Niobium doped dititanium trioxide (Ti 2 O 3 :Nb) films were deposited on glass substrates, through grid-assisted magnetron sputtering. The Ti 2 O 3 :Nb films were characterized by X-ray diffraction (XRD), electrical conductivity and optical properties. Film deposition was carried out in two different substrate bias modes: DC and unipolar pulsed. Results show that the negative-pulsed mode improves conductivity and crystallinity. The XRD results show peaks corresponding crystallographic planes of Ti 2 O 3. No niobium oxide Nb x O y peaks were observed, which indicates that niobium oxide if formed, is amorphous, and/or substituted Nb atoms remain in a solid solution within the Ti2O3 structure. It was observed that "as-deposited" Ti 2 O 3 :Nb films (without post annealing) are transparent and electrical conductive, with transmittance that reaches 60% in the visible light wavelength despite the considerable thickness of the film and a miminum resistivity of 2x10-2 Ω.cm which indicates that there is potential for application as Transparent Conductive Oxide (TCO).
This paper reports the effect of pulsed bias in comparison with DC bias on reactive deposition of Ti6Al4V-N films, obtained by Grid Assisted Magnetron Sputtering. The results obtained by X-Ray diffraction (XRD), Energy Dispersive X-ray Fluorescence Spectrometer (EDX) and Atomic Force Microscopy (AFM) show that bias condition affects the crystalline texture and change the roughness and morphology of the films. The DC bias favors the film crystallinity, however the pulsed bias produces smoother films.
In this work Nb-doped TiO 2 (TiO 2 :Nb) films were deposited by reactive sputtering. The substrate was biased with negative pulses to change the energy of the ions nearby the sample surface during the deposition. As consequence, the film crystalline structure and roughness were changed. It was verified that higher energy favours the rutile growth with a higher roughness, even under low temperature as 300°C, and the material structure can be controlled by setting the duty cycle, voltage and frequency of the switched power supply applied to the substrate.
Resumo
AbstRActTitanium oxide films with thickness gradient were obtained from titanium target (purity 99.5%) by reactive deposition, using triode magnetron sputtering technique. The films were deposited on glass substrate and characterized by the following techniques:X-ray diffraction (XRD), water drop contact angle measurements (before and after UV radiation) and profilometer. After the film deposition, a set of samples were oxidized in atmosphere air at 500 °C, during one hour. It is notice that the film becomes transparent at thinner region. Results indicate that the contact angle, between water drop and TiO 2 films, reduces after post oxidation. Moreover, UV irradiation on film surface also reduces the contact angle, that is a well-known characteristic of TiO 2 .
Resumo Filmes de TiO2 dopados com Nb podem associar propriedades como TCO (transparent conductive oxide) e super-hidrofilicidade, quando ativados por luz UV. Filmes metálicos de Ti-Nb foram depositados sobre substrato de vidro via triodo magnétron sputtering e posteriormente os filmes foram oxidados em atmosfera ambiente a 600 °C durante 1,0 h em condições similares àquelas usadas no tratamento térmico de vidros. Medidas de rugosidade, cristalização, composição química e molhabilidade foram realizadas através das técnicas de microscopia de força atômica, difração de raios X, fluorescência de raios X e ângulo de contato, respectivamente. Os resultados mostraram que os filmes foram completamente oxidados, tornando-se visualmente transparentes à luz visível com cristalização da fase rutilo-TiO2. Após irradiação com luz UV, os filmes TiO2:Nb apresentaram rugosidade em escala nanométrica podendo ser classificados como super-hidrofílicos, com valores de ângulo de contato similares àqueles de filmes de TiO2 puros, preservando características de filmes autolimpantes.
Para o cultivo de banana utilizam-se alguns agentes químicos para combater determinadas pragas, uma destas é a Sigatoka, causada pelo fungo Mycosphaerella Musicola. Ela ataca as folhas das bananeiras, diminuindo drasticamente a produtividade da fruta. Para eliminação desta praga, realiza-se pulverizações de agentes químicos, a quantidade destas variam de acordo com diversos fatores. Para realizar a pulverização utiliza-se o atomizador de ar, tipo canhão bananeiro, objeto de estudo deste trabalho. Este atomizador possui uma turbina radial, que impulsiona ar para um direcionador giratório de 4 a 6m de altura, para fazer o lançamento dos agentes químicos necessários no bananal. Existem diferentes combinações disponíveis de turbinas e ventiladores para este equipamento e o objetivo deste trabalho é avaliar através de análises computacionais combinatórias, as diferentes combinações indicando o melhor conjunto, para aprimorar a trajetória e temperatura de saída do fluído melhorando a eficiência da pulverização, aumentando a produtividade com menor número de pulverizações e consequentemente reduzindo o impacto ao meio ambiente. O trabalho foi desenvolvido através de uma pesquisa exploratória em campo, também conhecida como “pesquisa de base”. Nos resultados pode-se observar que dentre as condições analisadas de trajetória, temperatura e pressão, que o melhor conjunto de turbina e ventilador, que oferece os melhores resultados é a turbina com saída de ar central e ventilador de pás retas, com diferença de temperatura de 1,7°C menor, para as temperaturas coletadas em campo e 0,36°C menor, para as temperaturas das análises computacionais.
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