Medidas em Escala Nanométrica de Propriedades Mecânicas e Óticas em Superfícies

Neste tese estudamos, com o uso do microscópio de força atômica (AFM), as propriedades topológicas e tribológicas de dois tipos de materiais: filmes de carbono amorfo hidrogenado (a – C(N) : H) com e sem nitrogênio usados como revestimentos protetores e filmes finos de Fluoreto de Lítio (LiF) usados na fabricação de dispositivos optoeletrônicos. Estudamos também a microfluorescência de centros de cor em filmes de LiF com o uso de um microscópio ótico de varredura e campo próximo (SNOM). A Introdução é apresentada no capítulo 1. No capítulo 2 apresentamos a introdução teórica ao microscópio de força atômica e descrevemos os processos físicos envolvidos na formação das imagens de topografia e de força lateral. Uma introdução teórica ao microscópio ótico de campo próximo e varredura, assim como os processos físicos envolvidos na formação das imagens são apresentadas no capítulo 3. No capítulo 4 apresentamos um método de calibração da constante normal dos catilevers de AFM, retangulares e tipo V, comumente utilizados em AFM. No capítulo 5 apresentamos uma comparação dos métodos utilizados para a medida de rugosidade em superfícies e estudamos como os parâmetros de operação do AFM e o processamento de imagens influenciam nas medidas de rugosidade. Os resultados dos efeitos da incorporação de nitrogênio na topografia e no coeficiente de atrito de filmes de a – C(N) : H medidos com o AFM são apresentados e discutidos no capítulo 6 juntamente com os efeitos do tratamento térmico nas propriedades tribológicas e estruturais. No capítulo 7 apresentamos um estudo de AFM sobre a influência da temperatura de deposição de filmes finos de LiF na topografia deles e no tamanho dos grãos da superfície. Os resultados obtidos com o SNOM das medidas de microfluorescência de centros de cor criados por feixe de elétrons em filmes finos de LiF são dados e discutidos no capítulo 8. As conclusões são apresentadas no capítulo 9.