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O conceito de bandas de energia, desenvolvido em 1928, permite entender diversas propriedades dos sólidos. A natureza das bandas de energia determina se um material é um isolante, um semicondutor ou um condutor. Nos isolantes, no zero absoluto, a banda de energia mais elevada que está completamente preenchida de elétrons é a banda da valência. A banda mais elevada seguinte, chamada de banda de condução, é completamente vazia, não existem elétrons em seus estados. A diferença de energia entre essas duas bandas é denominada de “bandgap” do material isolante. No caso de materiais translúcidos, como vidro ou cristal, por exemplo, qual a técnica espectroscópica pode ser utilizada para determinação e estimativa dessa diferença de energia?
Dispersão e absorção de radiação eletromagnéticas são duas qualidades intimamente relacionadas. Um material dispersivo tem obrigatoriamente a relação entre seu coeficiente de dispersão e o índice de refração dada pela relação de Kramers-Kronig, por meio das partes real e imaginária de sua susceptibilidade. Um meio dielétrico típico tem múltiplos centros de ressonâncias correspondendo a diferentes vibrações da rede e/ou eletrônicas. Quando se trata de propagação de pulsos de luz em meios somente com características dispersiva, quando efeitos ópticos não lineares são desconsiderados, qual o comportamento esperado desse pulso do ponto de vista temporal e espectral?
A microscopia eletrônica de varredura (MEV) é uma técnica capaz de produzir imagens de alta ampliação (até 300.000 vezes) e resolução. O princípio de funcionamento do MEV consiste na emissão de feixes de elétrons por um filamento capilar de tungstênio (eletrodo negativo), mediante a aplicação de uma diferença de potencial que pode variar de 0,5 a 30 kV. Essa variação de voltagem permite a variação da aceleração dos elétrons, e também provoca o aquecimento do filamento. A parte positiva em relação ao filamento do microscópio (eletrodo positivo) atrai fortemente os elétrons gerados, resultando numa aceleração em direção ao eletrodo positivo. A correção do percurso dos feixes é realizada pelas lentes condensadoras que alinham os feixes em direção à abertura da objetiva. A objetiva ajusta o foco dos feixes de elétrons antes dos elétrons atingirem a amostra analisada. Disponível em: <www.degeo.ufop.br/laboratorios/microlab/mev.htm . Acesso em: 20 jul.2016. Qual é o processo de formação de imagem do MEV e qual a outra técnica analítica que pode ser associada ao equipamento?
Um experimento para fabricar micro ou nanoestruturas em um substrato fotossensível pode ser feito expondo-se o material a um padrão de intensidade luminoso não uniforme produzido pela interferência de dois feixes coerentes. Considere dois feixes coerentes de laser em 532 nm, oriundos da mesma fonte, e que interferem entre si formando um ângulo de 60º. O padrão de intensidade produzido pela interferência dos dois feixes incide em um filme fotossensível e produz uma grade de difração de período espacial Δ. Nesse contexto, o valor de Δ é (Dado: sen 30° = 0,5)
O critério para a seleção de uma tecnologia específica para deposição de filmes finos pode ser baseado numa variedade de considerações técnicas. A diversidade de tipos de filmes finos de diferentes materiais pode ser depositada para uma variedade de aplicações dependendo de sua aplicação. Como se sabe, as características de um filme fino são diferentes de suas propriedades como “bulk”. Qual característica do filme depositado é considerada como decisiva na escolha da tecnologia de deposição?
