CDMF constrói equipamentos para pesquisa em ciências dos materiais

O Centro de Desenvolvimento de Materiais Funcionais (CDMF), um dos Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão (CEPIDs) apoiados pela FAPESP, construiu, com o apoio da Fundação, um sistema de PLD (Pulsed Laser Deposition) que já está sendo utilizado em pesquisa com filmes finos supercondutores e para aplicação em memórias ferroelétricas, investigações sobre o grafeno e nanofios, entre outras.

“O PLD utiliza um feixe de laser pulsado de alta intensidade e energia para bombardear um ou mais alvos em uma câmara de vácuo. O feixe atinge o alvo – um material cerâmico, por exemplo –, que transita do estado sólido para plasma, e o ‘transporta’ até um substrato – superfície a ser revestida –, recobrindo-o”, resume o pesquisador Leonélio Cichetto Júnior, responsável pela montagem e construção do equipamento durante sua tese de doutorado.

Desde a década de 1960, quando tiveram início as primeiras tentativas de utilização do laser pulsado para preparação de filmes finos, e, finalmente, no final dos anos 1980, quando ficou bem estabelecida com os trabalhos de deposição de filmes finos supercondutores de alta temperatura crítica, a técnica tem contribuído para levar a pesquisa de materiais à fronteira do conhecimento.

“A técnica de PLD permite a fabricação não somente de filmes finos simples com monocamadas, mas também a formação de heteroestruturas complexas, por meio da utilização de um carrossel de seis alvos, em sincronia com o laser”, diz Cichetto.

O equipamento beneficia a investigação dos pesquisadores do Centro e também de outras instituições em outros estados que o utilizam para realizar experimentos. “Nos últimos anos a técnica PLD vem se tornando cada vez mais atraente por seu baixo custo e pela possibilidade de variar os parâmetros sobre um vasto leque de possibilidades, como densidade de energia, grau de ionização, temperatura do substrato e a disposição geométrica dos equipamentos dentro da câmara de deposição”, afirma o pesquisador.

Atualmente, em seu pós-doutorado, Cichetto desenvolve o projeto “Obtenção de memórias com LaNiO3 e LaNiO3/BaTiO3 utilizando PLD” com apoio da FAPESP, sob a supervisão de Elson Longo, pesquisador responsável pelo CDMF.

“O composto niquelato de lantânio (LaNiO¬3) é um material interessante com promissoras aplicações na fabricação de filmes finos nanoestruturados”, afirma o pesquisador. Já o titânio de bário (BaTiO3), uma cerâmica policristalina, tem propriedades como pizoeletricidade e pode ser utilizado na fabricação de memórias dielétricas/ferroelétricas, ele acrescenta. Para entender as propriedades físicas desses materiais, Cichetto vem estudando a deposição de filmes finos desses materiais em diferentes substratos, utilizando o PLD, além de outras técnicas como difração de raios X, microscopia eletrônica de varredura e de força atômica, entre outras.  

Agência Fapesp