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https://repositorio.unipampa.edu.br/jspui/handle/riu/8031
Tipo: | Trabalho de Conclusão de Curso |
Título: | Efeito da variação da temperatura em multicamadas de grafeno usando espectroscopia raman |
Autor(es): | Campanelli, Dionathan Alves |
Primeiro Orientador: | Armas, Luís Enrique Gomez |
Resumo: | Sabe-se que o grafeno vem sendo estudado e analisado por diversos centros tecnológicos por causa de suas propriedades únicas, propriedades essas que podem revolucionar diversas áreas das engenharias. Uma das propriedades é a capacidade térmica que o grafeno monocamada ou multicamadas possuem, devido a sua excelente condutividade térmica grandes instituições veem dando atenção para este material bidimensional. Este trabalho tem como intuito estudar os efeitos causados por diferentes temperaturas nas bandas G (~1580 𝑐𝑚−1 ), 2D (~2700 𝑐𝑚−1 ) e 2D’ (~3244 𝑐𝑚−1 ) dos espectros Raman de multicamadas de grafeno (MLG) usando espectroscopia Raman e um dispositivo de baixo custo. Para que o objetivo do trabalho fosse concluído amostras de grafeno foram depositadas sobre substrato de 𝑆𝑖𝑜2 (dióxido de silício) usando o método de esfoliação micromecânica. O dispositivo para que as amostras fossem submetidas a diferentes temperaturas foi construído usando materiais de fácil acesso e baixo custo, materiais como, regulador de tensão e corrente, resistor de níquel-cromo, entre outros. Para o estudo do efeito da temperatura nas bandas do grafeno, o dispositivo de temperatura foi acoplado a base do microscópio Raman. As medidas Raman foram realizadas em diferentes faixas de temperatura (~25 ºC até 534 ºC), com uma precisão de 1 ºC a 2 ºC. Neste trabalho mostramos o efeito que a temperatura causa em multicamadas de grafeno (ML). Onde observou-se que a medida que a temperatura aumenta, as posições das bandas G (Pos G), 2D (Pos 2D) e 2D’ (Pos 2D’) são deslocadas para números menores de onda, sendo que este deslocamento é não linear. Foi possível analisar o comportamento da largura a média altura (FWMH) das bandas G, 2D e 2D’, observando-se que a medida que a temperatura aumenta o FWMH aumenta também. Com o presente trabalho foi comprovado que usando equipamento de baixo custo é possível ter resultados semelhantes ao das literaturas. Este fato é de grade importância para pequenos centros de pesquisas que tem como objetivo o estudo das propriedades térmicas e físicas de multicamadas de grafeno com intuito de aplicar em dispositivos que operem em temperatura ambiente. Palavras-Chaves: Grafeno, espectroscopia Raman, efeito da temperatura. |
Abstract: | It is known that graphene has been studied and analyzed by several technological centers because of its unique properties, properties that can revolutionize several areas of engineering. One of the properties is the thermal capacity that monolayer or multilayer graphene has, due to its excellent thermal conductivity, large institutions are paying attention to this two-dimensional material. This work aims to study the effects caused by different temperatures in the bands G (~1580 cm−1 ), 2D (~2700 cm−1 ) e 2D’ (~3244 cm−1 ) of graphene multilayer (MLG) Raman spectra using Raman spectroscopy and a low-cost device. For the purpose of the work to be completed, graphene samples were deposited on a substrate of 𝑆𝑖𝑜2(silicon dioxide) using the micromechanical exfoliation method. The device for the samples to be subjected to different temperatures was built using easily accessible and low-cost materials, materials such as voltage and current regulator, nickelchromium resistor, among others. To study the effect of temperature on graphene bands, the temperature device was attached to the base of the Raman microscope. Raman measurements were performed at different temperature ranges (~25°C to 534°C), with an accuracy of 1°C to 2°C. In this work we show the effect that temperature causes on multilayer graphene (ML). Where it was observed that as the temperature increases, the positions of the bands G (Pos G), 2D (Pos 2D) and 2D' (Pos 2D') are shifted to smaller wave numbers, and this shift is non-linear. It was possible to analyze the behavior of the width at average height (FWMH) of the G, 2D and 2D' bands, observing that as the temperature increases the FWMH also increases. With the present work it was proved that using low cost equipment it is possible to have results similar to those of the literature. This fact is of great importance for small research centers that aim to study the thermal and physical properties of graphene multilayers in order to apply them in devices that operate at room temperature. Keywords: Graphene, Raman spectroscopy, temperature effect. |
Palavras-chave: | Engenharia mecânica Grafeno Temperatura - Efeito fisiológico Raman, Espectroscopia de Mechanical engineering Graphene Raman spectroscopy Temperature - Physiological effect |
CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Editor: | Universidade Federal do Pampa |
Sigla da Instituição: | UNIPAMPA |
Campus: | Campus Alegrete |
Citação: | CAMPANELLI, Dionathan Alves. Efeito da variação da temperatura em multicamadas de grafeno usando espectroscopia raman. Orientador: Luís Enrique Gomez Armas. 2023. 43p. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharel em Engenharia de Mecânica) - Universidade Federal do Pampa, Curso de Engenharia de Mecânica, Alegrete, 2023. |
Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
URI: | https://repositorio.unipampa.edu.br/jspui/handle/riu/8031 |
Data do documento: | 3-Fev-2023 |
Aparece nas coleções: | Engenharia Mecânica |
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