Materiais absorvedores de radiação eletromagnética baseados em filmes finos multicamadas de cobre (Cu) e níquel (Ni)

• Autor(a) principal: Gonçalves, Vitor Fernando de Melo [UNIFESP]
• Data de Publicação: 2023
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: eng
• Título da fonte: Repositório Institucional da UNIFESP
• Texto Completo: https://repositorio.unifesp.br/handle/11600/68971
• topic: Filmes finos metálicos. Cobre. Níquel. Magnetron Sputtering. Blindagem eletromagnética. Absorvedor de micro-ondas.; Metallic thin films. Copper. Nickel. Magnetron Sputtering. Electromagnetic shielding. Microwave absorber.

Atualmente, desenvolvimentos nas áreas de telecomunicações e microeletrônica têm aumentado a presença de radiações espúrias, as quais podem promover interferência eletromagnética e poluição ambiental. Visando contribuir com as áreas de materiais para blindagem eletromagnética e para absorvedores de radiação eletromagnética este trabalho teve como principal objetivo estudar a obtenção de filmes finos metálicos, mono e bicamadas, nas espessuras de 10, 65 e 200 nm/camada, baseados nos metais Cobre (Cu) e Níquel (Ni), depositados sobre um substrato polimérico de poli(tereftalato de etileno) (PET), pela técnica de magnetron sputtering. Os filmes obtidos foram caracterizados por microscopia eletrônica de varredura com emissão de campo (MEV-FEG), microscopia de força atômica, espectroscopia de raios X por dispersão de energia, medidas de condutividade elétrica AC e DC, difração de raios X (DRX) e caracterização eletromagnética na faixa de frequências de 8,2 a 12,4 GHz, via medidas das energias refletida, absorvida e transmitida, dos parâmetros complexos da permissividade elétrica e permeabilidade magnética e de blindagem eletromagnética. As análises de MEV-FEG mostraram que os filmes foram depositados com sucesso e as texturas dos mesmos variaram em função da energia livre dos metais utilizados. Os filmes com a superfície mais externa de Ni (substrato PET e camada de Ni), apresentaram textura mais densa e fina. Já os filmes de Cu (substrato PET e camada de Cu) se caracterizaram por uma superfície com mais vazios entre as ilhas formadas. Os resultados de DRX mostraram que os filmes formaram óxidos dos respectivos metais nas superfícies, os quais levaram a baixos valores de condutividade elétrica (10-11 a 10-6 S/cm). Os filmes monocamada com 10, 65 e 200 nm de espessura apresentaram resultados pouco significativos na caracterização eletromagnética, exceto o filme de Ni de 200 nm, que apresentou atenuação de ~30% tipo banda larga na banda X. Os filmes bicamadas de PET/Cu/Ni e PET/Ni/Cu com 65 e 200 nm/camada apresentaram atraentes valores de atenuação. Todos os filmes apresentaram comportamento do tipo banda larga na banda X. Esses resultados de blindagem são atribuídos à interface metal-metal, que favoreceu maiores perdas por polarização interfacial. Os resultados obtidos com os filmes bicamadas com 65 e 200 nm/camada são relevantes, considerando as suas reduzidas espessuras, leveza e flexibilidade.