Phase 1 – Search for prospective collaborations, 2002-2003 • Visits• Workshops

• Nano-objects• Magnetic Nanostructures• Nanostructured Semiconductors• Nanostructured Materials• Theoretical Modelling of Nanostructured Materials

Phase 2 – Support of specific projects, 2003-...• 1st call for proposals with well-defined focus• 7 projects were selected:

• Nano-objects [M Pimenta et al.]• Self-assembled quantum dots [GM Ribeiro et al.]• Structure and magnetism of epitaxial 3d metals [WA Macedo et al.]• Study of Nanosystems by Magnetic Circular Dichroism (MCD) with synchrotron light [AR Brito et al.] • Nitrogen-incorporated high-k dielectrics [IJR Baumvol et al.] • Novel system of spin injection in nanostrucured semiconductors [WN Rodrigues et al.] • Self-organized quantum dots [R Prioli et al.]

• 2nd call for proposals (to be announced)

Effects of interaction between carbon nanotubes and organic molecules Marcos A. Pimenta (Coord.),  UFMG, UFRJ, CDTN/CNEN, LNLS

Pilares de silicio preparados por litografia eletrônica para sustentar nanotubos

Deposição de nanotubos sobre substratos funcionalizados

Profile of publications by team members since 2001: • 1 Nature• 1 Science• 7 PRL• 6 APL• 26 PRB • (...)

I. Nano-objects

Nanofios Semicondutores Auto-sustentadosNanofios Semicondutores Auto-sustentados

1.35 1.40 1.45 1.500

3

6

Inte

nsity

(Arb

. u.)

Photon energy (eV)

1 NW -PL

T= 35 K

8 meV

Objetivos

• Crescimento catalítico de nanofios auto-sustentadas.

• Estudar heteroestruturas 1D auto-sustentadas

• Estudar nanodispositivos optoeletrônicos e eletromêcanicos baseados em nanofios.

• Desenvolver e estudar bio-sensores.

Nanofios auto-sustentadosPL de um nanofio

Nanomanipulação de NFHeteroestrutura 1D auto-sustentada

E = 95 GPar=1.5 MHzQ = 890

Propriedades mecânicas de nanofios

Laboratório de NanofabricaçãoObjetivos

• Implementar estrutura de nanofabricação.• Fabricar e estudar nanodispositivos a partir de gases de elétrons 2D e nanotubos de carbono. • Desenvolver técnicas de funcionalização para deposição seletiva de nanotubos de carbono.• Litografia ótica / Litografia por feixe eletrônico.• Corrosão por plasma de íons reativos.• Estudo de interferômetros eletrônicos (anéis de Aharonov-Bohm).• Bombeamento de spins em pontos quânticos.• Contatos elétricos em nanotubos isolados.• Transporte elétrico em nanofios auto-organizados

Interferômetro eletrônico Pilares para crescimento deNanotubos suspensos

METAL

METAL

InP

InP

InAs wires

A

400nm gap

-2.5 -2.0 -1.5 -1.0 -0.5 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5100.0n

200.0n

300.0n

400.0n

500.0n

600.0n

700.0n

800.0n

dI/d

V [A

/V]

V [V]

Transporte Elétrico em nanofios (Mônica Cotta – Unicamp)

Ponto Quântico para estudosde bombeamento adiabáticode cargas e spin.

V. Nitrogen Incorporation to High-k Alternative (to SiO2) DielectricsMOSFET devices:

xkAC 0xA

Further integration: A 0 while keeping C ~ constant over last 30 years:

x 0; however, tunnelling effects more pronounced: e.g., runaway currents

recent possibilities:increase k (c.f., kSiO2 4)

by N incorporation: SiO2 replaced by SiOxNy as gate dielectric allows x equival = x phys k oxide /k oxynitride 2 x phys ornew high-k dielectrics: AlO2 (k=12), ZrSiO (k = 10-16), HfSiO (k = 12-18), HfO2 (k = 20)

IJR Baumvol (coord.): UFRGS, USP, PUC/Rio, UFMG

Aim: Detailed study of N incorporation into high-k oxides

• routes to incorporation• atomic transport and thermal stability of N• chemical status (solid solution? composites?)

and its relation with measured k values• N O exchange mechanisms in an O-rich

atmosphere

Profile of publications by team members since 2001: • 9 PRL• 13 APL• 21 PRB • (...)