Made available in DSpace on 2016-06-02T20:16:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2809.pdf: 1662385 bytes, checksum: 6fb1703bc2085627924b6689877b0ad9 (MD5) Previous issue date: 2010-02-26 / Universidade Federal de Sao Carlos / The maximum critical current that a granular superconductor is able to transport is, in general, limited by the critical current of the weak-links (WLs), which connect neighbor grains. For samples whose intergranular critical current distributions are sufficiently narrow, the temperature dependence of the AC-susceptibility, ( ) '( ) ''( ) ACχ T=χT+iχ T, exhibits a characteristic structure, with two plateaus peaks in χ´ and two peaks in χ´´. The occurrence of an intergranular peak evidences a good control of the WL distribution concerning current transport capability, which, in general, depends on parameters that can be controlled during production of the granular samples. In order to study magnetic flux trapping in superconducting samples, one has to understand the weak-link behavior. The screening and trapping capabilities of a superconducting sample are reflected by the hysteresis loops which, properly treated, reveal the sample maximum capability to transport currents. In this work we have used niobium powder to study the magnetic response of the intergranular regions of compressed pellets; we have managed to understand the role of each of three parameters employed while preparing the pellets: pressure, grain size and its dispersion. We have studied the magnetic response (magnetization and AC susceptibility) dependence on such , controllable parameters. Dissertação de Mestrado Alonso Campoi Trípodi We noticed that samples prepared with higher pressures have larger capability to trap magnetic flux in the intergranular region and stronger WLs. On the other hand, samples with larger particles have WLs with higher critical temperatures, that is, pellets fabricated from larger particles exhibit more robust superconductivity. We have observed the Paramagnetic Meissner Effect, in the form of reentrant curves of Magnetization as a function of Temperature. Comparing pellets with different grain sizes, flux trapping was most efficient for samples with large particles and lower size dispersion. We verified also the metastable character of states prepared in such a way that flux was retained, comparing magnetization measurements before and after application of an AC field, which causes partial release of magnetic flux from intergranular regions, an effect similar to the so-called Vortex Shaking. We also conducted experiments as a function of the applied magnetic field the hysteresis loops aiming at obtaining the magnetic field dependence of the critical current, employing a critical state model for this task. We verified that, for lower temperatures, the critical current density is higher for pellets with larger particles and narrow size dispersion. In summing up, our results clearly indicate that, for a certain granulometry, larger compacting pressures lead to more diamagnetic responses, as well as to WLs with narrower superconducting transitions which turn off at larger temperatures. On the other hand, for a certain compacting pressure in pellets with narrow size dispersions, larger particles lead to stronger WLs. / A máxima corrente crítica que pode ser transportada através de um supercondutor granular é, em geral, limitada pela corrente crítica dos elos fracos (EFRs) que acoplam grãos vizinhos. Para amostras cuja distribuição de correntes críticas intergranulares é suficientemente estreita, a dependência da suscetibilidade-AC com a temperatura, ( ) '( ) ''( ) ACχ T=χT+iχ T, exibe uma estrutura característica, com dois patamares em χ ' e dois picos em χ '' . A ocorrência de um pico intergranular estreito evidencia um bom controle da distribuição dos EFRs no que se refere à sua capacidade de transporte, o quê, em geral, depende de parâmetros que podem ser controlados durante a produção de amostras granulares. Para estudar a retenção de fluxo magnético em amostras supercondutoras é preciso entender o comportamento dos elos fracos. A capacidade de blindagem e aprisionamento de uma amostra supercondutora reflete-se diretamente em seu ciclo de histerese que, devidamente tratado, revela a máxima capacidade de transporte de corrente da amostra. Neste trabalho de mestrado, utilizamos pó de nióbio para estudar a resposta magnética das regiões intergranulares de pastilhas formadas a partir da compactação do pó, tratando de compreender o papel de três parâmetros empregados na preparação da pastilha: a pressão de compactação do pó, o tamanho dos grãos e a sua dispersão. Estudamos a dependência da resposta magnética (magnetização e suscetibilidade AC) com tais parâmetros controláveis. Dissertação de Mestrado Alonso Campoi Trípodi Constatamos que amostras preparadas com maiores pressões têm maior capacidade de aprisionamento de fluxo magnético na região intergranular e EFRs mais fortes. Por outro lado, amostras com partículas maiores têm EFRs com temperaturas críticas mais altas, ou seja, pastilhas fabricadas com partículas maiores exibem uma supercondutividade mais robusta. Observamos o Efeito Meissner Paramagnético, na forma de reentrâncias em curvas de Magnetização em função da Temperatura. Comparando pastilhas com diferentes tamanhos de grãos, o ancoramento dos fluxo foi mais eficaz em amostras com partículas grandes e pequena dispersão de tamanho. Verificamos também o caráter metaestável de estados preparados de modo que houvesse fluxo aprisionado, comparando medidas de magnetização antes e depois da aplicação de um campo AC, que causa desprendimento parcial do fluxo magnético aprisionado em regiões intergranulares, efeito similar ao chamado Vortex Shaking. Realizamos também experimentos em função do campo magnético aplicado - os chamados laços de histerese - com vistas à obtenção da dependência da corrente crítica com o campo magnético aplicado, empregando para isso um modelo de estado crítico. Verificamos que para temperaturas mais baixas a densidade de corrente crítica é maior para pastilhas com partículas maiores e pequena dispersão de tamanho. Em resumo, nossos resultados indicam claramente que, para uma mesma granulometria, maiores pressões de compactação propiciam respostas mais diamagnéticas, bem como EFRs com transições mais estreitas e que desligam em temperaturas mais altas. Por outro lado, para uma mesma pressão de compactação em pastilhas com pequena dispersão de tamanho, partículas maiores levam à criação de EFRs mais fortes.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:16:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3015.pdf: 6662124 bytes, checksum: 2e073d936c97a8215f1bd456197367e5 (MD5) Previous issue date: 2010-03-22 / Universidade Federal de Minas Gerais / In this work we studied the magnetic properties of nickel ferrite and the (1-x)Pb(Mg1/3Nb2/3)-xPbTiO3/NiFe2O4 (PMN-PT/NFO) multifferroic composite syntherized in different temperatures. The magnetization, magnetostriction and magnetoelectric effect measurements were performed as a function of applied magnetic field at room temperature. The goals of the work were the developement of the instrumentation. For magnetoestriction measurements a capacitive cell was design for this application. The magnetoelectric measurements were performed in two experimental setup: one uses the Physical Properties Measurements System (PPMS) by Quantum Design and the other system was adapted in a vibration sample magnetometer (VSM) We observed that magnetic properties present a dependence with the synthesis conditions as well as the nickel ferrite than the composite sample. We observed also an intrinsic dependence with the magnetostriction properties of composite. / Nessa dissertação estudamos as propriedades magnéticas de amostras de ferritas de níquel e do compósito multiferróico (1-x)Pb(Mg1/3Nb2/3)- xPbTiO3/NiFe2O4 (PMN-PT/NFO) sinterizado em diferentes temperaturas. Foram realizadas medidas de magnetização em função do campo magnético, medidas de magnetoestricção e medidas do efeito magnetoelétrico. O foco principal do nosso estudo foi o desenvolvimento de uma instrumentação para a realização de tais medidas. Para isso, foi aperfeiçoada uma célula capacitiva desenvolvida durante meu trabalho de iniciação científica para a realização de medidas de magnetoestricção. Além disso, foram montados dois sistemas para a realização de medidas de efeito magnetoelétrico. Um desses sistemas utiliza utiliza o Physical Properties Measurement System (PPMS) da Quantum Design e o outro utiliza um magnetômetro de amostra vibrante (VSM). Observamos que, tanto nas amostras de ferrita quanto nas amostras de compósito, existe uma dependência das propriedades magnéticas com a temperatura de sinterização. Além disso, também foi observada a dependência das propriedades magnetoelétricas com as propriedades magnetoestrictivas dos compósitos, no qual mostramos que o efeito magnetoelétrico é devido às propriedades magnetoestrictivas dos compósitos.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:16:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3045.pdf: 3780585 bytes, checksum: aef175873a68b5a86c8f88329d8dc80e (MD5) Previous issue date: 2010-03-16 / Universidade Federal de Sao Carlos / Molecularly doped polymers have been widely studied in recent years due to their electronic and optical properties, and application in the manufacture of opto-electronic devices, light emitting diodes (LED) and others. These materials are very promising since they can be used in the manufacture of common and flexible displays and reduced thickness screens, and they also offer low power consumption and high image quality. A series of polymers has been studied and despite the importance of these materials and all the knowledge acquired in the past years, the transport mechanism is still partially unknown. The mobility of charge carrier and the exact nature of the states are little studied due to experimental problems found in a conventional measurement of transit time and especially in low thickness samples. Because of that, this present work aims the manufacturing and electrical and optical characterization of polymer devices, and implements a new and powerful technique to determine structures mobility of a few hundred nanometers of thickness. This technique is based on Charge Extraction in a Linearly Increasing Voltage, CELIV. Beside determining the mobility, we have studied result validity by comparing them to more conventional techniques such as TOF - time of flight, DI-SCLC Dark Injection current limited by space charge and characterization J vs. V, where J is the current density and V the voltage applied, reaching thickness when techniques such as TOF and DI-SCLC are no longer valid. Another focus of this work is to use mobility to study structures degradation and examine how the mobility of samples stored behaves in different ways, vacuum and air, over time and how this interferes with the process of carrier injection. / Polímeros molecularmente dopados têm sido amplamente estudados nos últimos anos devido às suas propriedades eletrônicas e ópticas, tendo aplicação na fabricação de dispositivos opto-eletrônicos, diodos emissores de luz (LED) e outros. Estes materiais são bastante promissores do ponto de vista tecnológico, pois podem ser utilizados na fabricação de displays comuns e flexíveis, monitores e telas de espessura reduzida, além de apresentarem baixo consumo de energia e alta qualidade de imagem. Uma série de polímeros vem sendo estudada e apesar da importância destes materiais e de todo o conhecimento adquirido nos últimos anos, o mecanismo de transporte ainda é desconhecido. A mobilidade de portadores e a exata natureza dos estados são pouco estudadas devido às dificuldades experimentais encontradas nas técnicas convencionais de medidas de tempo de trânsito e principalmente a pouca espessura das amostras. Devido a este problema este trabalho tem como objetivo a fabricação e a caracterização óptica e elétrica de dispositivos poliméricos, além de aplicar uma recente e poderosa técnica para determinar a mobilidade de estruturas com espessuras de poucas centenas de nanômetros. Esta técnica é baseada na extração de carga por tensão linearmente crescente, do inglês - Charge Extraction in a Linearly Increasing Voltage, CELIV. Além da determinação da mobilidade estudaremos a validade dos resultados comparando-os com técnicas mais convencionais, tais como: TOF - time of flight, DI-SCLC - Injeção no escuro por corrente limitada por carga espacial e caracterização J vs. V, onde J é a densidade de corrente e V o tensão elétrica aplicada, chegando a um limite de espessura onde técnicas como TOF e DI-SCLC não tem mais validade. Outro enfoque do trabalho é utilizar medidas de mobilidade e estudar a degradação das estruturas utilizadas e analisar como a mobilidade de amostras armazenadas de maneiras diferentes, vácuo e ar livre se comportam com o passar do tempo e quanto este armazenamento interfere no processo de injeção de portadores.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:16:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4188.pdf: 17164203 bytes, checksum: c6e846b4950688d2d677bf5aabe87316 (MD5) Previous issue date: 2012-03-06 / Universidade Federal de Sao Carlos / Abstract In this work, germanium nanowires' based devices were studied and developed and the influence of natural disorder on the electronic properties of these structures was also investigated. Parameters related to the current transport mechanisms, such as electron mobility, localization length and Schottky barrier height were determined. Such investigations were carried out initially by the fabrication of germanium nanowires using the vapour-liquid-solid method with gold nanoparticles acting as catalysts for the growth process. Morphological and structural characterizations were performed to obtain information about the material: the X-ray di_raction analysis showed a good agreement with the cubic structure of germanium and its diamond-like structure; by scanning and transmission electron microscopy it was found samples with diameter from 20 to 150 nm and length up to tens of micrometers. Furthermore, these techniques allowed the observation of an oxide layer on the surface of the nanowires, whose disordered interface originates localized states, which can also be responsible for changes in electronic properties of the system. Di_erent types of devices were developed for the investigation of the electronic transport in germanium nanowires. The experiment performed on each device allowed the analysis of the disorder's influence on the measured properties: electronic transport within the temperature ranges used for the experiments was dominated by the variable range hopping mechanism, characteristic of disordered systems instead of the expected thermal excitation, typical of semiconductor materials. Further confirmation of these data was obtained using transistor devices and the carrier mobility was found to be lower than the commonly observed values for germanium. These data also agree with the fact of disordered systems exhibits low mobility values due to the presence of localized states. Finally, it was used a device specially designed for the study of the metal/nanowires interface characteristics. In order to determine the Schottky barrier height a two barriers model was used (including temperature dependence). The obtained values (from 0.48 to 0.54 eV ) were di_erent from the usual (0.58 eV for germanium/aluminium contact), which also shows and con_rms the presence of localized states at the metal/nanowire interface, following Bardeen's model for the Schottky barrier formation. To complement this analysis theoretical simulation values for Schottky barrier (∼ 0.5 eV ) were calculated taking into account the contribution of surface states. This value corresponding to density of states of 1012 ∼ 1013cm−2eV −1. Comparing both theoretical and experimental Schottky barrier heights, the presence of localized states generated by disorder was confirmed. / Neste trabalho foram desenvolvidos e estudados dispositivos baseados em nanofios de germânio e a influência da desordem natural sobre as propriedades eletrônicas destas estruturas foi investigada. Parâmetros relacionados aos mecanismos de transporte de corrente, tais como mobilidade eletrônica, comprimento de localização e altura de barreira Schottky nas interfaces metal/nanofio foram determinados. Para realizar tais investigações, inicialmente foram fabricados nanofios de germânio pelo método vapor-líquido-sólido, utilizando nanopartículas de ouro como catalisadores do processo de crescimento. Foram feitas caracteriza ções morfológicas e estruturais para obtenção de informações sobre o material, sendo as principais: a análise por difração de raios-X, cujos resultados mostraram uma grande concordância com a estrutura cúbica de germânio e sua rede tipo diamante, e as análises por microscopia eletrônica de varredura e transmissão, por meio das quais foi possível observar o diâmetro (entre 20 e 150 nm) e comprimento (até dezenas de micrometros) das amostras. Além disso, estas técnicas permitiram observar a presença de uma camada de óxido na superfície dos nanofios, cuja interface desordenada origina estados localizados, os quais podem também ser responsáveis por alterações nas propriedades eletrônicas do sistema. Foram desenvolvidos diferentes tipos de dispositivos para permitir a exploração das propriedades eletrônicas de transporte nos nanofios de germânio. Os experimentos realizados em cada dispositivo, permitiram o estudo da influência da desordem nas propriedades mensuradas: o transporte eletrônico nas faixas de temperatura usadas para os experimentos foi dominado pelo mecanismo hopping de alcance variável, característico de sistemas desordenados ao invés da esperada excitação térmica típica de materiais semicondutores. Este resultado confirmou as observações realizadas pelas técnicas de caracterização estrutural indicando a presença de uma camada de óxido na superfície dos nanofios, uma vez que a interface óxido/nanofio tende a ser desordenada. Uma confirmação adicional destes dados foi obtida em dispositivos especiais (transistores) nos quais pôde-se determinar a mobilidade de portadores que forneceu valores bem abaixo do comumente observado para o germânio. Estes dados concordam com o fato de que sistemas desordenados apresentam baixos valores de mobilidade devido à presença de estados localizados. Finalmente, foi utilizado um dispositivo especialmente desenhado para o estudo das características das interfaces metal/nanofios. Para determinar a altura de barreira de potencial nas interfaces dos contatos elétricos e em diferentes temperaturas foi usado o modelo de duas barreiras Schottky. Os valores obtidos (entre 0,48 e 0,54 eV ) foram diferentes do usual (0,58 eV para o contato de germânio com alumínio), fato que também que evidencia e confirma a presença de estados localizados nas interfaces metal/nanofios seguindo o modelo de Bardeen para o mecanismo de formação da barreira de potencial. Para complementar esta análise, valores obtidos por simulação computacional para altura de barreira Schottky (∼ 0.5 eV ) foram calculados levando em consideração a contribuição de estados de superfície. Este valor corresponde à densidades entre 1012 e 1013cm−2eV −1. Comparando os dados teóricos e experimentais das alturas de barreira Schottky, a presença de estados localizados, gerados por desordem, foi confirmada.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:16:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4537.pdf: 1061703 bytes, checksum: ce57c6f3db04c2d9c27c4e6ef15d57b1 (MD5) Previous issue date: 2012-08-07 / Universidade Federal de Sao Carlos / The objective of this work is to find numerical solutions for Maxwell's equations in two-dimensional dielectric cavities. Such structures can trap light by means of total internal reflections and can be used for constructing lasers in the micron scale, known as microlasers. The shape of the cavity affects the dynamics of rays inside it, so that it can be regular or chaotic, and completely determines the emission pattern of the radiation. During the development of our computational algorithms, we have considered the problem of the circle, whose dynamics is integrable, and the stadium, which has chaotic dynamics. We partially reproduced results in the literature. In addition, we also considered a new geometry, which probably can provide unidirectional emission, a goal that is being sought by the scientific community. / Este trabalho tem como objetivo encontrar soluções numéricas para as equações de Maxwell em cavidades dielétricas bidimensionais. Tais estruturas aprisionam a luz no seu interior por meio de reflexão interna total e podem ser utilizadas para a fabricação de um laser na escala de mícrons, os chamados microlasers. O formato da cavidade influência a dinâmica dos raios aprisionados, de forma que esta pode ser regular ou caótica, e determina completamente o padrão de emissão da radiação. Durante o desenvolvimento de nossas rotinas computacionais, abordamos o problema do círculo, cuja dinâmica é integrável, e o do estádio, que possui dinâmica caótica. Reproduzimos parcialmente resultados da literatura. Além disso, consideramos também uma geometria nova, que tem potencial para apresentar emissão unidirecional, um objetivo que está sendo buscado pela comunidade.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:16:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4538.pdf: 1017076 bytes, checksum: 130f5dfb320465f3c64a2b07c3a75113 (MD5) Previous issue date: 2012-07-10 / Financiadora de Estudos e Projetos / In this work we have studied the evolution of primordial gravitational waves coupled to anisotropic stress tensor of cosmological neutrinos. As in a radiation dominated universe, in a universe dominated by radiation and matter the neutrinos can work as an effective dispersive medium for the gravitational waves, besides introduce small modifications over the tensor contribution to the cosmological microwave background anisotropy. Our results are obtained in a radiation-matter transition scenario (RMD), so that we contemplate modes that cross the horizon in the radiation era and matter era. Using the evolution variable kη, it was possible to write our solutions independent from the frequency of the wave. Our results ratify that CT l die out after l ∼ 100 with small modifications on the quadrupole term, CT 2 , due to the coupling to neutrinos and the inclusion of collision terms into the dynamical equations. / Neste trabalho nós estudamos a evolução de ondas gravitacionais primordiais acopladas ao tensor de stress anisotrópico dos neutrinos cosmológicos. Assim como em um universo dominado por radiação, em um universo composto de radiação e matéria os neutrinos podem agir como um meio dispersivo efetivo para ondas gravitacionais, além de introduzir pequenas variações sobre a contribuição tensorial das anisotropias de temperatura da radiação cósmica de fundo. Nossos resultados são obtidos em um cenário de transição radiação-matéria (RMD), tal que contemplamos modos que entram no horizonte de Hubble, seja na era de domínio de radiação (RD), seja na era de domínio de matéria (MD). Usando a variável de evolução kη, foi possível escrever nossas soluções independentes da frequência da onda. Nossos resultados ratificam que CT l decai abruptamente após l ∼ 100 com pequenas modificações no termo de quadrupolo da variância de temperatura, CT 2 , devido ao acoplamento de neutrinos e a inclusão de termos de colisões nas equações dinâmicas.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:16:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissAD.pdf: 1243849 bytes, checksum: 196c3c7b3da37c011c5861405b0d1631 (MD5) Previous issue date: 2005-02-10 / Universidade Federal de Sao Carlos / This dissertation embraces two trends of research in modern quantum optics. The first of them is connected to the photodetection theory, particularly to the continuous measurement theory developed by Srinivas and Davies (SD) in 1980 s, whose principal ingredient is the correct choice of the quantum jump superoperator. We deduce from first principles different possible quantum jump superoperators, and employ one of them the nonlinear quantum jump superoperator, proposed independently ad hoc by Ben-Aryeh and Brif and Oliveira et al. to study the modifications it brings to the SD theory. We call this model as E-model and generalize the both models (SD model and E-model) by including dissipation effects due to the imperfections of the cavity and of the detector. Finally, we study some specific applications of continuous photodetection theory (homodyne detection and detection of correlated photons) and compare the results between the two models. The second trend of this dissertation is related to the study of entanglement of continuous variables quantum states. We give a simplified form of Simon s separability criterion for two-mode Gaussian states, showing that for systems whose unitary evolution is governed by arbitrary time-dependent quadratic Hamiltonians, the separability dynamics is completely described in terms of the determinant of the cross-covariance matrix. As concrete examples we consider the evolution of the inverse negativity coefficient (which gives a quantitative estimation of the degree of entanglement ) for two initially uncoupled modes (each being in a squeezed thermal state) in the cases of parametric converter, parametric amplifier and for a cavity whose boundary oscillates in resonance with two field modes. / Esta dissertação abrange duas linhas de trabalho em óptica quântica moderna. A primeira está ligada à teoria de fotocontagem, especificamente à teoria de medições contínuas desenvolvida por Srinivas e Davies (SD) nos anos 1980, cujo ingrediente fundamental é a escolha correta do super-operador de salto quântico. Nós deduzimos de primeiros princípios vários super-operadores possíveis de salto quântico e empregamos um deles o super-operador de salto quântico não-linear , proposto independentemente ad hoc por Ben-Aryeh e Brif e Oliveira et al. para estudar as modificações que ele traz na teoria de SD, principalmente na previsão de algumas probabilidades de coincidência. Chamamos este modelo alternativo de E-model e generalizamos ambos os modelos (o de SD e E-model) ao introduzir efeitos dissipativos na teoria, tanto devido à cavidade, quanto ao detector imperfeitos. Por fim, estudamos algumas aplicações específicas da teoria de fotocontagem contínua (detecção homódina e detecção de fótons correlacionados) comparando as previsões dos dois modelos. A segunda parte da dissertação está relacionada como estudo de emaranhamento de estados quânticos de variáveis contínuas. Nós obtivemos uma forma simplificada de critério de separabilidade de Simon para estados Gaussianos bipartites, mostrando que para sistemas cuja evolução é governada por Hamiltonianos quadráticos arbitrários, a dinâmica de separabilidade é descrita completamente em termos do determinante da matriz de covariância cruzada. Como exemplos concretos, consideramos a evolução do coeficiente de negatividade inversa (que dá uma estimativa quantitativa do grau de emaranhamento ) para dois modos inicialmente desacoplados (cada um existindo em estado térmico comprimido) nos casos de conversão paramétrica, amplificação paramétrica e para uma cavidade cuja fronteira oscila em ressonância com dois modos do campo.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:16:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6653.pdf: 8392197 bytes, checksum: 47e7d8530d1403285a4bd11d1045b932 (MD5) Previous issue date: 2015-03-30 / Financiadora de Estudos e Projetos / In this work, it was investigated the optical and magneto-optical properties of In- GaAsN/GaAs and InGaAs/GaAs double quantum wells. It was performed a systematic experimental study of photoluminescence (PL) as a function of temperature, excitation power, polarization and applied magnetic field. It was investigated the effect of incorporation of N in these alloys, the thermal treatment effect, and the role of carrier localization effect on the optical and spin properties of these materials. The study of the PL as a function of temperature evidenced effects associated with the carriers' localization by defects incorporated by growth conditions at low temperatures. This effect was more pronounced for samples containing N. In optical emission measurements with applied magnetic field, it was found that the N samples presented lower diamagnetic shift, implying in larger carriers localization by defects, so corroborating the results for dependence of PL with temperature. Another important result was the reduction of the diamagnetic shift for samples without N after the thermal treatment, implying that, besides increasing the intensity of PL, the thermal treatment is creating defects responsible for the carriers' localization. The spin filter effect mediated by defects, with and without N, was investigated using photoluminescence technique with circularly polarized excitation. It was observed that the thermally treated samples showed a higher degree of circular polarization. This polarization increase was associated with the increased defect density after the thermal treatment and it is consistent with the results obtained for the diamagnetic shift. In general, the obtained results showed that such materials are interesting for possible applications like spin filters at room temperature. / Neste trabalho, investigou-se as propriedades ópticas e magneto-ópticas de poços quânticos duplos de InGaAsN/GaAs e de InGaAs/GaAs. Foi realizado um estudo experimental sistemático de fotoluminescência (PL) em função da temperatura, potência de excitação, polarização e campo magnético aplicado. Investigou-se o efeito da incorporação de N nessas ligas, o efeito do tratamento térmico e o papel de efeitos de localização de portadores nas propriedades ópticas e de spin desses materiais. O estudo da PL em função da temperatura evidenciou efeitos associados à localização de portadores por defeitos, incorporados pelas condições de crescimento em baixas temperaturas. Esse efeito foi mais acentuado para amostras contendo N. Nas medidas de emissão óptica com campo magnético aplicado verificou-se que as amostras com N apresentaram menor deslocamento diamagnético, implicando em uma maior localização de portadores por defeitos, corroborando então os resultados encontrados para dependência da PL com a temperatura. Outro resultado importante foi a diminuição do deslocamento diamagnético para amostras sem N após o tratamento térmico, implicando que, além de aumentar a intensidade de PL, o tratamento térmico está criando defeitos responsáveis pela localização de portadores. O efeito de filtro de spin mediado por defeitos, com e sem N, foi investigado utilizando a técnica de fotoluminescência usando como excitação luz circularmente polarizada. Observou-se que as amostras tratadas termicamente apresentaram maior grau de polarização circular. Esse aumento de polarização foi associado ao aumento da densidade de defeitos após o tratamento térmico e é consistente com os resultados obtidos para o deslocamento diamagnético. De forma geral, os resultados obtidos mostraram que tais materiais são interessantes para possíveis aplicações como filtros de spin a temperatura ambiente.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:16:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissMSVK.pdf: 2016332 bytes, checksum: c7d2567be46c9a21abce63c045485207 (MD5) Previous issue date: 2005-03-18 / Financiadora de Estudos e Projetos / We presented in this work a study of the influence of the thickness of Al thin film deposited in substratum of low carbon steel. Alloys of steel low carbon and aluminum are used broadly in automobile and aerospace industries. We studied the nitrides formation, starting from a process of pre-heat-treatment of the samples in the nitriding camera followed by plasma nitriding, in the temperatures of 300°C and 400°C. The following techniques: Conversion Electrons Mössbauer Spectroscopy (CEMS), X-ray diffraction (XRD), Scan Eletron Microscopy (SEM) and Vickers microhardness test were used for the characterization of those samples. The Aluminium purity for the films was 99,99%. The steel low carbon substrate was supplied by IPT-SP (Institute of Researches Technological-SP) and after the samples be cut and polished, they received the film of aluminum. Soon after they were pre-heat-treated (section 4.1) and nitreded in the temperatures of 300oC and 400oC for 4 hours in composed atmosphere for 80% of H2 and 20%N2. After the nitriding the samples were characterized by the techniques referred above. For the temperature of 300oC, the X-ray Diffraction results showed the formation of the phases α-Fe, Al and AlN. The Mössbauer spectroscopy showed α- Fe and formation of solid solution of Fe in aluminum. For the temperature of 400oC, we still observed the formation of the phase Fe4Al13, for the two techniques. The Mössbauer Spectroscopy also showed that the increase of the percentage of the phase Fe4Al13 has a possible dependence with the nitriding temperature and with the thickness of the film of aluminum. The images of MEV and the Vickers microhardness tests, just revealed the presence of nitrides of iron in the borders of the samples. / Apresentamos neste trabalho um estudo da influência da espessura do filme de Al depositado em substrato de aço baixo carbono. Ligas de aço baixo carbono e alumínio são largamente empregadas em indústrias automobilísticas e aeroespaciais. Estudamos a formação de nitretos, a partir de um processo de prétratamento das amostras por aquecimento na câmara de nitretação seguido de nitretação a plasma, nas temperaturas de 300°C e 400°C. Para a caracterização dessas amostras foram utilizadas as técnicas de espectroscopia Mössbauer de elétrons de conversão (CEMS), difratometria de raios-x, microscopia eletrônica de varredura, além de ensaios de microdureza Vickers. A pureza do alumínio utilizado na produção dos filmes é de 99,99%. A matriz de aço baixo carbono foi fornecida pelo IPT-SP (Instituto de Pesquisas Tecnológicas-SP) e após as amostras serem cortadas e polidas, receberam o filme de alumínio. Em seguida foram pré-tratadas por aquecimento (seção 4.1) e nitretadas nas temperaturas de 300oC e 400oC durante 4 horas em atmosfera composta por 80% de H2 e 20%N2. Após a nitretação as amostras foram caracterizadas pelas técnicas referidas acima. Para a temperatura de 300 oC, os resultados obtidos com a técnica de difração de raios-x mostraram a formação das fases α-Fe, Al e AlN. A espectroscopia Mössbauer; por outro lado, mostrou α-Fe e formação de solução sólida de Fe em alumínio. Já para a temperatura de 400 oC, observamos ainda a formação da fase Fe4Al13, pelas duas técnicas. A Espectroscopia Mössbauer também mostrou que o aumento da porcentagem da fase Fe4Al13 tem uma possível dependência com a temperatura de nitretação e com a espessura do filme de alumínio. As imagens de MEV e as medidas de microdureza Vickers, revelaram a presença de nitretos de ferro apenas nas bordas das amostras.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:16:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 930.pdf: 1326398 bytes, checksum: 3d8124516e447b70160e95eafd033b19 (MD5) Previous issue date: 2006-03-15 / Universidade Federal de Sao Carlos / In this work, we have studied the behavior of the line H*(T) in filamentary samples of BSCCO, which were grown by the LFZ technique, Laser Floating Zone. Previously studied in other specimens prepared by specific routes for exemple, samples of Mgdeficient MgB2; YBCO prepared by the Sol-Gel technique; or polycrystalline samples of Nb the H*(T) frontier defines the region in the magnetic fase diagram above which the intergranular critical current density vanishes. The H*(T) line is an extrinsic feature, dependent on the preparation and subsequent heat treatment of the samples, observed only in specimens having a narrow intergranular critical current distribution, which can be obtained controlling properties such as granularity. Measurements of ac-susceptibility as a function of temperature has been performed, for different values of the magnetic excitation field, from which a point was determined, T*, above which the ac-susceptibility is independent of the intensity of the magnetic excitation field. This means that, above T*, only the intrafilamentary regions are able to transport supercurrents. Relating the magnetic measurements with results of transport measurements four terminals and flux transformer we have found a complete similarity between T* and the offset critical temperature, Tc off. We have also verified that T* depends on the field H, so that the magnetic phase diagram includes an extrinsic frontier H*(T), confirming the original expectation that the intergranular space surrounding the grains of a system with controlled granularity, may constitute an efficient set of pinning centers for magnetic flux, what occurs, in fact, in the region to which H*(T) is an upper bound, where the intergranular critical currents are nonzero. It is quite impressive that different samples present practically coincident H*(T) frontiers, what reinforces the prediction that the studied line has a universal character, as long as the sample fulfills the criterion of exhibiting a narrow intergranular critical current distribution. / Neste trabalho, estudamos o comportamento da linha H*(T) em amostras filamentares de BSCCO, crescidas pela técnica LFZ, Laser Floating Zone. Estudada previamente em outros espécimes preparados por rotas específicas - por exemplo, amostras de MgB2 deficientes em Mg; de YBCO preparadas pela técnica Sol-Gel; ou amostras policristalinas de Nb - a fronteira H*(T) delimita a região do diagrama de fases magnéticas acima da qual a densidade de corrente crítica intergranular torna-se nula. A linha H*(T) é uma característica extrínseca, dependente da preparação e do posterior tratamento térmico das amostras, sendo observada apenas em espécimes que apresentam uma distribuição estreita de correntes críticas intergranulares, que pode ser obtida a partir do controle de propriedades tais como a granularidade. Medidas de suscetibilidade-ac em função da temperatura foram realizadas, para diferentes valores do campo magnético de excitação, encontrando-se um ponto, T*, acima do qual a suscetibilidade-ac independe da intensidade do campo magnético de excitação. Isto significa que acima de T* apenas as regiões intrafilamentares são capazes de transportar supercorrentes. Relacionando as medidas magnéticas com os resultados das medidas de transporte elétrico usando duas técnicas diferentes quatro terminais e transformador de fluxo constatamos uma total similaridade entre T* e a temperatura crítica de offset, Tc off. Verificamos ainda que T* depende do campo H, de modo que o diagrama de fases HxT inclui a fronteira extrínseca H*(T), característica da amostra. A inclusão das linhas Hirr(T) e Hc2(T), que são características do material, no mesmo diagrama HxT, permite situar a linha extrínseca no cenário composto pelas fronteiras intrínsecas do material. Medidas de relaxação temporal da resistividade e da magnetização evidenciam que os vórtices penetrados têm menor mobilidade na região que fica abaixo da fronteira H*(T), confirmando a expectativa inicial de que o espaço intergranular que margeia os grãos de um sistema com granularidade controlada, pode constituir-se em um arranjo para a ancoragem eficiente de fluxo magnético, o que ocorre de fato na região delimitada superiormente por H*(T), na qual as correntes críticas intergranulares são diferentes de zero. É notável que amostras diferentes tenham apresentado fronteiras H*(T) praticamente coincidentes, o que reforça a previsão de que a linha estudada tenha caráter universal, desde que a amostra satisfaça o critério de exibir uma distribuição estreita de correntes críticas intergranulares.