Até o presente momento, os resultados dos estudos dessa dissertação foram apresentados em 2 congressos nacionais e permitiram a redação/submissão de dois artigos (em avaliação) em revistas internacionais.