O cinturão Fíngoè é uma unidade tectônica do Supercontinente Gondwana Oeste composta por rochas supracrustais formadas há aproximadamente 1.33 Ga. Essas rochas são portadoras de mineralizações de Au, Cu, Zn, Pb e Fe. Com cerca de 150 km de comprimento, e orientado WSW-ENE, este cinturão estende-se desde o Monte Atchiza a oeste até cerca de 30 km para leste da vila de Fíngoè no norte de Moçambique e consiste de uma extensa variedade de rochas metassedimentares e metavulcânicas. O cinturão Fíngoè apresenta especialização metalogenética para Au e Cu, que já foram explotados no passado em diversos locais. Muitos destes registros estão associados com magnetita e malaquita. Atualmente trabalhos de prospecção e pesquisa mineral têm sido realizados pela empresa de mineração African Queen Mines Ltda, através do projeto denominado de King Solomons, localizado na parte central do mesmo. A geologia da área abrangida pelo prospecto Mankombiti, mostra uma predominância de rochas carbonáticas, granitos e gabros. As rochas carbonáticas são consideradas importantes na gênese de depósitos tipo skarn e depósitos de substituição de metais de base e Au devido à sua natureza fortemente reativa. Os dados geocronológicos realizados neste trabalho indicaram uma idade precisa para a rocha intrusiva granítica associada à mineralização de 1079,1 ± 8,2 Ma, que poderia ser a idade da formação do skarn e consequentemente desta mineralização. Entretanto a idade obtida para o processo de alteração hidrotermal que afetou o gabro, na ordem de 657 ± 36 Ma e a idade modelo Pb-Pb sugerida pelo modelo de Stacey e Kramers (1975) para a calcopirita da mineralização principal de 725 Ma, sugerem que a mineralização, do prospecto Mankombiti é neoproterozóica. Para melhor entendimento dos processos que estiveram envolvidos na formação deste depósito skarn, duas hipóteses são consideradas: (i) poderia ser admitida a presença de corpos graníticos intrusivos em 700 Ma, situados em profundidade, que não foram ainda caracterizados, como responsáveis pela fonte de calor necessária, (ii) pode ser admitida ocorrência de um evento distensional em 700 Ma que produziria um adelgaçamento da litosfera e a consequente ascensão da astenosfera, produzindo uma elevação do fluxo térmico gerando os fluidos mineralizantes necessários. / The Fíngoè belt is a tectonic unit of West Gondwana Supercontinent, comprised of supracrustal rocks formed at approximately 1.33 Ga. These rocks are carriers of Au, Cu, Zn, Pb and Fe mineralization. With about 150 km long and oriented WSW- ENE, this belt extends from west of the Atchiza Mount to about 30 km east of the Fíngoè village in the north Mozambique, and consists of an extensive variety of metasedimentary and metavolcanic rocks. The Fíngoè metallogenic belt provides specialization for Au and Cu, which have been exploited in the past in various locations. Many of these records are associated with magnetite and malachite. Currently, the prospecting and mineral exploration have been conducted by the African Queen Mines Ltd mining company, through a project called the King Solomons, located in the central part of it. The geology of the studied area shows a predominance of carbonate rocks, granites and gabbros. The carbonate rocks are considered important in the genesis of the skarn deposits type and deposits of replacement for base metals and Au due to its highly reactive nature. The geochronological data performed in this work indicate a precise age of the 1079.1 ± 8.2 Ma for the intrusive granitic rock associated with mineralization, which could be interpreted as the age of the skarn and consequently of the mineralization. However the age obtained for the hydrothermal alteration that affected the gabbro at about 657 ± 36 Ma and the Pb-Pb model age suggested by the model of Stacey and Kramers (1975) for primary chalcopyrite mineralization at 725 Ma, suggesting that the mineralization of the Mankombiti prospectus was developed during the Neoproterozoic time. For understanding the processes that were involved in the skarn-type mineralization processes, two hypotheses are here considered: (i) could be admitted the presence of i ntrusive granitic rocks at 700 Ma, situated in depth, which have not yet been characterized, as responsible for the heat source required, (ii) may be admitted occurrence of an extensional event at 700 Ma to produce a thinning of the lithosphere and the uplift of the asthenosphere, producing high thermal flows generating the mineralization fluids.

At present, soils face great threats. Consequences of human activities, such as climate change, acidification and contamination result in decreased soil health. This is a threat to human health and well-being, since our society is dependent on soil ecosystem services. The soil ecosystems provide resources, such as food and fresh water, regulate the climate and play key parts in important life supporting biological processes, e.g. cycling of carbon and nutrients. Due to increased awareness of the threats that soils face, and its importance to humans, soil quality monitoring has recently received increased attention. Microorganisms run most biological processes in the soil, such as decomposition of organic material and nutrient cycling. Thus, microbial activity and diversity are considered useful biological indicators for soil quality monitoring. These biological properties can be examined using different methods. The aim of the project was to evaluate the potential of multiple substrate-induced respiration (MSIR), using the MicroRespTM system, and isothermal calorimetry for determining microbial activity and diversity in soils contaminated with copper (Cu) and polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH). Thereby, the methods’ applicability in risk assessment of contaminated soil could be decided. MSIR is considered appropriate for determining microbial activity and functional diversity, while isothermal calorimetry has not been tested as much in this area. The calorespirometric ratio (produced heat per unit CO2) was calculated to evaluate potential relationships between heat and CO2 at different contamination levels. Although there was some variation between the methods, Cu had a clear effect on both microbial activity and functional diversity. Both methods were thus considered applicable in risk assessment of soil contaminated with Cu. The impact of PAH appeared to be more complex, the effects on microbial activity varied and PAH had little significant effect on functional diversity. Neither of the methods were therefore considered applicable for assessment of soil contaminated with PAH. The calorespirometric ratio did not provide useful results, and cannot be recommended for risk assessment purposes at present. / I dagsläget utsätts marken för stora hot. Följder av mänsklig aktivitet, så som klimatförändringar, försurning och förorening försämrar markens kvalitet. Detta är ett hot mot människors hälsa och välmående, eftersom vårt samhälle är beroende av markens ekosystemtjänster. Markens ekosystem förser oss med exempelvis mat och rent vatten, reglerar klimatet, och har nyckelroller i viktiga biologiska processer, exempelvis cirkulering av kol och näringsämnen. På grund av ökad medvetenhet om hoten mot marken samt dess betydelse för människan, har kontroll av markens kvalitet börjat få ökad uppmärksamhet. Mikroorganismer sköter de flesta biologiska processer som sker i marken, så som nedbrytning av organiskt material och cirkulering av näringsämnen. Därmed anses mikrobiell aktivitet och diversitet vara lämpliga biologiska indikatorer vid kontroll av markens kvalitet. Dessa biologiska egenskaper kan mätas med flera olika metoder. Syftet med projektet var att utvärdera potentialen i att använda multipla substrat-inducerad respiration (MSIR), genom att använda systemet MicroRespTM, samt isotermisk kalorimetri för att mäta mikrobiell aktivitet och funktionell diversitet i mark förorenad med koppar (Cu) och polycykliska aromatiska kolväten (PAH). Därmed kunde metodernas tillämplighet i riskbedömning av förorenad mark bestämmas. MSIR anses vara en lämplig metod i syfte att undersöka mikrobiell aktivitet och funktionell diversitet, medan isotermisk kalorimetri inte är lika beprövat. Kvoten mellan värmeproduktion och respirerad CO2, the calorespirometric ratio, beräknades för att utvärdera eventuella samband mellan värmeproduktion och respiration vid olika föroreningskoncentrationer. Trots att det förekom viss variation mellan metoderna, hade Cu en tydlig effekt på både mikrobiell aktivitet och funktionell diversitet. Båda metoder ansågs därför vara tillämpbara i riskbedömning av Cu-förorenad jord. PAH hade varierande effekt på mikrobiell aktivitet och liten signifikant effekt på funktionell diversitet. Ingen av metoderna ansågs därför tillämpbar i riskbedömning av jord förorenad med PAH. The calorespirometric ratio tillhandahöll ej användbara resultat, och kunde därmed inte rekommenderas i riskbedömningssyfte.

Afin d'améliorer la compréhension de la corrosion atmosphérique des bronzes, nous avons mis en oeuvre : - La caractérisation des composés d'étain, susceptibles d'être formés en corrosion atmosphérique, par une approche multi-analytique, la spectroscopie Mössbauer joue un rôle central (analyse sélective et quantitative). Les paramètres hyperfins et les facteurs Lamb-Mössbauer de plusieurs oxydes, sulfates et chlorures d'étain ont été déterminés. Les facteurs f sont dispersés et dépendants de température, montrant la nécessité de l'analyse à basse température. - Le développement d'un détecteur CEMS associant basse température et analyse non-destructive de surface : le dispositif a été mis en point entre 41 et 300 K. Les principaux paramètres affectant ses performances ont été étudiés et optimisés. - La réalisation d'une campagne d'exposition de 2 ans en site urbain de CuSn9, CuSn3Zn9, CuZn33 et leurs métaux purs. Les vitesses de corrosion ont été déterminées ainsi que les quantités de métaux entraînés par les eaux de pluie du fait de la solubilisation des produits de corrosion.

Im Mittelpunkt der vorliegenden Arbeit stehen Bauelemente, die auf der Basis von sog. akustischen Oberflächenwellen, in der Fachsprache üblicherweise mit dem Begriff SAW (surface acoustic wave) bezeichnet, arbeiten. In den vergangenen ca. 40 Jahren haben SAW-Bauelemente einen außerordentlich starken Aufschwung erlebt. Den Beginn markierte ein neuartiger Zwischenfrequenz-Filter für Fernsehgeräte am Ende der 1960er Jahre. Heute finden sich unterschiedliche Arten dieser Bauelemente in nahezu jedem Bereich unseres täglichen Lebens wieder. Als Beispiele können hier allgemein die draht-, funk- und fasergestützte Daten- und Signalübertragung und im Speziellen Mobil- und Schnurlostelefone oder Fernbedienungen genannt werden. Inzwischen sind auch neue Anwendungen in der Sensorik sowie der Identifikationstechnik hinzugekommen. Es gibt für SAW-Bauelemente eine Entwicklung hin zu höheren Arbeitsfrequenzen, steigenden Leistungen, erhöhter Zuverlässigkeit, weiterer Miniaturisierung und zunehmender Modulintegration, wobei alle Anforderungen bei gleichzeitig sinkenden Herstellungskosten realisiert werden müssen. Dabei zeichnet sich ab, dass mit den herkömmlichen Herstellungstechnologien nicht alle Bedürnisse erfüllt werden können. So ist z.B. die Lift-off-Technik, mit der ein Großteil der Bauelemente hergestellt wird, nicht auf beliebig kleine Strukturen anwendbar. Eine Alternative bildet die sog. Damaszentechnologie, die auch zur Herstellung modernster Mikroprozessoren eingesetzt wird. Dabei werden die Metallelektroden anstatt auf dem Substrat aufzuliegen, in das Substrat eingelassen, woraus sich für zukünftige SAWBauelemente Vorteile ergeben können, wie z.B. eine erhöhte Leistungsbeständigkeit, kostengünstige Abscheideverfahren, eine Reduktion der Strukturgrößen und eine planare Oberfläche. Das Ziel der vorliegenden Arbeit liegt darin, die Damaszentechnologie erstmalig auf SAW-Strukturen anzuwenden und mit den Vorteilen der Cu-Technologie zu kombinieren. Als inhaltliche Schwerpunkte wurden die Herstellung von Demonstratorbauelementen und die Bewertung der Prozessschritte, die Eigenschaftsbestimmung der Strukturen sowie deren Schädigungsverhalten bei Leistungsbelastung definiert.

This work investigates the defect energies, band alignments, and charge carrier recombination in polycrystalline Cu(In1-xGax)(Se1-ySy)2 chalcopyrite thin films and the interrelationship with the alloy composition. Photoluminescence spectroscopy of investigated Cu-poor Cu(In,Ga)(Se,S)2 layers generally shows broad emission lines with the corresponding maxima shifting towards higher energies under decreasing temperature or under increasing excitation power. Admittance spectroscopy of Cu-poor ZnO/CdS/Cu(In,Ga)(Se,S)2 chalcopyrite devices shows that the activation energies of the dominant defect distributions involving donors at the CdS/absorber interface and deep acceptors in the chalcopyrite bulk, increase upon alloying CuInSe2 with S. The band alignments within the Cu(In1-xGax)(Se1-ySy)2 system are determined using the energy position of the bulk acceptor state as a reference. The band gap enlargement under Ga alloying is accommodated almost exclusively in the rise of the conduction band edge, whereas the increase of band gap upon alloying with S is shared between comparable valence and conduction band offsets. The extrapolated band discontinuities [delta]EV(CuInSe2/CuInS2) = -0.23 eV, [delta]EC(CuInSe2/CuInS2) = 0.21 eV, [delta]EV(CuInSe2/CuGaSe2) = 0.036 eV, and [delta]EC(CuInSe2/CuGaSe2) = 0.7 eV are in good agreement with theoretical predictions. Current-voltage analysis of Cu-poor ZnO/CdS/Cu(In,Ga)(Se,S)2 devices reveals recombination barriers which follow the band gap energy of the absorber irrespective of alloy composition, as expected for dominant recombination in the chalcopyrite bulk. In turn, the recombination at the active junction interface prevails in Cu-rich devices which display substantially smaller barriers when compared to the band gap energy of the absorber. The result indicates that the Cu-stoichiometry is the driving compositional parameter for the charge carrier recombination in the chalcopyrite heterojunctions under investigations.

Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wird eine Tight-Binding-Formulierung der Korringa-Kohn-Rostoker-Greenschen-Funktionsmethode vorgestellt. Dabei werden mittels eines geeignet gewählten Referenzsystems abgeschirmte Strukturkonstanten konstruiert. Es werden die Vorteile und Grenzen dieser Transformation des Formalismus diskutiert. Es wird gezeigt, daß der numerische Aufwand zur erechnung der Elektronenstruktur von Systemen mit langgestreckter Elementarzelle linear mit der Systemgröße wächst. Damit ist eine Behandlung von Systemen mit 500 und mehr Atomen pro Elementarzelle möglich. Anhand von umfangreichen Testrechnungen kann demonstriert werden, daß das neue Verfahren bezüglich seiner Genauigkeit mit dem traditionellen KKR-Verfahren vergleichbar ist. Es werden Anwendungen zur Berechnung der Elektronenstruktur sowie zur Zwischenlagenaustauschkopplung von Co/Cu(100)-Vielfachschichten vorgestellt. / A newly developed ab initio tight-binding-formulation of the Korringa-Kohn-Rostoker-Green's function method for layered systems is presented. Screened structure constants are calculated by means of a repulsive reference system. Advantages and limits of this transformation of the formalism are discussed in detail. The numerical effort for self consistent electronic structure calculations of systems with a large prolonged supercell scales linearly with the system size. Systems with up to 500 atoms per unit cell can be treated easily. The accuracy of the new method is of the same order as the traditional KKR method. Applications to electronic structure calculations and magnetic interlayer exchange coupling in Co/Cu(100) multilayers are presented.

Hochfeste Leitermaterialien werden für gepulste Hochfeld-Magnetspulen benötigt, um damit die sehr hohen Magnetfelder mit einer magnetischen Flussdichte von bis zu 100 T zerstörungsfrei erzeugen zu können. Cu-Nb-Legierungen besitzen ein hohes Potential, um die widersprüchlichen Anforderungen an das Leitermaterial, wie hohe Festigkeit, hohe Leitfähigkeit und gute Verformbarkeit, zu erfüllen. Die Herstellung von Cu-Nb-Legierungen ist jedoch auf dem konventionellen Weg der Schmelzmetallurgie aufgrund der vernachlässigbar kleinen gegenseitigen Randlöslichkeit der beiden Komponenten sehr kompliziert. Die hier vorliegende Arbeit befasst sich mit Untersuchengen zur Technologie für die Herstellung von hochfesten Cu-Nb-Leitermaterialien auf der Basis der Pulvermetallurgie. Gleichermaßen ist die Entwicklung der Legierung Kerninhalt der vorliegenden Arbeit. Hierfür wurden während der einzelnen Prozessschritte sowohl die Entwicklung des Gefüges als auch die für die Anwendung relevanten Eigenschaften der Legierung untersucht und die Beziehungen zwischen Gefüge und mechanischen wie auch elektrischen Eigenschaften ermittelt.

Im Rahmen dieser Arbeit wurde die Akustomigrationsresistenz von in Kupfertechnologie hergestellten SAW-Strukturen charakterisiert und diese mit dem Schädigungsverhalten von Al-basierten SAW-Strukturen unter gleichen Belastungsbedingungen verglichen. Dies wurde durch die Anwendung einer speziellen Power-SAW-Teststruktur ermöglicht. Das Schädigungsniveau wurde hierbei über die irreversible Verschiebung der Peakfrequenz bzw. durch Änderungen im elektrischen Widerstand sowie durch mikroskopische Untersuchung der Mikrostruktur beurteilt. Die durchgeführten SAW-Belastungsexperimente mit HF-Leistungen bis zu 4,5 W zeigten, dass das entwickelte Ta-Si-N/Cu/Ta-Si-N-System im Vergleich zur Al/Ti-Metallisierung eine Akustomigrationsresistenz besitzt, die um mehr als drei Größenordnungen höher ist als jene der Al/Ti-Metallisierung. Hohe SAW-Belastungen verursachten sowohl im Al- als auch im Cu-Testwandler Hügel- und Lochbildung. Während die Hügel in der Al/Ti-Metallisierung senkrecht zur Oberfläche bis zu einer Höhe von 1 µm und die Löcher bis hinab an die Ti-Schicht wuchsen, bildeten sich in den extrem belasteten Cu-basierten Wandlern nur flache Hügel und schmale Löcher aus, welche noch mit der Deckschicht vollständig bedeckt waren. Anhand von REM/EBSD, TEM sowie FIB-Untersuchungen konnte ein relevanter Zusammenhang zwischen der Mikrostruktur und dem Schädigungsverhalten aufgezeigt werden.

De par sa structure et sa formulation simples, La2CuO4 est considéré comme un cuprate modèle pour la compréhension de la supraconductivit2 dans les oxydes supraconducteurs a haute température critique. Pour ce matériau, cette propriété remarquable dépend fortement de sa surstoëchiométrie en oxygène. L'intercalation et désintercalation électrochimique de l'oxygène a été réalisée en milieu électrolytique basique, en mode galvanostatique. Cette étude menée sur des céramiques polycristallines, a permis de montrer l'existence de trois composés définis dans le système et d'en déterminer les conditions électrochimiques d'obtention. Ces trois composes sont: La2CuO4.00 (isolant antiferromagnetique de Mott-Hubbard), La2CuO4.04 (phase alpha) et La2CuO4.09 (phase beta) (metalliques et supraconductrices a 32 et 44 K respectivement). La microstructure de chacune de ces phases a ete ensuite caractérisée par Microscopie Electronique a Transmission et les modifications structurales ont été discutées en relation avec l'insertion d'oxygène. Le mode de diffusion de l'oxygène au sein du matériau a été abordé par l'oxydation d'échantillons monocristallins (couches minces et monocristaux). Enfin l'étude de la réduction électrochimique de l'oxygène a été étendue à la solution solide La2Cu1-xNixO4+delta. Les modifications structurales et l'évolution du potentiel d'équilibre ont été discutées en fonction du taux x de substitution en nickel et du taux delta de non-stoëchiométrie en oxygène. Une méthode de dosage coulométrique de l'oxygène a été proposée.

L'étude de l'influence de traitements d'halogenation sur les propriétés structurales et supraconductrices des cuprates de structure de type T,T' ou T* a permis de mettre en évidence: la restauration après fluoration de la supraconductivite dans le cas de l'oxyde La1,875Ba0,125CuO4 de structure de type T. Celle-ci s'accompagne de la modification de la transition structurale orthorhombique (MTO) quadratique (LTT) ; l'apparition d' un comportement supraconducteur après traitement sous chlore de l' oxyde LaSm0,8Sr0,2CuO4 de structure de type T*. La fluoration de cet oxyde conduit a la formation de deux phases isotypes. Leurs propriétés structurales et supraconductrices ont été étudiées a l'aide de diverses techniques: diffraction X et neutronique, EXAFS, susceptibilité magnétique, conductivité électrique et thermique, pouvoir thermoelectrique...