Navegando por Autor "Queiroz, José César Augusto de"
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TCC Estimativa da radiação de onda longa atmosférica horária na região de Araripina-PE(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2019-06-28) Dias, Raphael Figueiredo; Costa, Thércio Henrique de Carvalho; Costa, Thércio Henrique de Carvalho; Queiroz, José César Augusto de; Neto, José Quinzinho de MedeirosO conhecimento da radiação de onda longa atmosférica tem uma grande importância nos estudos meteorológicos, e consequentemente em aplicações no setor energético, industrial e aplicações na agricultura, além de uma das questões mais complexas do mundo que é o aquecimento global, pois essa radiação estar ligada a temperatura do ar e aos gases atmosféricos. Por ser a componente do balanço de radiação mais complexa de medir, os equipamentos possuem um alto custo, que inviabilizam o seu uso. Por isso, alguns pesquisadores criaram modelos que estimam a radiação de onda longa. Visto que os modelos criados são desenvolvidos a partir de dados geográficos e climáticos da região de cada pesquisador, o objetivo desse trabalho foi parametrizar os modelos de Swinbank (1963), Idso & Jackson (1969), Idso (1981), Prata (1996) e Duarte (2006) para os dados obtidos na região semiárida brasileira e avaliar seu desempenho através da análise do erro médio absoluto, da raiz do erro médio quadrático, do erro percentual médio relativo, do coeficiente de Pearson e do coeficiente de Willmott. Os dados foram coletados durante todo o ano de 2017 em uma área reservada da Petrobrás em Araripina-PE, onde foram processados em médias horária e separados em grupos de dados gerais, dias claros e parcialmente nublados, e ainda em dias secos e chuvosos, para observar se há uma melhora no desempenho. O modelo de Swinbank (1963) apresentou o pior desempenho em todos os grupos de dados, enquanto que os outros modelos apresentaram valores de erros e coeficientes de correlação bem próximos, com destaque para o modelo de Idso (1981) apresentou os menores valores de erros e os maiores valores de correlação de Pearson. Apesar dos dados separados apresentarem um desempenho levemente melhor do que os dados gerais, não foi significativo para que haja uma classificação dos dados.Tese Estudo comparativo de filmes finos de ZnO:Al e ZnO:Al:Ti depositados por magnetron sputtering e cátodo oco(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2020-08-24) Queiroz, José César Augusto de; Costa, Thercio Henrique de Carvalho; Melo, José Daniel Diniz; ; ; ; Feitor, Michelle Cequeira; ; Viana Neto, Bartolomeu Cruz; ; Melo, Emanuel Benedito de; ; Sousa, Romulo Ribeiro Magalhães de;As pesquisas atuais tem buscado de forma incessante novos materiais que apresentem respostas equivalentes aos semicondutores. Esses materiais possuem caráter multifuncional com efeitos associados entre transparência óptica e condutividade elétrica. Nesse contexto, os filmes finos TCOs são alternativas, que podem suprir determinadas demandas em função da sua natureza óptica e elétrica. Este trabalho investigou de maneira teórica e experimental a deposição de filmes finos de AZO (ZnO dopado com Al) e TAZO (ZnO co-dopado com Al e Ti) depositados por magnetron sputtering e cátodo oco. A síntese dos filmes foi executada com pressão parcial de oxigênio variando entre 0%, 15%, 25% e 50%, respectivamente, em relação ao fluxo total de gases. Investigou-se a influência do gás na dopagem, microestrutura e propriedades físicas dos filmes. As deposições por magnetron sputtering foram realizadas a partir da confecção de um alvo sólido de AZO com 4% at de Al e um alvo sólido de TAZO com 4% at e 2.5% at de dopagem de Al e Ti, respectivamente, em atmosfera com fluxo máximo de 20 cm3/min, sob temperatura de 90 ◦C e tempo de 0.5 h. Os filmes de cátodo oco foram obtidos a partir do mesmo tipo de pó que deu origem aos alvos usados no sputtering. As deposições por cátodo oco ocorreram com fluxo máximo de 20 cm3/min, sob temperatura de 200◦C e tempo de 0.5 h. A difração de raios X identificou que todos os filmes apresentam estrutura wurtzita e sistema cristalino hexagonal de grupo espacial P63mc. As técnicas de microscopia eletrônica e de força atômica permitiram a observação das mudanças superficiais provocas pelo acréscimo de oxigênio na atmosfera do processo, além de permitir mensurar a espessura dos filmes. Todos os filmes finos produzidos neste trabalho apresentaram transmitância óptica acima dos 70% e valores de resistividade elétrica que variaram entre 10−3 e 10−4 Ωcm. O cálculo de otimização da geometria corrobora com os resultados experimentais de DRX, que mostram a distorção nos sítios octaédricos dos íons Al3+ e Ti4+ originando uma rede cristalina assimétrica e com baixa grau estequiométrico. A estrutura eletrônica de bandas possibilitou observar a disposição das bandas de valência e condução em função do incremento de O na rede e o estado semicondutor dos filmes, o quais apresentam valores de Eg próximos da estrutura de ZnO puro e a natureza covalente das ligações ZnO (⊥ c).Dissertação Nitretação eletrolítica a plasma de aços AISI M2, AISI D2 e AISI D6(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-12-16) Carneiro, Jordan Nelson Soares; Feitor, Michelle Cequeira; https://orcid.org/0000-0002-4850-9493; http://lattes.cnpq.br/4011909474871656; http://lattes.cnpq.br/7131322876414773; Santos, Edson José da Costa; Queiroz, José César Augusto de; Libório, Maxwell Santana; https://orcid.org/0000-0003-1579-8775; http://lattes.cnpq.br/1840848773429843; Costa, Thercio Henrique de CarvalhoNa indústria metal-mecânica onde os aços-ferramenta são usados na fabricação de diversos componentes, o aprimoramento superficial desempenha um papel vital para garantir um bom desempenho e a durabilidade dos mesmos. Nesse sentido, a engenharia de superfície se destaca com a aplicação de filmes superficiais que permitem aprimorar as propriedades superficiais dos metais, destacando-se a nitretação a plasma eletrolítico (NPE) que compreende diversas técnicas de nitretação na qual se introduz nitrogênio na superfície de um material. Portanto, neste trabalho, buscou-se investigar os efeitos da técnica de NPE em amostras de aços-ferramenta das séries D e M com o objetivo de analisar as características das camadas nitretadas produzidas com diferentes parâmetros de tratamento. Para tanto, amostras de aços-ferramenta AISI D2, D6 e M2 foram nitretadas utilizando-se uma solução aquosa de ureia (NH2) 2CO (400 g/l) com cloreto de amônio NH4Cl (20 g/l) e PEG1500 (10 g/l) em diferentes tempos de tratamento, a saber : 5 e 10 minutos nas polaridades anódica e catódica. E a fim de alcançar os objetivos deste trabalho, após a NPE, as amostras foram caracterizadas quanto à microdureza superficial e de perfil através de ensaios de microdureza Vickers. A topografia dos revestimentos e a sua espessura foram analisadas por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). A composição de fases foi identificada por Difração de Raios-X (DRX) e a rugosidade superficial pelo parâmetro Ra. Os resultados obtidos mostraram que os revestimentos produzidos por NPE catódico apresentaram boa aderência ao substrato e, em geral, propriedades superiores aos obtidos por NPE anódico. Quando nitretada em polaridade catódica, as amostras possuíram uma camada de compostos constituída pelos nitretos ɛ-Fe2-3N, γ‟- Fe4N e CrN, com microdureza superficial superior ao do substrato e cuja espessura média aumentou com o tempo de tratamento. Porém, a rugosidade da superfície também aumentou. Apesar disso, a metodologia empregada fornece uma maneira prática e objetiva de modificar a superfície dos aços-ferramenta (séries D e M) e de obter melhores propriedades superficiais para aplicações industriais.Artigo Optical-electrical properties and thickness analysis of TiO2 thin films obtained by magnetron sputtering(Springer Science and Business Media LLC, 2020-09-23) Feitor, Michelle Cerqueira; S. Sobrinho, V. S.; Miranda Neto, José Queiroz de; Lima, L. L. F.; Souza, Iedo A; Libório, Maxwell Santana; Queiroz, José César Augusto de; Sousa, Rômulo Ribeiro Magalhães de; Almeida, Érika Oliveira de; Costa, Thércio Henrique de CarvalhoThe study of thin films with properties that meet specific needs and improve people’s quality of life has been the focus of many researchers. However, knowing and controlling the production techniques of these films have been a challenge for the industry of optical-electronic devices, functional coatings, and energy conservation. The thickness of thin films is a parameter that influences the optical and electrical characteristics of these materials, thus being one of the most important information in the plasma deposition process. Because of the need for precision in measuring the thickness of thin transparent films, this work proposes to evaluate the Swanepoel methods (envelope) and the PUMA, computational method, from optical transmittance curves and compare them with the measurements directly made by microscopy. Scanning electronics for thin films of TiO2 deposited by magnetron sputtering in different conditions. The results of this study showed that the PUMA method is capable of calculating film thicknesses of a few hundred nanometers and with few interference fringes. The PUMA method showed convergence with high precision for films produced with 30 and 60 min of treatment and a difference of 17% for films with 120 min of deposition concerning the measurements made by microscopyDissertação Produção e análise do desempenho óptico e elétrico de filmes finos de SnO2:F para aplicações fotovoltaicas(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2015-02-13) Queiroz, José César Augusto de; Souza, Luiz Guilherme Meira de; ; http://lattes.cnpq.br/0801747108308706; ; http://lattes.cnpq.br/0628339035620762; Almeida, Edalmy Oliveira de; ; http://lattes.cnpq.br/1480791721671288; Costa, Tharsia Cristiany de Carvalho; ; http://lattes.cnpq.br/4222594679769828; Costa, Thércio Henrique de Carvalho; ; http://lattes.cnpq.br/3647710047561421No início do século XX revestimentos superficiais ou filmes finos, eram materiais que despertavam interesses unicamente em aplicações óticas. Esses filmes tinham uma participação meramente utilitária, onde necessitava apenas da medida da espessura do mesmo e suas propriedades óticas. Com o crescimento exponencial do emprego de filmes finos em microeletrônica, criou-se a necessidade de compreender a natureza intrínseca dos filmes. Em 1907 foi publicado o primeiro estudo sobre um filme fino transparente e condutor para a luz visível. Tais propriedades foram observadas em filmes de óxido de cádmio (CdO) obtidos por pulverização catódica seguida de oxidação térmica. Ao passar do tempo, outros filmes como ZnO, SnO2, In2O3 e suas ligas também foram classificadas como TCO (Óxidos Condutores Transparentes). Atualmente o campo de aplicação de tais filmes é amplo e compreende setores como mostradores eletrônicos de cristais líquidos, eletrodos transparentes usados em eletroquímica, janelas inteligentes refletoras de radiação no infravermelho, coletor solar plano, camada anti-refletoras para células solares, transistores e camadas passivadoras de superfícies de dispositivos semicondutores. Neste trabalho estudou-se a propriedades óticas e elétricas de filmas de SnO2:F (dióxido de Estanho dopado com Flúor) para aplicações fotovoltaicas, variando a temperatura de sinterização do filmes (500, 550 e 600ºC) e a quantidade do agente dopante (NH4F) na solução. Os filmes foram depositados via deposição química de vapor, por spray, e caracterizados por Difração de raios-X, Transmitância e refletância, resistividade e condutância. Como resultados pode-se destacar que para filmes sintetizados a temperaturas mais altas tem estruturas mais cristalinas, a cristalinidade dos filmes é diretamente proporcional a sua resistividade e que para maiores concentrações de agente dopante tem-se uma diminuição na resistividade dos filmes.Artigo Structural and optical properties of ZnO: Al thin films produced by magnetron sputtering with different oxygen flow: an experimental and Ab initio study(Wiley, 2020-08-05) Feitor, Michelle Cerqueira; Queiroz, José César Augusto de; Azevedo Filho, João Batista de; Libório, Maxwell Santana; Santos, Edson José da Costa; Souto, Ulisses Borges; Sousa, Rômulo Ribeiro Magalhães de; Costa, Thércio Henrique de CarvalhoThis work addresses, in an experimental and theoretical way, the influence of different oxygen pressure values on the physical and electronic properties of thin conductive and transparent oxide films of Al-doped ZnO, with different thicknesses. A series of characterization techniques, which include X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), atomic force microscopy (AFM), optical spectrophotometry, and Hall measurements are conducted. All films have a hexagonal wurtzite structure characteristic of ZnO, with preferential orientation along the plane (002) and transmittance values, in the visible range, greater than 80%. The increase in flow oxygen up to 25% provides an increase in the film’s density resulting in a decrease in electrical resistivity from 9.58 103 Ω cm to 8.14 103 Ω cm. The ab initio calculations allow to observe the distortions in the microstructure of the films attributed to the presence of impurities and to obtain the values of the total and formation energies. The values of the Mulliken population and chemical bond length are notoriously influenced by the concentration of oxygen in the atmosphere. The displacement of the valence band (VB) and the Fermi level, together with the decrease in the gap energy, reinforce the influence of oxygen gas on the electronic structure of the filmsArtigo Study of the influence of variation in distances between electrodes in spectral DBD plasma excitation(Materials Research, 2016) Souza, Ivan Alves de; Nascimento Neto, Arlindo Balbino do; Queiroz, José César Augusto de; Matamoros, Efrain Pantaleón; Costa, Thércio Henrique de Carvalho; Feitor, Michelle Cequeira; Souza, John Magno Lopes de; Camara, Nailton Torres; Sobrinho, Valmar da Silva SeverianoDielectric Barrier Discharge (DBD) is a promising technique for producing plasma in atmospheric pressure and is gaining emphasis in several areas, especially in the biomedical and textile industries, among other. This is due to the fact that this plasma does not reach high temperatures, enabling its use on thermally sensitive materials. However, there is still the need for the development of research relating to the field of physical mechanisms of non-thermal plasma. In this work, we studied the behavior of plasma in DBD equipment, varying distance between electrodes. For this study, two distinct characterization techniques were used. The first, the Lissajous Figures method, is effective and precise in the electrical characterization of DBD equipment. The second technique used, Optical Emission Spectroscopy (OES) is an effective tool in the diagnosis of plasma. This tool enables the identification of excited species in plasma. With the data produced, it was possible to identify an appropriate distance for producing plasma with a higher intensity and homogeneity of active speciesArtigo Synthesis and characterization of ZnO/ZnAl2O4/ Zn2TiO4 composite films by AreO2 mixture hollow cathode glow discharge(Elsevier, 2021) Feitor, Michelle Cequeira; Queiroz, José César Augusto de; Naeem, Muhammad; Azevedo Filho, João Batista; Libório, Maxwell Santana; Queiroz, M. G. O.; Sousa, R. R. M.; Melo, E. B.; Costa, Thércio Henrique de CarvalhoIn this study, ZnO/ZnAl2O4/Zn2TiO4 composite nanostructured thin films are deposited assisted with hollow-cathode glow discharge (HCD). The films are deposited using various argon-oxygen gases mixture (0e50% O2), and its effect on film quality, optical and electrical properties is examined. Remarkably, instead of metallic targets, ZnO, TiO2, and Al2O3 powders filled in hollow-cathode are used for deposition, and thus no specific metallic targets are required in this technique. The deposited films consist of hexagonal wurtzite ZnO structure, ZnAl2O4, and Zn2TiO4 phases, and the crystalline size of films increases for higher oxygen contents. The thickness of films reduced by increasing oxygen contents, and all deposited films exhibit transmittance higher than 82%. The carrier concentration and mobility increase, whereas resistivity decreases when a higher amount of oxygen is added. This study shows that HCD can effectively synthesize the composite film with good optical and electrical properties. Additionally, the film’s properties and elemental composition can be tuned by changing the gas composition, and thus, no separate target metallic materials with the specific composition are requiredArtigo Synthesis of Al-Doped ZnO films assisted with hollow-cathode glow discharge and their characterization(Journal of Electronic Materials, 2021-02-19) Feitor, Michelle Cequeira; Queiroz, José César Augusto de; Naeem, Muhammad; Azevedo Filho, João Batista; Liborio, Maxwell Santana; Santos, E. J. C.; Sousa, R. R. M.; Costa, Thércio Henrique de Carvalho; Khan, Naveed H.Transparent conductive oxides, such as aluminum-doped zinc oxide (AZO), are of substantial importance for use in a broad range of applications because of their excellent optical and electrical properties. AZO film can be deposited by using several conventional techniques, although they suffer from limitations such as long deposition time, high cost, and the requirement for complex deposition equipment. Here, we used hollow-cathode glow discharge, which produces a high-density plasma and achieves high deposition efficiency. Remarkably, instead of metallic target materials, we used Al2O3 and ZnO powders filled in the hollow cathode as a target, thus avoiding the need for specifically designed targets in this technique. The films were deposited using mixtures of argon and oxygen at various ratios (0% to 50% oxygen), to improve the film characteristics. The films deposited under all conditions exhibited hexagonal wurtzite ZnO structure, while the grain size increased with increasing oxygen content. The film was thick and porous when using low oxygen content, but became thin and dense with increasing oxygen content. The optical transmittance was found to be strongly dependent on the processing gases used, with the highest transmittance of 84% being attained when using 25% oxygen gas. The bandgap of the films lay between 3.27 eV and 3.33 eV. The highest carrier concentration and mobility were attained when using 25% oxygen, and the Hall resistivity decreased with increasing oxygen content. Besides the excellent transmittance and electrical properties of the deposited films, it is expected that the results of this study will be useful for solar cells and optoelectronic applications due to the relatively low cost of this technique and the lack of specific target requirements