Caracterização por ToF-SIMS de filmes finos de ZrO2 eletrodepositados em ligas NiTi

Referencia Apresentador Autores
(Instituição)
Resumo
IIId32-003
Natália Isabel Azevedo Lopes Lopes, N.I.(Universidade Federal de Minas Gerais); Resende, P.D.(Universidade Federal de Minas Gerais); Martins, S.C.(Universidade Federal de Minas Gerais); Buono, V.T.(Universidade Federal de Minas Gerais); Santos, L.d.(Universidade Federal de Minas Gerais); Freire, N.H.(Universidade Federal de Minas Gerais); A espectrometria de massa de íons secundários por tempo de voo (ToF-SIMS — Time Of Flight Secondary Ion Mass Spectrometry) é uma técnica de análise extremamente sensível, que fornece informações detalhadas sobre a composição química de superfícies e interfaces de diversos materiais. Em análises por ToF-SIMS, a superfície da amostra é bombardeada por um feixe de íons primários, com energias que usualmente variam entre 10 e 30 keV, que colidem com os átomos da superfície, resultando em uma transferência de energia e no arrancamento de partículas secundárias da superfície da amostra. Essas partículas, tipicamente íons ou fragmentos moleculares, são aceleradas por um caminho até o detector, onde o seu "tempo de voo" é medido, desde momento do impacto do feixe de elétrons primários até a chegada no detector. Dessa forma, é possível identificar e quantificar elementos e moléculas com elevada resolução de massa e, ainda, distinguir entre isótopos e espécies com massas moleculares nominais similares. Além disso, o volume de interação gerado pelos íons primários é da ordem de poucos nanometros, atingindo apenas as duas primeiras monocamadas atômicas, o que resulta em melhores resoluções lateral e de profundidade do que outras técnicas usuais de análise de superfície. Os resultados das análises por ToF-SIMS proporcionam uma caracterização bastante completa da superfície, por meio de perfis de profundidade, espectros de massa, mapeamento de elementos e caracterizações 3D em diferentes faixas de profundidade, além de permitir a detecção de contaminantes e impurezas. Nesse estudo, a técnica ToF-SIMS foi aplicada na análise filmes nanoestruturados de ZrO2, de difícil caracterização, obtidos em ligas NiTi superelásticas usando eletrodeposição por corrente pulsada, desenvolvidos para aplicações biomédicas. Por meio das análises por ToF-SIMS, foi possível identificar como o tempo de deposição e a aplicação de uma preparação superficial por polimento eletrolítico, anterior à eletrodeposição, afetam a espessura e a homogeneidade do filme ZrO2 depositado. A técnica ToF-SIMS se mostrou uma ferramenta de caracterização poderosa, ideal para estudos de composição de superfícies, interfaces e revestimentos nanoestruturados.
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