AgradecimentosAo meu orientador, Rodrigo Prioli, mesmo com a distância sempre esteve disponível para resolver os problemas mais banais e as dúvidas mais triviais. Pelas discussões, pelo conhecimento e, não menos importante, pela paciência.À todos do grupo de Nanoscopia da PUC-Rio, o qual tive o prazer de fazer parte. À Paula, quem sempre me motivou durante o mestrado, e por toda a ajuda. À Elizandra, quem muito me ensinou e ajudou no começo. Ao Douglas, pelas discussões nos mais variados assuntos, acadêmicos ou não. Aos funcionários do Dep. de Física, em especial à Giza, por toda a ajuda nas questões burocráticas.Ao grupo do Laboratório de Optoeletrônica Molecular da PUC-Rio, em especial ao Harold, Rafael e Rian, pelas medidas na lupa.Ao Alexander, Jackes, Victor e ao Prof. Welles Morgado, pela Escola de Verão.Aos meus pais, por todo apoio, e ao meu irmão, pelas incontáveis caronas. Aos meus avós, por tudo. Ao meu padrinho Ernesto, pela ajuda financeira durante a graduação, e pelas discussões na mesa de jantar.À Pontifícia Universidade Católica, pela minha formação, a qual vai muito além do conhecimento acadêmico.À CAPES, ao CNPq e à FAPERJ pelo suporte financeiro, sem os quais este trabalho não poderia ter sido realizado. A caracterização de cristais osciladores de quartzo (QTF) foi realizada nesta dissertação com o objetivo de implementá-los como sensores de um microscópio de força atômica (AFM). O QTF possui várias vantagens em relação aos cantilevers tradicionais de silício. Utilizado em modos dinâmicos de operação do AFM, o QTF possui maior fator de qualidade e rigidez, permitindo melhor sensibilidade em força e o uso de baixas amplitudes de oscilação para imageamento do que cantilevers tradicionais. Nesse trabalho, parâmetros mecânicos e elétricos do QTF foram medidos. Além disto, um estudo da influência da adição de massa nos braços do QTF foi realizado. Para a implementação do QTF no AFM, um sistema de feedback composto de um amplificador lock-in e um amplificador diferencial foi desenvolvido e testado. Adicionalmente, um novo cabeçote para o microscópio foi desenvolvido para adaptar o QTF ao microscópio. The characterization of quartz tuning forks (QTF) was performed in this dissertation, aiming to implement them as sensors at an atomic force microscope (AFM). The QTF has several advantages over traditional silicon cantilevers. Used in dynamic AFM modes, the QTF has higher quality factor and stiffness, allowing better force sensitivity and lower amplitudes of oscillation for imaging than traditional cantilevers. In this work, electrical and mechanical parameters of the QTF were obtained. Furthermore, a study of the influence of additional mass on the QTF prongs was performed. To implement the QTF at the AFM, a feedback system composed of a lock-in amplifier and a differential amplifier was developed and tested. Additionally, a new microscope head was designed to adapt the QTF to the microscope.
Palavras-chave