Acompanha Pós: IE327 - Tópicos Especiais em Microeletrônica III

Tema: Tópicos Avançados em Síntese e Aplicações de Novos Materiais Nanoestruturados.

Ementa: Nesta disciplina serão abordadas técnicas avançadas de fabricação e caracterização de materiais nanoestruturados de 0, 1, 2 e 3 dimensões: nanopartículas e pontos quânticos, nanotubos e nanofios, filmes finos e ultrafinos, materiais híbridos e compósitos nanoestruturados, com especial atenção para aplicações práticas destes materiais. Serão apresentados conceitos básicos de nanotecnologias, abordagens alternativas: top-down e bottom-up, energia superficial e fenômenos relacionados à curvatura da superfície. Nanotubos de carbono e folhas de grafeno: propriedades básicas. Tipos de ligações em carbono e outras nanoformas de carbono. Métodos básicos de síntese (CVD catalítico, arco, laser). Técnicas de caracterização, manipulação, purificação e funcionalização. Em aulas práticas no CCSNano serão apresentadas com maior detalhamento as novas técnicas de fabricação e caracterização dos nanomateriais: microfluidização para esfoliação dos materiais lamelares, microfluídica para sínteses de nanopartículas e clusters, uso de microondas para processos ultrarrapidos de grafitização e formação de nanopartículas, fragmentação por ultrassom, eletrofiação para fabricação de nanofios funcionalizados, filtração e infusão a vácuo, fabricação de filmes finos por blade coating, litografia por ponta de prova térmica, formação de materiais compósitos a partir de materiais nanoestruturados. Aulas práticas para demonstração e treinamento em técnicas de síntese e análise de nanoestruturas e nanodispositivos (CVD, FIB, SEM, Raman, AFM, XPS, FTIR, Ponta térmica (NanoFrazor), medidas elétricas de 2 e 4 terminais, medidas de condutividade térmica em filmes na direção lateral e normal.

Conteúdo Programático: Técnicas de síntese. Mecanismos de nucleação e crescimento. Conceitos básicos de nanotecnologias, abordagens alternativas: top-down e bottom-up, energia superficial e fenômenos relacionados à curvatura da superfície. Técnicas de caracterização, manipulação, purificação e funcionalização. Materiais de interface térmica: conceitos, métodos de fabricação e caracterização, aplicações em dispositivos eletroeletrônicos. Materiais nanoporosos, Materiais de interface térmica: conceitos, métodos de fabricação e caracterização, aplicações em dispositivos eletroeletrônicos. Aulas práticas no CCSNano: novas técnicas de fabricação e caracterização dos nanomateriais: microfluidização para esfoliação dos materiais lamelares, microfluídica para sínteses de nanopartículas e clusters, uso de microondas para processos ultrarrapidos de grafitização e formação de nanopartículas, fragmentação por ultrassom, eletrofiação para fabricação de nanofios funcionalizados, filtração e infusão a vácuo, fabricação de filmes finos por blade coating, litografia por ponta de prova térmica, formação de materiais compósitos a partir de materiais nanoestruturados. Aulas práticas para demonstração e treinamento em técnicas de síntese e análise de nanoestruturas e nanodispositivos (CVD, FIB, SEM, Raman, AFM, XPS, FTIR, Ponta térmica (NanoFrazor), medidas elétricas de 2 e 4 terminais, medidas de condutividade térmica em filmes na direção lateral e normal. Aplicações em nanoeletrônica, sensores químicos, físicos e biológicos, em emissores de campo e em materiais compósitos em especial para aplicações térmicas.

Plano de Desenvolvimento: Tema: Tópicos Avançados em Síntese e Aplicações de Novos Materiais Nanoestruturados.

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Conforme IN CCG nº 02/2025 - Cláusula de Honestidade e Lisura Acadêmica

Todas as atividades relacionadas às disciplinas devem ser realizadas em conformidade com as orientações fornecidas pelos docentes e com o devido rigor ético.

Caso o(a) docente responsável, no exercício de sua liberdade de cátedra, forme convicção acerca da ausência de lisura ou de condições adequadas para a realização da atividade avaliativa, poderá atribuir nota zero, seja para a atividade única ou, conforme o caso, para o conjunto de atividades do semestre. A ocorrência deverá ser fundamentada e comunicada à Coordenação de Curso de Graduação, podendo o(a) estudante estar sujeito a processo administrativo.

Bibliografia: 1. G. Cao. Nanostructures and nanomaterials, Imperial College Press, London, 2004. 2. C. P. Poole, F. J. Owens, Introduction to nanotechnology, J. Wiley, N.Jersey, 2003. 3. Nanofabrication using focused ion and electron beams. Eds. I. Utke et al. Oxford University Press. 2012 4. S.M. Lindsay. Introduction to Nanoscience. Oxford Univ. Press. 2010. 5. Microfabrication for Microfluidics. S. J. John Lee, N. Sundararajan. Artech House, 2010.

Critério de Avaliação: Os alunos serão avaliados por meio de: i) participação em aula (50%); ii) apresentação de um trabalho/projeto ao final do semestre (50%).

Bibliografia complementar: n/a