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Estudos teórico e experimental de nanocristais semicondutores coloidais: determinação do “bandgap”, da distribuição de tamanhos e da cinética de crescimento

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dc.contributor Subtil, Andreza Germana da Silva
dc.contributor Couto, Marcos da Silva
dc.contributor.advisor Teixeira, Alvaro Vianna Novaes de Carvalho
dc.creator Ferreira, Diego Lourençoni
dc.date.accessioned 2018-05-18T12:05:06Z
dc.date.available 2018-05-18T12:05:06Z
dc.date.issued 2018-03-19
dc.identifier.citation FERREIRA, Diego Lourençoni. Estudos teórico e experimental de nanocristais semicondutores coloidais: determinação do “bandgap”, da distribuição de tamanhos e da cinética de crescimento. 2018. 168f. Tese (Doutorado em Física) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa. 2018. pt-BR
dc.identifier.uri http://www.locus.ufv.br/handle/123456789/19683
dc.description.abstract Uma nova expressão analítica para o “bandgap” dependente do tamanho de nanocristais semicondutores coloidais é proposta no âmbito do modelo de massa efetiva aplicado a poços de potencial esféricos e finitos a fim de proporcionar uma descrição quantitativa do efeito de confinamento quântico. Isto permite converter dados espectroscópicos ópticos (espectro de fotoluminescência e borda de absorção fundamental) em estimativas precisas de distribuição de tamanhos de sistemas de partículas coloidais mesmo quando se espera que o modelo de massa efetiva tradicional venha a falhar. Tal situação ocorre tipicamente quando se consideram partículas muito pequenas, pertencentes ao chamado limite do regime de confinamento forte. Aplicando as metodologias teóricas aqui desenvolvidas a nanocristais de CdTe sintetizados através de rotas químicas aquosas, distribuições de tamanhos foram determinadas e comparadas diretamente à aquelas obtidas a partir das técnicas de microscopia de força atômica e microscopia eletrônica de transmissão. Finalmente, a possibilidade de recuperar a distribuição de tamanhos a partir de experimentos espectroscópicos pode ser usada para elucidar a cinética de crescimento de nanocristais coloidais, pois a evolução temporal dos espectros ópticos é facilmente monitorada durante um experimento de crescimento típico. Empregando esta metodologia, a cinética de crescimento dos nanocristais de CdTe sintetizados foi completamente descrita no contexto de teorias de cristalização clássicas baseadas na nucleação homogênea de partículas esféricas em solução. As análises reportadas podem ser usadas como uma ferramenta complementar para a caracterização de amostras de nanocristais de muitos outros sistemas como os materiais semicondutores II-VI e III-V. pt-BR
dc.description.abstract A new analytical expression for the size-dependent bandgap of colloidal semiconductor nanocrystals is proposed within the framework of the finite-depth spherical-well effective mass model in order to provide a quantitative description of the quantum confinement effect. This allows one to convert optical spectroscopic data (photoluminescence spectrum and fundamental absorbance edge) into accurate estimates for the particle size distributions of colloidal systems even if the traditional effective mass model is expected to fail, which occurs typically for very small particles belonging to the so-called strong confinement limit. By applying the reported theoretical methodologies to CdTe nanocrystals synthesized through aqueous chemical routes, size distributions are inferred and compared directly to those obtained from atomic force microscopy and transmission electron microscopy. Finally, the possibility of recovering the size distribution from spectroscopic experiments can be used to clarify the growth kinetics of colloidal nanocrystals since the temporal evolution of optical spectra is easily monitored during a typical growth experiment. By employing this methodology, the growth kinetics of the synthesized CdTe nanocrystals is completely described here in the sense of the classical crystallization theories based on homogeneous nucleation of spherical particles in solution. The reported analyses can be used as a complementary tool for the characterization of nanocrystal samples of many other systems such as the II-VI and III-V semiconductor materials. en
dc.description.sponsorship Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior pt-BR
dc.language.iso por pt-BR
dc.publisher Universidade Federal de Viçosa pt-BR
dc.rights Acesso Aberto pt-BR
dc.subject Física pt-BR
dc.subject Materiais nanoestruturados pt-BR
dc.subject Propriedades ópticas pt-BR
dc.subject Cinética pt-BR
dc.title Estudos teórico e experimental de nanocristais semicondutores coloidais: determinação do “bandgap”, da distribuição de tamanhos e da cinética de crescimento pt-BR
dc.title Theoretical and experimental studies of colloidal semiconductor nanocrystals: determination of bandgap, size distribution and growth kinetics en
dc.type Tese pt-BR
dc.subject.cnpq Física da Matéria Condensada pt-BR
dc.creator.lattes http://lattes.cnpq.br/3344444947912729 pt-BR
dc.degree.grantor Universidade Federal de Viçosa pt-BR
dc.degree.department Departamento de Física pt-BR
dc.degree.program Doutor em Física pt-BR
dc.degree.local Viçosa - MG pt-BR
dc.degree.date 2018-03-19
dc.degree.level Doutorado pt-BR


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  • Física [38]
    Teses e dissertações defendidas no Programa de Pós-Graduação em Física

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