Tese de mestrado em Engenharia Física, apresentada à Universidade de Lisboa através da Faculdade de Ciências, 2008A microscopia de força atómica é uma das técnicas de microscopia de campo próximo mais utilizadas na caracterização morfológica à escala nanométrica. O trabalho realizado consistiu essencialmente na caracterização de superfícies e nanoestruturas, por utilização damicroscopia de força atómica e técnicas associadas. Numa primeira fase, foram exploradas algumas valências da caracterização topográfica que permitem, por exemplo, a análise do modo de crescimento de filmes finos ou a determinação da sua espessura e ainda a análise da distribuição de tamanhos ou agregados em sistemas de partículas nanométricas. Foram para isso analisados vários tipos de amostras como filmes finos depositados por MOCVD de injecção pulsada, nanopartículas de CdSe e nanotubos de carbono. Numa fase posterior, o trabalho incidiu na implementação de duas técnicas complementares de caracterização, a microscopia de força magnética e a microscopia de força piezoeléctrica. Recorrendo a estas técnicas foi possível observar a configuração em domínios ferromagnéticos tanto em sistemas magnéticos convencionais como em filmes ferromagnéticos depositados no laboratório, assim como a formação de domínios ferroeléctricos em filmes finos de BaFeO3. A sistematização e desenvolvimento resultante do trabalho realizado permitiu evidenciar o potencial do microscópio de força atómica como instrumento de caracterização dos materiais estudados no grupo de investigação Materiais Funcionais Avançados em que este trabalho se insere, nomeadamente no estudo de materiais com ordem ferromagnética e ferroeléctrica.Atomic force microscopy (AFM) is one of the most used scanning probe microscopy techniques for morphological characterization at the nanoscale. In this work aiming at the development of AFM and associated techniques in the Advanced Functional Materials group laboratory, the characterization of nanostructured surfaces by atomic force microscopy was undertaken. In the first part of the work some of the topographic characterization valences allowing namely the analysis of growth modes or thickness determination in thin films, and size distribution analysis in systems of nanometric particles were explored. Different types of systems have been analyzed ranging from thin films deposited in our research group by pulsed injection-MOCVD, CdSe nanoparticles and carbon nanotubes. In a second stage the work focused on the implementation of two complementary characterization techniques, the magnetic force microscopy and the piezoresponse force microscopy. By using these techniques it was possible to observe the magnetic domain configuration both in conventional magnetic system sand in ferromagnetic thin films deposited in our laboratory, as well as the formation of ferroelectric domains in piezoelectric materials like BaFeO3. The development reached in the scope of this work allowed to evidence the potential of the near field microscopy techniques as a tool in the characterization and study of materials combining electric and magnetic functionalities
