Investigação das propriedades estruturais e óticas de filmes finos e nanoestruturados de óxido de vanádio depositados por feixe de elétrons

• Autor(a) principal: Martins, Larissa da Silva
• Data de Publicação: 2024
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UEL
• Texto Completo: https://repositorio.uel.br/handle/123456789/13295
• topic: Física da matéria condensada; Eletroquímica; Filmes finos; Dispositivos eletrocrômicos; Vanádio; Condensed matter; Electrochemistry; Thin films; Vanadium; Electrochromic devices

Resumo: Neste trabalho foi realizado um estudo das propriedades optoeletroquímicas e estrutural de filmes finos de óxidos de vanádio (V) com objetivo de investigar o comportamento de eletrodos destes filmes frente ao fenômeno da dupla coloração, espectral e monocromática, e sua capacidade de intercalação para íons de lítio Os filmes foram depositados por evaporação por feixe eletrônico, e estudados nas formas como-depositada (CD) e tratadas termicamente a 1, 2, 3 e 4 ºC, em atmosfera de argônio, e a 3 e 4 ºC em oxigênio As amostras foram caracterizadas pelas técnicas: eletroquímica, espectroscopia UV-VIS, microscopia eletrônica de varredura e difração de raios X Os filmes CD e todos os tratados em Ar são amorfos ou nanocristalinos Dos tratados em O2, apenas a 4 ºC foi identificado o plano [1] do óxido de V cristalino, em 2,21º A transmitância monocromática (632,8 nm = 1,9 eV) tomada em conjunto com a voltametria cíclica mostrou que todos os filmes são à base de óxido de V, visto apresentarem o efeito de dupla coloração óptica A voltametria cíclica lenta (,1 mV/s) do eletrodo do filme tratado a 4 ºC em O2 exibe picos de corrente elétrica que são atribuídos às transições de fase a®e®d®? do V2O5 Nas transições a®e e e®d o filme escurece (Li1V2O5) e de d®? clareia (Li2V2O5), concordando com o modelo de small polaron para a dupla coloração monocromática de baixa energia (1,1 a 2,1 eV) Em altas energias (2,1 a 3,5 eV) a absorção ótica é atribuída à excitação eletrônica interbanda Enquanto para baixas energias o filme escurece com a intercalação iônica, para altas energias ele clareia Esse é o efeito de dupla coloração óptica espectral Com a intercalação de íons Li+ os filmes CD e os tratados a 1 e 2 ºC exibem dupla coloração óptica em altas e baixas energias, enquanto os tratados em 3 e 4 ºC, em O2 ou Ar, exibem dupla coloração óptica apenas em baixas energias, uma vez que em altas energias a transmitância satura no estado claro O modelo de banda rígida de absorção óptica parece não ser adequado para explicar a dupla coloração em altas energias para amostras com baixo ordenamento cristalográfico