Tecnologia de Superfícies e Interfaces

Caracterização geral

Pré-requisitos

Física de Estado Sólido.

Bibliografia

-“Physical vapor deposition of thin films ” – John E. Mahan

-“Introduction to plasma physics” – Gurnett and Bhattacharjee

-“Physics of thin films ” – Maurice H. Francombe and John L. Vossen

-“Physical chemistry of surfaces” – Arthur W. Adamson, Alice P. Cast.

-“Physics at surfaces”- Andrew Zangwill.

-“An Introduction to ultrathin organic Films from Langmuir to Self-assembly”-Abraham Ulman.

-“Multilayer Thin Films- Sequential assembly of nanocomposite Materials”- Gero decher, Joseph B. Schlenoff, Jean-Marie Lehn.

Método de ensino

As aulas Teórico Práticas têm uma duração de 2 h. Em 2/3 destas aulas os conteúdos programáticos que estão organizados em Unidades de Aprendizagem (UA), agrupados em documentos e disponibilizados no CLIP, serão expostos com recurso a vídeo-projetor e nas restantes aulas serão realizados trabalhos exprimentais em grupo. Algumas aulas serão ainda reservadas à apresentação de temas de conteúdos programáticos por parte dos alunos.

 

Método de avaliação

Componente teórica:

Realização de dois testes. A esta componente, média dos 2 testes, será atribuída, uma classificação, NT. A média dos testes terá de ser maior ou igual a dez valores para aprovação da disciplina.

Componente prática:

1. Realização de 2 trabalhos experimentais de laboratório em grupo sobre técnicas de produção e caracterização de filmes finos.

2.  Realização individual de uma monografia sobre um tópico a definir. A esta componente será atribuída uma classificação, NM.

3. Apresentação individual da monografia. A esta componente será atribuída uma classificação, NA.

4. A classificação da componente prática NP é obtida pela seguinte expressão, com o resultado arredondado às unidades:

NP = 0,6 x NM + 0,4 x NA

Esta nota terá de ser maior ou igual a dez valores para o aluno poder ser admitido a exame ou para aprovação da disciplina.

Aprovação à disciplina:

Alunos que venham a obter frequência neste ano lectivo: nota mínima de 10 valores, em 20 valores, na componente teórica T e na componente prática P.

Nota final: NF = 0.5 x NT + 0.5 x NP

Alunos com frequência de anos anteriores: nota mínima de 10 valores na componente teórica

Nota Final: NF = NT

Conteúdo

1. Introdução à Física de Superfícies

1.1.    Definições e propriedades físicas das superfícies

1.2.    Termodinâmica de superfícies (2D)

1.3.    Tensão superficial, capilaridade e ângulo de contacto

1.4.    Propriedades ópticas, mecânicas e eléctricas

1.5.    Processamento de superfícies e alterações das suas propriedades

 

2. Filmes finos e revestimentos

2.1.    Tecnologia de vácuo e evaporação em vácuo

2.2.    Deposição de filmes finos por métodos químicos e físicos

2.3.    Introdução à Física do Plasmas e descargas magnetrão

2.4.    Utilização da pulverização catódica na obtenção de filmes finos

2.5.    Preparação das superfícies (substratos)

2.6.    Aplicação dos plasmas na alteração da propriedades das superfícies (tratamentos superficiais)

2.7.    Obtenção de padrões em filmes finos

 

3. Natureza dos filmes finos e revestimentos              

3.1.    Condensação, nucleação e crescimento de filmes finos

3.2.    Estruturas nos filmes finos

3.3.    Espessura, composição, propriedades ópticas, mecânicas e eléctricas dos filmes finos

 

4. Aplicações tecnológicas dos filmes finos e revestimentos

4.1.    Resistências, condensadores e componentes electrónicos activos

4.2.    Dispositivos magnéticos e filmes finos supercondutivos

4.3.    Filmes finos em dispositivos integrados (Microelectrónica)

4.4.    Filmes finos decorativos

4.5.    Filmes duros e aplicações mecânicas

4.6.    Filmes biocompatíveis

4.7.    Propriedades Físicas do Grafeno e aplicações

4.8.    Superfícies hidrofóbica e hidrófilas

4.9.    Manipulação atómica e formação de nanoestruturas

 

5. Métodos de Filmes Finos Orgânicos

5.1.    Monocamadas Moleculares

5.1.1. Langmuir

5.1.2. Adsorção química

5.1.3. Adsorção Física

5.2.    Heterostructuras Moleculares

5.2.1. Langmuir Blodgett

5.2.2. Camada-por-camada;

5.2.3. “Spray”

5.2.4. Encapsulamento molecular

5.2.5. Jacto de Tinta

5.2.6. Litografia dedicada

Cursos

Cursos onde a unidade curricular é leccionada: