Empregamos a técnica de Dinâmica Molecular para estudar propriedades de defeitos pontuais nos compostos intermetálicos ZrNi e Zr2Ni. Descrevemos as configurações estáveis de defeitos e mecanismos de migração, assim como as energias envolvidas. Os potenciais interatômicos foram derivados do Embedded Atom Model. No intuito de levar em conta a variação de estequiometria causada pela presença de alguns tipos de defeitos em intermetálicos, apresentamos um método numérico que fornece a energia efetiva de formação de defeitos e aplicamos o método ao ZrNi e Zr2Ni. Os resultados mostraram que vacâncias são mais estáveis na sub—rede do Ni, com energia de formação de 0,83 e-0,61 eV em ZrNi e Zr2Ni, respectivamente. Vacâncias de Zr são instáveis em ambos compostos; elas decaem espontaneamente em pares anti—sítio e vacância de Ni. Configurações e energias de formação de intersticiais também foram calculadas e mostraram comportamentos similares. Em ZrNi, a migração de vacâncias ocorre preferencialmente nas direções [025] e [100], com as respectivas energias de migração 0,67 e 0,73 eV, e é um processo essencialmente bidimensional no plano (001). Em Zr,Ni, a migração de vacâncias é unidimensional, ocorrendo na direção [001], com energia de migração de 0,67 eV. Em ambos compostos a presença de defeitos de anti—sítio de Ni diminui a energia de migração da vacância de Ni em até 3 vezes e facilita a movimentação em três dimensões. Mecanismos de anel não são energeticamente eficientes em comparação com saltos diretos. As configurações estáveis de intersticiais em ambos compostos consistem em um átomo de Ni sobre o plano (001) entre dois vizinhos de Zr fora do plano. Intersticiais de Zr são instáveis e tendem a deslocar um átomo de Ni, ocupando seu sítio. Energias de deslocamento foram estudadas através de simulações de irradiação de ambos compostos. Durante o processo de colisão binária, um potencial universal ZBL foi usado para colisões a curta distância. Para distâncias intermediárias usamos um potencial de união arbitrário. Zr mostrou—se mais difícil de ser arrancado de seu sítio do que Ni. Encontramos valores de energia de deslocamento no intervalo de aproximadamente 29 eV até 546 eV. Alguns resultados experimentais são mostrados e apresentam boa concordância com os cálculos. / We have employed the Molecular Dynamics approach to study the properties of point defects in the ZrNi and Zr2Ni intermetallic compounds. We describe the defects stable configuration and migration mechanisms, as well as the energetics involved. The interatomic potentials were derived from the Embedded Atom Model. In order to take into account the change of stoichiometry caused by the presente of some types of defects in intermetallics, we present a numerical method which retums the effective defect formation energy and apply the method to ZrNi and Zr2Ni. The results showed that vacancies are most stable in the Ni sublattice, with formation energy of 0.83 and 0.61 eV in ZrNi and Zr2Ni, respectively. Zr vacancies are unstable in both compounds; they spontaneously decay to pairs of Ni vacancy and antisite defect. The interstitial configurations and formation energies were also calculated, with similar behaviors. In ZrNi, vacancy migration occurs preferentially in the [025] and [100] directions, with migration energy of 0.67 and 0.73 eV, respectively, and is essentially a two—dimensional process, in the (001) plane. In Zr2Ni, vacancy migration is one—dimensional, occurring in the [001] direction, with a migration energy of 0.67 eV. In both compounds, the presence of Ni antisite defects decreases the Ni vacancy migration energy by up to a factor of three, and facilitates three—dimensional motion. Ring mechanisms are not energetically efficient compared to direct vacancy jumps. The stable interstitial configurations for both compounds consist of a Ni atom lying on the (001) plane between two out—of—plane nearest—neighbor Zr atoms. Displacement threshold energies were calculated through irradiation simulations of both compounds. During the collision process, a universal ZBL potential was used for the Glose encounter cases. For intermediate distances we used a bridging arbitrary potential. Zr showed to be harder to displace than Ni. We found displacement threshold energies ranging from roughly 29 eV up to 546 eV. Some experimental results are given and show good agreement with the calculations.

Empregamos a técnica de Dinâmica Molecular para estudar propriedades de defeitos pontuais nos compostos intermetálicos ZrNi e Zr2Ni. Descrevemos as configurações estáveis de defeitos e mecanismos de migração, assim como as energias envolvidas. Os potenciais interatômicos foram derivados do Embedded Atom Model. No intuito de levar em conta a variação de estequiometria causada pela presença de alguns tipos de defeitos em intermetálicos, apresentamos um método numérico que fornece a energia efetiva de formação de defeitos e aplicamos o método ao ZrNi e Zr2Ni. Os resultados mostraram que vacâncias são mais estáveis na sub—rede do Ni, com energia de formação de 0,83 e-0,61 eV em ZrNi e Zr2Ni, respectivamente. Vacâncias de Zr são instáveis em ambos compostos; elas decaem espontaneamente em pares anti—sítio e vacância de Ni. Configurações e energias de formação de intersticiais também foram calculadas e mostraram comportamentos similares. Em ZrNi, a migração de vacâncias ocorre preferencialmente nas direções [025] e [100], com as respectivas energias de migração 0,67 e 0,73 eV, e é um processo essencialmente bidimensional no plano (001). Em Zr,Ni, a migração de vacâncias é unidimensional, ocorrendo na direção [001], com energia de migração de 0,67 eV. Em ambos compostos a presença de defeitos de anti—sítio de Ni diminui a energia de migração da vacância de Ni em até 3 vezes e facilita a movimentação em três dimensões. Mecanismos de anel não são energeticamente eficientes em comparação com saltos diretos. As configurações estáveis de intersticiais em ambos compostos consistem em um átomo de Ni sobre o plano (001) entre dois vizinhos de Zr fora do plano. Intersticiais de Zr são instáveis e tendem a deslocar um átomo de Ni, ocupando seu sítio. Energias de deslocamento foram estudadas através de simulações de irradiação de ambos compostos. Durante o processo de colisão binária, um potencial universal ZBL foi usado para colisões a curta distância. Para distâncias intermediárias usamos um potencial de união arbitrário. Zr mostrou—se mais difícil de ser arrancado de seu sítio do que Ni. Encontramos valores de energia de deslocamento no intervalo de aproximadamente 29 eV até 546 eV. Alguns resultados experimentais são mostrados e apresentam boa concordância com os cálculos. / We have employed the Molecular Dynamics approach to study the properties of point defects in the ZrNi and Zr2Ni intermetallic compounds. We describe the defects stable configuration and migration mechanisms, as well as the energetics involved. The interatomic potentials were derived from the Embedded Atom Model. In order to take into account the change of stoichiometry caused by the presente of some types of defects in intermetallics, we present a numerical method which retums the effective defect formation energy and apply the method to ZrNi and Zr2Ni. The results showed that vacancies are most stable in the Ni sublattice, with formation energy of 0.83 and 0.61 eV in ZrNi and Zr2Ni, respectively. Zr vacancies are unstable in both compounds; they spontaneously decay to pairs of Ni vacancy and antisite defect. The interstitial configurations and formation energies were also calculated, with similar behaviors. In ZrNi, vacancy migration occurs preferentially in the [025] and [100] directions, with migration energy of 0.67 and 0.73 eV, respectively, and is essentially a two—dimensional process, in the (001) plane. In Zr2Ni, vacancy migration is one—dimensional, occurring in the [001] direction, with a migration energy of 0.67 eV. In both compounds, the presence of Ni antisite defects decreases the Ni vacancy migration energy by up to a factor of three, and facilitates three—dimensional motion. Ring mechanisms are not energetically efficient compared to direct vacancy jumps. The stable interstitial configurations for both compounds consist of a Ni atom lying on the (001) plane between two out—of—plane nearest—neighbor Zr atoms. Displacement threshold energies were calculated through irradiation simulations of both compounds. During the collision process, a universal ZBL potential was used for the Glose encounter cases. For intermediate distances we used a bridging arbitrary potential. Zr showed to be harder to displace than Ni. We found displacement threshold energies ranging from roughly 29 eV up to 546 eV. Some experimental results are given and show good agreement with the calculations.

Empregamos a técnica de Dinâmica Molecular para estudar propriedades de defeitos pontuais nos compostos intermetálicos ZrNi e Zr2Ni. Descrevemos as configurações estáveis de defeitos e mecanismos de migração, assim como as energias envolvidas. Os potenciais interatômicos foram derivados do Embedded Atom Model. No intuito de levar em conta a variação de estequiometria causada pela presença de alguns tipos de defeitos em intermetálicos, apresentamos um método numérico que fornece a energia efetiva de formação de defeitos e aplicamos o método ao ZrNi e Zr2Ni. Os resultados mostraram que vacâncias são mais estáveis na sub—rede do Ni, com energia de formação de 0,83 e-0,61 eV em ZrNi e Zr2Ni, respectivamente. Vacâncias de Zr são instáveis em ambos compostos; elas decaem espontaneamente em pares anti—sítio e vacância de Ni. Configurações e energias de formação de intersticiais também foram calculadas e mostraram comportamentos similares. Em ZrNi, a migração de vacâncias ocorre preferencialmente nas direções [025] e [100], com as respectivas energias de migração 0,67 e 0,73 eV, e é um processo essencialmente bidimensional no plano (001). Em Zr,Ni, a migração de vacâncias é unidimensional, ocorrendo na direção [001], com energia de migração de 0,67 eV. Em ambos compostos a presença de defeitos de anti—sítio de Ni diminui a energia de migração da vacância de Ni em até 3 vezes e facilita a movimentação em três dimensões. Mecanismos de anel não são energeticamente eficientes em comparação com saltos diretos. As configurações estáveis de intersticiais em ambos compostos consistem em um átomo de Ni sobre o plano (001) entre dois vizinhos de Zr fora do plano. Intersticiais de Zr são instáveis e tendem a deslocar um átomo de Ni, ocupando seu sítio. Energias de deslocamento foram estudadas através de simulações de irradiação de ambos compostos. Durante o processo de colisão binária, um potencial universal ZBL foi usado para colisões a curta distância. Para distâncias intermediárias usamos um potencial de união arbitrário. Zr mostrou—se mais difícil de ser arrancado de seu sítio do que Ni. Encontramos valores de energia de deslocamento no intervalo de aproximadamente 29 eV até 546 eV. Alguns resultados experimentais são mostrados e apresentam boa concordância com os cálculos. / We have employed the Molecular Dynamics approach to study the properties of point defects in the ZrNi and Zr2Ni intermetallic compounds. We describe the defects stable configuration and migration mechanisms, as well as the energetics involved. The interatomic potentials were derived from the Embedded Atom Model. In order to take into account the change of stoichiometry caused by the presente of some types of defects in intermetallics, we present a numerical method which retums the effective defect formation energy and apply the method to ZrNi and Zr2Ni. The results showed that vacancies are most stable in the Ni sublattice, with formation energy of 0.83 and 0.61 eV in ZrNi and Zr2Ni, respectively. Zr vacancies are unstable in both compounds; they spontaneously decay to pairs of Ni vacancy and antisite defect. The interstitial configurations and formation energies were also calculated, with similar behaviors. In ZrNi, vacancy migration occurs preferentially in the [025] and [100] directions, with migration energy of 0.67 and 0.73 eV, respectively, and is essentially a two—dimensional process, in the (001) plane. In Zr2Ni, vacancy migration is one—dimensional, occurring in the [001] direction, with a migration energy of 0.67 eV. In both compounds, the presence of Ni antisite defects decreases the Ni vacancy migration energy by up to a factor of three, and facilitates three—dimensional motion. Ring mechanisms are not energetically efficient compared to direct vacancy jumps. The stable interstitial configurations for both compounds consist of a Ni atom lying on the (001) plane between two out—of—plane nearest—neighbor Zr atoms. Displacement threshold energies were calculated through irradiation simulations of both compounds. During the collision process, a universal ZBL potential was used for the Glose encounter cases. For intermediate distances we used a bridging arbitrary potential. Zr showed to be harder to displace than Ni. We found displacement threshold energies ranging from roughly 29 eV up to 546 eV. Some experimental results are given and show good agreement with the calculations.

[pt] A redução de espessura de parede de dutos, causada por corrosão, é um dos defeitos que mais afetam a integridade dos mesmos. Este defeito pode ocorrer no metal base, nas soldas longitudinais e circunferenciais. Com a expansão do número de dutos rígidos instalados no fundo do mar e o avançado tempo de uso, a indústria de petróleo tem desenvolvido diversas ferramentas de reparo desses dutos, sem comprometer a segurança e a perda da produção. O objetivo preliminar desse trabalho foi o estudo e a geração de modelos computacionais, os quais uma vez parametrizados, possam servir como ferramenta para análise de conexões de reparo de dutos submarinos. No decorrer desse estudo, sobre dois tipos de conexões de reparo, foi percebido que o comportamento na falha, descrito pelos modelos numéricos das mesmas, possui detalhes que precisavam ser esclarecidos em complementação ao programa experimental adotado (Alves,1995). Uma fase dessa pesquisa constou o trabalho de laboratório no qual repetiu-se a confecção da mistura de resina epóxi e cimento, segundo as referencias adotadas no programa experimental de Alves e realizaram-se ensaios de compressão em corpos-de-prova cilíndricos moldados com essa mistura visando o levantamento de curva tensão versus deformação e determinação do coeficiente de Poisson. Outra fase dessa pesquisa foi a consulta de diversos outros trabalhos que indicassem o comportamento dessa mistura, quando submetida à compressão. Por fim, foram gerados modelos analíticos e numéricos da conexão de reparo. Seus resultados foram comparados com os resultados obtidos no programa experimental de Alves. Com base nessa comparação foram levantadas as discrepâncias dos resultados, bem como as possíveis causas dessas discrepâncias e suas possíveis razões e sugestões para se alcançar o objetivo inicial foram indicadas. / [en] The reduction of pipeline wall thickness caused by corrosion is one of the defects that more affect pipeline structural integrity. These defects can take place in the metal base, in the longitudinal and circumferential welding. With the expansion of the rigid submarine pipelines mesh already installed and considering the advanced time of using, the oil industry has been developing several tools for pipeline repair without compromising the safety and avoiding production stops. The preliminary objective of this work was the study and the generation of computer models, which once parameter, they could be a tool for analyze the repair connection of submarine pipeline. During this study, about two types of repair connection, it was realized that the behaviour at failure described by the connection numerical models has details which needed to be explained in addition to the considered experimental program (Alves). One phase of this research was the laboratory works in which it was possible to repeat the mixture of epoxi resin and cement, according to the references adopted in the experimental program (Alves). Compression test were conducted on cylindrical specimens made of this mixture for determining the stress-strain curve and the Poisson coefficient. Another phase of this research was the consulting of other works which could indicate the expected behaviour of the mixture subjected to the compression load. Finally, analytical and numerical models of repair connection were generated the results were compared with those obtained on experimental program (Alves) Based on comparison, discrepancies were detected as well as they possible causes. Suggestions to obtain the initial objective were indicated.

O desenvolvimento embrionário dos membros é um processo complexo e dinâmico. É controlado por diversos genes e diversos mecanismos morfogenéticos, muitos dos quais ainda não estão completamente elucidados. O objetivo deste estudo é identificar as alterações genéticas responsáveis por defeitos de membros em quatro famílias brasileiras. A família 1 apresenta três indivíduos com um espectro extremamente variável de displasia ectodérmica, ectrodactilia e fenda labiopalatina, características da síndrome EEC. O gene TP63 foi analisado por sequenciamento de Sanger e foi descoberta uma variante nunca descrita anteriormente, c.1037C>A (p.Ala346Gly), em heterozigose, segregando com o fenótipo. Mutações no gene TP63 já foram associadas com casos da síndrome EEC. Concluímos que a variante no gene TP63 é a responsável pelo quadro clínico de EEC na família. A família 2 incluiu cinco indivíduos afetados por polegar trifalângico. O fenótipo de um dos indivíduos é mais grave e se caracteriza por, além do polegar trifalângico, pela presença de braço direito grosseiramente curto e deformado com dedos hipoplásicos, pé direito malformado com metatarsos hipoplásicos e orelha direita pequena e protuberante. Estudos de mapeamento gênico com arrays de SNPs revelaram Lod scores sugestivos de ligação com 8 regiões cromossômicas distintas. O sequenciamento massivo em paralelo do exoma com a amostra de um dos afetados, seguida da seleção das variantes presentes nas regiões com Lod scores sugestivos, revelou a presença da variante c.410dupG (p.Gly138Argfs∗43) no gene SALL4, a qual nunca havia sido descrita. Mutações no SALL4 que alteram a matriz de leitura já foram associadas com casos da síndrome de Okihiro, a qual é caracterizada por defeitos radiais de membros e anomalia oftalmológica de Duane. A segregação da variante entre os indivíduos afetados foi confirmada por sequenciamento de Sanger. Concluimos que esta variante é responsável pelo quadro clínico da família, a qual apresenta a síndrome de Okihiro, porém sem a anomalia de Duane. A análise de todos os casos descritos com variantes no gene SALL4 sugere que há uma correlação entre defeitos nos membros inferiores e o tamanho reduzido da proteína truncada SALL4. A família 3 apresenta três indivíduos afetados por sindactilia completa com polidactilia pré-axial nas mãos, classificada como sindactilia do tipo IV. O sequenciamento massivo em paralelo do exoma com as amostras de três indivíduos afetados e dois normais não revelou a presença de qualquer alteração genética candidata a explicar o quadro clínico. O estudo do array-CGH revelou uma duplicação de aproximadamente 97 kb no gene LMBR1 abrangendo a região de enhancer (ZRS) do gene SHH. Duplicações no ZRS já foram identificadas em casos de sindactilia do tipo IV. Concluímos que a duplicação no ZRS é responsável pelo quadro. A revisão da literatura sobre os casos com duplicação dessa região sugere uma correlação entre duplicações com tamanho ao redor de 97 kb e o fenótipo clássico de sindactilia do tipo IV. A família 4 apresenta seis indivíduos afetados por uma síndrome relativamente nova descrita por nossa equipe em 2008, a síndrome de Santos. Essa síndrome é caracterizada por aplasia/hipoplasia fibular e anoniquia/hipoplasia ungueal dentre outros defeitos de membros. O estudo de ligação com array de SNP e marcadores de microssatélites, com posterior cálculo de Lod score, indicou duas regiões no cromossomo 3 como candidatas a conter a alteração genética responsável pelo fenótipo. Análise dos genes presentes nessas regiões indicou o gene WNT7A como o principal candidato. Alterações neste gene já foram associadas com a síndrome de Fuhrmann e a AARRS (Al-Awadi⁄Raas-Rothschild syndrome), de herança recessiva, as quais apresentam fenótipos correlatos aos presentes na síndrome de Santos. O sequenciamento de Sanger deste gene revelou a presença da variante c.934G>A (p.Gly312Ser), não descrita, em homozigose em cinco dos seis indivíduos afetados da família. O sexto indivíduo afetado é heterozigoto e apresenta fenótipo muito menos grave. Não apresenta qualquer defeito fibular e ungueal, característicos da síndrome. Esse é o primeiro relato de um caso de defeitos de membros como resultado da presença de uma variante em heterozigose no gene WNT7A. O sequenciamento massivo em paralelo do exoma foi realizado com as amostras deste indivíduo e de um dos indivíduos afetados. Contudo, nenhuma outra variante se mostrou candidata a explicar o quadro clínico. Concluímos que a síndrome de Santos é o resultado desta mutação no gene WNT7A. Estudos funcionais in situ baseados na atividade da Luciferase estão em andamento para comprovar o efeito deletério desta variante / Limb development is a complex and dynamic process driven by many different genes and morphogenetic mechanisms. Many of them have not been properly clarified yet. The aim of this study is to identify genetic alterations responsible for limb defects in four Brazilian families. Family 1 includes three individuals affected by an extremely variable phenotype of ectrodactyly, ectodermal dysplasia and cleft lip/palate, and other clinical signs of EEC syndrome. The TP63 gene, associated with this condition, was analyzed through Sanger sequencing and a novel variant, c.1037C>A (p.Ala346Gly), was found; the variant segregated in heterozygous state with the EEC phenotype. Mutations in TP63 gene are already known to be associated with EEC syndrome. Due to the extremely variable phenotype presented by the individuals in the family, the possibility of the mutation c.1037C>G being related to acro-dermato-ungual-lacrimal-tooth (ADULT) syndrome and SHFM cannot be ruled out. Family 2 presents five individuals affected by preaxial polydactyly (triphalangeal thumbs). The phenotype of the proband is more severe, being characterized by triphalangeal thumb, with the following manifestations: grossly shortened and deformed forearm, markedly hypoplastic and appendicular thumb and malformed right foot with hypoplastic metatarsals. Linkage studies by SNP-array pointed to suggestive Lod score values in 8 distinct chromosomal regions. Whole exome sequencing with the sample from one affected individual revealed a novel frameshift variant, c.410dupG (p.Gly138Argfs∗43) in the SALL4 gene. Frameshift mutations in the SALL4 were already associated to Okihiro syndrome, which is characterized by radial limb defects and Duane anomaly. The segregation of the variant among the affected individuals was confirmed by Sanger sequencing. We concluded that this variant is the cause of the clinical signs in the family, which was classified as presenting Okihiro syndrome without Duane anomaly. The review of all clinical cases reported with SALL4 variants indicates a possible correlation between the foot malformation and the reduced size of the SALL4 protein. Family 3 has affected individuals with complete hand syndactyly associated to pre-axial polydactyly (syndactyly type IV). Whole exome sequencing was performed with the samples collected from the three affected individuals and two non-affected ones and no pathogenic variant was detected in genes related to limb development segregating with the phenotype. Through array-CGH, nevertheless, a duplication of about 97 kb including the enhancer (ZRS) of the SHH gene was detected. Duplications in ZRS region were already reported in Syndactyly type IV. We concluded that the 97-kb duplication is the cause of the syndactyly type IV in the family. A review of reported cases (including ours) suggested a possible correlation between the duplication with 97 kb size and the classic phenotype of syndactyly type IV. Family 4 has six individuals affected by a new syndrome (Santos syndrome) described by members of our group in 2008, a condition characterized by fibular agenesis/hipoplasia and ungual hypoplasia⁄anonychia, among other limb defects. Linkage study by SNP-array and microsatellite markers was performed and Lod score calculation pointed to two candidate regions on chromosome 3. Search for candidate genes revealed the WNT7A as the best candidate. Mutations in WNT7A gene, in homozygous state, are known to cause two other limb defect syndromes, Fuhrmann syndrome and AARRS (Al-Awadi/Raas-Rothschild syndrome), both presenting similar phenotypes to Santos syndrome. Sanger sequencing showed a novel variant, in homozygous state, c.934G>A (p.Gly312Ser) in the WNT7A gene in five out of six affected individuals. One affected individual, much less severely affected than his relatives, carries the mutation in heterozygous state. He does not present fibular or ungual malformations, characteristic signals of the syndrome; instead, he is the carrier of a complex polydactyly in his left hand. This is the first report about a heterozygous variant in WNT7A gene resulting in limb defect. Whole exome sequencing was performed with the samples from two affected individuals. However, no other variant in candidate gene to explain the limb defects was detected. We concluded that Santos syndrome is caused by a mutation in the WNT7A gene. Functional assays, based on Luciferase activity, are in execution to test the deleterious effect of the c.934G>A variant in the WNT7A gene

Encontrou-se que a relaxação dielétrica dos dipolos impureza-vacância em KI dopado com pequenas quantidades de KCl é extremamente diferente da relaxação dielétrica na matriz KI não contendo íons Cl-. Os novos picos de relaxação, atribuídos à presença do Cl- na vizinhança imediata do íon divalente, tem um tempo de relaxação 103 vezes menor que o normal na temperatura ambiente. Foi proposto um modelo para o aprisionamento dos íons divalentes pelo Cl- e estudado a influência dos raios atômicos do divalente e do anion estranho neste processo de aprisionamento. / The dielectric relaxation due to I-V dipoles in KI doped with small amounts of KCl was found to be strongly different than in KI crystals not containing Cl-ions. The new relaxation peak attributed to the presence of the Cl- in the close neighborhood of the divalent ion has a relax¬ation time 103 greater than the normal one. A model for the trapping of the divalent ions by the Cl- is proposed. The influence of atomic radius of the divalent and the impurity anion is discussed.

Nitretos do grupo III (BN, AlN, GaN e InN) são comumente utilizados em dispositivos optoeletrônicos operando na faixa de comprimentos de onda do azul ao ultravioleta tais como lasers, diodos emissores de luz, transistores, fotodetetores, anúncios luminosos e revestimento de ferramentas abrasivas. Os nitretos do grupo III em geral apresentam elevada tolerância a altas temperaturas, suportam altas injeções de corrente elétrica em dispositivos, apresentam rigidez mecânica e formam ligas do tipo cátion-cátion-nitrogênio o que permite a engenharia dos gaps fundamentais de energia requerida para aplicações em ótica. A estrutura mais estável e mais utilizada em aplicações dos nitretos do grupo III é a estrutura wurtzita com exceção de BN para o qual a estrutura cúbica zincblende é a mais estável. Recentemente AlN, GaN e InN têm sido sintetizados em sua fase zincblende que em princípio oferece vantagens com relação à fase wurtzita como mais alta simetria da rede. Cristais semicondutores em geral apresentam imperfeições ou defeitos (vacâncias, deslocamentos etc) bem como certa quantidade de impurezas. Para obter as propriedades desejadas no material semicondutor é usual a introdução de impurezas no processo conhecido como dopagem. Como a síntese dos nitretos do grupo III e suas ligas na fase zincblende é recente, apresentamos no que segue um estudo das propriedades estruturais e eletrônicas dos nitretos cúbicos utilizando a teoria do funcional densidade (DFT), super células, a aproximação de densidade local (LDA) e a aproximação do gradiente generalizado (GGA). Em seguida, combinamos métodos ab initio e de mecânica estatística para o estudo de defeitos nas ligas ternárias AlxGa1-xN tomando como exemplo a vacância de nitrogênio em vários estados de carga. Um estudo de impurezas do grupo IV (C, Si e Ge) substitucionais em AlN e GaN, as quais são tradicionalmente utilizadas em tecnologia de semicondutores é apresentado bem como o estudo de impurezas do grupo V (P, As e Sb), abordando níveis de impureza no gap fundamental, geometria da rede e energia de relaxação. Estudamos com mais detalhe a impureza de carbono substitucional ao sítio de nitrogênio em BN, AlN, GaNe InN, utilizando super células contendo até 274 átomos a fim de investigar o efeito da interação impureza-impureza resultante da aproximação de super célula bem como propriedades óticas (deslocamentos de Franck-Condon, níveis de emissão e absorção), energias de relaxação da rede cristalina e níveis de defeito. Visto que carbono tem-se mostrado um material dopante promissor, analisamos também a estabilidade de defeitos complexos que incorporam dois átomos de carbono em posições substitucionais e nas denominadas configurações split-intersticiais. / Group-III nitrides (BN, AIN, GaN e InN) are commonly used in optoelectronic devices in the range of wavelengths from blue to ultraviolet such as lasers, light emitting diodes, transistors, photodetectors, advertisement panels and as cover material in abrasive tools. The III-nitrides present in general a large tolerance to high temperatures, support high electric-current injection in devices, are mechanically robust and form cation-cation-nitrogen alloys which allows the fundamental gap engineering, the latter required in optical applications. The most stable and used structure in applications of group-III nitrides is the wurtzite, except in BN for which the zineblende phase which, in principle, offers advantages with respect to the wurtzite one such as a higher lattice symmetry. Semiconductor crystals present in general disarrays or defects (vacancies, dislocations and so on) as well as certain amount of impurities. In order to obtain the required electronic properties in the semiconductor material, it is an usual procedure to introduce impurities by means of the process named doping. Because the synthesis of the zincblende phase of the group-III AIN, GaN and InN is recent, we present in the following a study of the electronic and structural properties of the cubic nitrides applying the density functional theory (DFT), supercells in the local density approximation (LDA) and generalized gradient approximation (GGA). We combine ab initio and statistical mechanics to study defects in the ternary alloys AlxGa1-xN taking as an example the nitrogen vacancy in several charge states. A study of sustitutional group-IV impurities in AIN and GaN (C, Si and Ge), which are traditionally applied in semiconductor technologies is presented as well as for group-IV impurities (P, As and Sb), covering impurity levels in the fundamental gap, lattice geometry and lattice energy relaxations. We study more detailedly the carbon impurity, substitutional on the nitrogen site in BN, AIN, GaN and InN, applying supercells up to 2744 atoms, in order to investigate the effect of the impurity-impurity interaction due to the use of the supercell approximation as well as optical properties (Franck-Condon shifts, absorption and emission levels), lattice relaxation energies and defect levels. Since carbon has shown to be a promising dopant material, we analyze also the stability of complex defects which incorporate two atoms of carbon on substitutional sites and the so called split-interstitial configurations.

O Índice de Condição do Pavimento (ICP), também apresentado como um índice de defeitos combinados, é, em muitos Sistemas de Gerência de Pavimentos Urbanos (SGPU), o único indicador da qualidade do pavimento dos segmentos que compõem a malha viária. Este trabalho é baseado em conceitos gerais, utilizando os tipos de defeito de pavimentos flexíveis do Programa SHRP (Strategic Highway Research Program), bem como a forma de quantificação da severidade e extensão com que se manifestam na superfície dos pavimentos, mas propõe um novo método para determinação de um Índice de Condição de Pavimentos Urbanos (ICPU), que considera as condições particulares de projeto, materiais, técnicas construtivas, controle de qualidade e políticas de manutenção e reabilitação da cidade em que está sendo implantado. O cálculo do ICPU é desenvolvido em três etapas, em que primeira calcula o peso por tipo de defeito, a partir de questionários preenchidos por profissionais da área de infraestrutura de transportes. A segunda etapa define fatores de ponderação para os pesos, por tipo de defeito e em função da severidade. A terceira e última etapa do método consiste na análise de correlação entre segmentos representativos da malha viária urbana em análise, o que, no estudo de caso desenvolvido neste trabalho, utilizou 10.402 de um total de 111.497 segmentos do Distrito Federal do Brasil, distribuídos entre as trinta regiões administrativas, incluindo Brasília, que foram avaliadas, subjetiva e objetivamente, nos anos de 2010 a 2012, pela Companhia Urbanizadora da Nova Capital do Brasil (NOVACAP), e que permite a determinação dos fatores de ponderação em função da extensão, por tipo de defeito. / The Pavement Condition Index (PCI), also presented as an index of combined defects, is, in many Urban Pavement Management Systems (UPMS), the only indicator of pavement condition for the segments of the urban roadway network. This work is based on general concepts, using the flexible pavement distress types of the SHRP Program (Strategic Highway Research Program), as well as the way to evaluate the severity and extent to which they manifest on the pavement surface, but proposing a new method for determining an Urban Pavement Condition Index (UPCI), which considers the particular conditions of design, materials, construction techniques, quality control and policies of maintenance rehabilitation of the city in which it is being implemented. The calculation of the UPCI is developed in three stages, in which the first calculates the weight by defect type, from questionnaires completed by professionals in the transport infrastructure area. The second stage sets weighting factors for the weights by distress type depending on the severity. The third and final step of the method consists in the analysis of correlation between representative segments of the urban roadway network in question, which, in the case study developed in this study, used a total of 10,402 among 111,497 segments of the Federal District of Brazil, distributed among the thirty administrative regions, including Brasilia, which were evaluated subjectively and objectively, in the years 2010-2012, by the Urbanization Company of the New Capital of Brazil (NOVACAP), which allows the determination of the weighting factors depending on of the distress type as a function of the extension.

Neste trabalho estudamos defeitos pontuais em cristais de NaCl + NaF contendo diversos íons divalentes e em especial o íon Pb++. As técnicas usadas foram as de I.T.C. e absorção ótica. Identificamos três novos defeitos e novos agregados de Pb++. Um modelo microscópico para os defeitos observados foi proposto. Dois dos novos picos de I.T.C. são identificados como relaxação do mesmo defeito constituído do íon divalente e um íon F- em sua proximidade. Pela primeira vez observou-se a conversão da relaxação dielétrica de um íon divalente isolado para a de uma posição perturbada. Os íons F- funcionam como armadilhas eficientes para a difusão do íon Pb++. O efeito do raio iônico sobre a relaxação desses defeitos foi observado e discutido. Atribuiu-se tentativamente a um par de vacâncias ao pico de I.T.C. de mais baixa temperatura / This work report results on the study of point defects in NaCl + NaF single crystals doped with several divalent ions and with more details for Pb++ ions. I.T.C. and u.v. spectroscopy were the used techniques. Three new relaxation peaks were found as well as large aggregates of Pb++ and F- ions. A microscopic model for the observed defects is proposed. Two of the new I.T.C. peaks called B and C, are identified as dielectrics relaxation of one defect - its transverse and the longitudinal relaxation modes. This defect is made of one divalent ion one F anion as its close neighbor and one vacancy. For the first time it was observed the conversion of a Pb++ ion from a normal to a perturbed lattice site. The F anions are efficient traps for divalent ion diffusion. The effect of divalent ion radius on the dielectric relaxation of these perturbed defects was observed and discussed. The lower temperature peak is tentatively attributed to relaxation of a divacancy - a pair of positive and negative vacancy bound together

Relatam-se e discutem-se resultados obtidos em tentativa para mostrar que distribuições estatísticas de contagens ou medidas sobre características de variáveis que descrevem defeitos na superfície de pavimentos, quando associadas às distribuições de notas atribuídas às viagens em segmentos de rodovias, podem ser úteis para análise da qualidade de viagens, e fornecer informações que contribuem para facilitar estudos sobre prioridades de manutenção em rodovias, identificar e sugerir ações para melhorar a eficiência e eficácia na conservação de vias. Os dados usados foram coletados em rodovias vicinais próximas a Araraquara, estado de São Paulo, de janeiro a março de 2001. Foram observados 37 segmentos onde se contaram, mediram e classificaram defeitos, e coletaram-se notas atribuídas por observadores sobre o pavimento. O processamento de dados e o uso de métodos da estatística para investigar relações foram usados para verificar a existência de relações entre os resultados de medidas, contagens e notas, e obtenção de função para estimativa de notas atribuídas por observadores, mostrando que notas atribuídas a segmentos de rodovias podem ser estimadas. As conclusões relatadas atêm-se ao caso estudado, mas indicaram que o processo adotado pode ser usado em outros casos similares. Sugere-se o uso do processo desenvolvido para estabelecer prioridades de estudo de soluções técnicas para intervenção e melhoria de pavimentos. / It was reported and discussed the results obtained in a attempt to show that the statistical distributions of measures on characteristics of variables that describe distress in the surface of pavements, when associated to the distributions of scores attributed to the trips in segments of highways should be useful for analysis of the quality of trips, and to supply information that contribute to facilitate studies about maintenance priorities in highways, to identify and to suggest actions to improve the efficiency and effectiveness in the conservation of roads. The used data were collected local highways near the city of Araraquara, state of São Paulo, from January to March of 2001. 37 segments were observed to obtain measures and classify distress or collect scores from observers on the pavement. The data processing and the use of methods of the statistics to investigate relationships were used to verify the existence of relationships among the results of measures and scores, and to obtain a function to estimate of scores from observers, it was shown that attributed scores to segments trips can be estimated. The conclusions told should be useful to the studied case, but they indicated that the adopted process can be used in other similar cases. This suggests the use of the process developed to establish priorities on studies of technical solutions for intervention and improvement of pavement surface.