Orientador: Keizo Yukimitu / Banca: José Brás Barreto Oliveira / Banca: Noelio Oliveira Dantas / Resumo: Neste trabalho foi estudado o sistema vítreo (100-x)% (80% TeO2-20% WO3)-(x)% Yb2O3, onde x = 0; 0,1; 0,2; 0,3; 0,4 e 0,5%. As técnicas de difração de raios-X, espectroscopia no infravermelho, espectroscopia Raman e espectroscopia no UV-Vis foram usadas para caracterizar os efeitos da dopagem sobre as propriedades estruturais e ópticas dos vidros estudados. Usando os dados de espectroscopia na região espectral ultravioleta-visível foi possível observar que não houve mudança das freqüências de corte para cada composição e ainda calcular a energia de "gap" e a energia de cauda de Urbach. Usando os dados de fotoluminescência observam-se picos que indicam o desdobramento dos níveis de energia dos estados 2F7/2 e 2F5/2 dos íons de Yb3+. Para os comprimentos de onda de excitação de 514,5 a 488,0 nm, crescem as taxas de absorção do sistema vítreo TW, transferência de carga para o estado 2F5/2 do Yb3+ e da transição radiativa 2F5/2 2F7/2, aumentando, desta forma, a intensidade da fotoluminescência. Já para os comprimentos de onda de excitação 457,9 e 476,5 nm as taxas de absorção do sistema vítreo TW, a transferência de carga para o estado 2F5/2 do Yb3+ e a transição radiativa 2F5/2 2F7/2 são as mesmas e, consequentemente, a intensidade da fotoluminescência é constante. / Abstract: This work presents the study on the glassy system (100-x)% (80% 20% TeO2-WO3) - (x)% Yb2O3 where x = 0, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4 and 0 5%. The techniques of X-ray diffraction, infrared spectroscopy, Raman spectroscopy and UV-Vis were used to characterize the effects of Yb doping on the structural and optical properties of the glasses. Using data from spectroscopy ultraviolet-visible spectral region was observed that there was no change of cutting frequencies for each compound and were calculate the energy gap and Urbach tail energy. Using the data of photoluminescence peak is observed indicating the splitting of energy levels of states 2F7/2 and 2F5/2 of Yb3+ ions. The rate of electron transition probability is influenced by temperature. To the excitation wavelength of 514.5 to 488.0 nm, growing rates of absorption of the glass system TW, charge transfer to the state 2F5/2 of Yb3+ and the radiative transition 2F5/2 2F7/2, increasing thus the photoluminescence intensity. As for the excitation wavelength of 476.5 and 457.9 nm absorption rates of the TW glass system, the charge transfer state to the 2F5/2 of Yb3+ and the radiative transition 2F5/2 2F7/2 are the same and, hence the photoluminescence intensity is constant. / Mestre

Resumo: Em função da crescente importância do material carbono vítreo em áreas estratégicas, devido às suas características intrínsecas, tais como menor massa específica e bons valores de condutividades térmica e elétrica, tem se observado vários estudos na busca de novos precursores poliméricos, assim como no ajuste mais sistemático de seu processamento. Nesse sentido, este trabalho tem como objetivo o estabelecimento de rotas de síntese de resinas furfurílica e fenol-furfurílica e suas dopagens com partículas de cobre, visando o processamento de eletrodos de carbono vítreo reticulado (CVR). Neste contexto foram sintetizadas diferentes formulações de resinas furfurílica e fenol-furfurílica a partir da variação dos monômeros - álcool furfurílico, fenol e formaldeído, respectivamente. A confirmação do sucesso das sínteses foi realizada por análises de espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier, cromatografia gasosa, análises térmicas por calorimetria exploratória diferencial e medidas dos teores de carbono fixo, que mostram resultados entre 27 e 45% em carbono. Em seguida, estas amostras foram dopadas com um colóide contendo as partículas de cobre. As resinas, com e sem dopagem, foram catalisadas, impregnadas em espumas de poliuretano (PU) e carbonizadas, obtendo-se assim, o CVR. Análises por microscopias óptica e eletrônica de varredura mostram a homogeneidade na impregnação das espumas de PU e a textura uniforme das amostras de CVR. Os resultados de resistência à compressão apresentam os melhores valores para o CVR resultante da carbonização com a resina furfurílica ácida (0,55 MPa). / Abstract: Due to the growing importance of glassy carbon material in strategic areas, due to its intrinsic characteristics, such as lower density and good thermal and electrical conductivities values, has been observed several studies looking for new polymeric precursors and tighter processing parameters. In this way, this study aims on the establishment of synthesis routes of furfuryl and phenol-furfuryl alcohol resins and their doping with cupper particles, in order to produce reticulated glassy carbon (RGC) electrodes. Inside of this context were synthesized different formulations of furfuryl and phenol-furfuryl alcohol resins by the monomers variation - furfuryl alcohol, phenol and formaldehyde, respectively. The success confirmation of the synthesis has been done by using FT-IR spectroscopy, gas chromatography, thermal analyses by differential scanning calorimetry (DSC) and carbon yield content measurements that present results between 27 and 45% of carbon. After this, the specimens were doped with a colloid contend the copper particles. The doped and non doped resins were catalyzed, impregnated in polyuretane (PU) foams and carbonized, in order to obtain the reticulated glassy carbon. Optical and Scanning Electron Microscopy analysis show the homogeneity of PU foams impregnation and uniform texture of RGC specimens. Compression results present the best values for RGC resulting from the carbonization with furfuryl alcohol acid resin (0,55 MPa). / Orientador: Edson Cochieri Botelho / Coorientadora: Mirabel Cerqueira Rezende / Banca: Choyu Otani / Banca: Pedro Carlos de Oliveira / Mestre

Orientador: Dayse Iara dos Santos / Banca: Raquel de Almeida Ribeiro / Banca: Durval Rodrigues Júnior / Resumo: Após a descoberta dos novos supercondutores óxidos no ano de 1986, houve uma intensa busca por outros materiais que apresentassem o fenômeno da supercondutividade. Dentre as novas descobertas encontra-se o diboreto de magnésio, material intermetálico cuja supercondutividade era desconhecida até 2001. Atualmente, este é considerado ter um grande potencial de aplicação real devido a sua simplicidade de confecção e ao baixo custo de resfriamento em "cryocoolers", visto que o fenômeno ocorre próximo de 39K. Ao longo de quase uma década muitas pesquisas foram realizadas com os objetivos de melhor conhecer o mecanismo de supercondutividade presente no material, assim como de aperfeiçoar a sua capacidade de suportar correntes em campos magnéticos altos e desta forma ampliar suas possibilidades de aplicação industrial. Hoje, encontra-se claro que o mecanismo que rege a supercondutividade no Mg'B IND. 2' é o mesmo descrito em 1958 por Bardeen, Cooper e Schriefer, na teoria BCS. Mas, por outro lado, as questões práticas permanecem incompletas, pois a queda da capacidade de conduzir supercorrente sob campos magnéticos altos (acima de 6T) ainda não foi superada satisfatoriamente. Com este objetivo, estuda-se a introdução de diversos compostos na matriz do diboreto de magnésio tais como elementos metálicos ou compostos de carbono. Mais recentemente, os estudos se voltaram para a utilização das técnicas de processamento cerâmico a fim de aperfeiçoar a microestrutura e melhor densificar o material. Neste trabalho o estudo da adição de um novo dopante, o hidrocarboneto 'C IND. 8''H IND. 18', é realizado comparativamente à outros dopantes extensivamente citados na literatura como o carbeto de silício e o óleo de silicone. O processo de sinterização de pastilhas ex situ é também investigado para todas... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: After the discovery of new superconducting oxides in the year 1986, there was an intense search for other materials that show the phenomenon of superconductivity. Among the new discoveries is magnesium diboride, an intermetallic material whose superconductivity was unknown until 2001. Currently, it is considered to have great potential for real application due to its easy fabrication and low cost cooling as cryocoolers, since the phenomenon occurs around 39K. For almost a decade surveys have been conducted with the objective of better understanding the mechanism of superconductivity in this material, as well as to improve its ability to withstand current in high magnetic fields and thus broaden their scope of industrial application. Today it is clear that the mechanism governing the superconductivity in Mg'B IND. 2' is the same as described in 1958 by Bardeen, Cooper and Schriefer, in the BCS theory. But on the other hand, practical issues remain incomplete, since the fall of the ability to conduct supercurrent in high magnetic fields (up to 6T) has not been satisfactorily overcome. To this end, it has been studied the introduction of several compounds in the matrix of magnesium diboride elements such as metal or carbon compounds. More recently, studies have turned to the use of ceramic processing techniques to improve the microstructure and better densification of the material. In this work the study of the addition of a new doping, 'C IND. 8''H IND. 18' hydrocarbon, is performed compared to other doping compounds that are extensively cited in the literature as silicon carbide and silicon oil. The process of sintering pellets ex situ is also investigated for all these additions in order to obtain denser material and therefore better performance in the transport properties. The used techniques include X ray diffraction, thermal analysis,... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Cláudio Luiz Carvalho / Banca: Rafael Zadorosny / Banca: Carlos Yujiro Shigue / Resumo: Com a descoberta dos supercondutores de alta temperatura crítica na década de 80, as propriedades elétricas desses materiais passaram a ser intensamente estudadas, principalmente por meio do processo de dopagem. Desta forma, este trabalho teve por objetivo estudar os efeitos da dopagem nas propriedades elétricas do sistema supercondutor BSCCO com fórmula estequiométrica Bi1,6Pb0,4Sr2-xRExCa2Cu3O10+δ, por meio da substituição do elemento terra rara (RE), lantânio (La), em sítios de Sr, onde 0≤x≤2,0, em intervalos de 0,5. As soluções precursoras foram preparadas baseadas no método de Pechini, obtendo-se uma resina polimérica submetida a tratamento térmico de 200oC/10h, resultando em um material na forma de pó, o qual foi levado novamente a tratamento térmico entre 400oC a 810oC. Com o pó, foram preparadas pastilhas, submetendo-as a um novo tratamento térmico de 810oC/+31h. Para se conhecer as principais características das amostras, foram feitas a caracterização estrutural por meio da técnica de Difratometria de Raios X (DRX) para todos os tratamentos térmicos realizados; a caracterização elétrica, pelo método de quatro pontas dc; para a caracterização morfológica e química, a técnica de microscopia eletrônica de varredura (MEV), juntamente com a técnica de Espectroscopia por Energia Dispersiva de Raios X (EDX); e medidas magnéticas ac e dc para a caracterização magnética das amostras. Os resultados apontaram uma degradação das propriedades de supercondução, além de mudanças estruturais, morfológicas e magnéticas com o aumento da concentração de dopante / Abstract: With the discovery of high critical temperature superconductors in the 80, the electrical properties of these materials became intensively studied, mainly through the doping process. Thus, the objective of this work was the study of the effects of doping on the electrical properties of BSCCO superconducting system with stoichiometric formula Bi1,6Pb0,4Sr2-xRExCa2Cu3O10+δ, by the substitution of rare earth element (RE), lanthanum (La) in the sites of Sr, where 0 ≤ x ≤ 2.0, in interval of 0.5. The precursor solutions were prepared based by Pechini method, obtaining a polymer resin subjected to heat treatment at 200° 10h, which results in a material in C/ a powder. In sequence, futher heat treatments between 400oC to 810oC were made. With the powder were prepared bulks by subjecting them to a new heat treatment at 810° C/+31h. To know the main characteristics of the samples, structural characterization were made by the technique of X-Ray Diffraction (XRD) for all heat treated samples; the electrical characterization was made by the dc four probe method; for the morphological and chemical characterization by the technique of Scanning Electron Microscopy (SEM), together with the technique of Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (EDX); and ac and dc magnetic measurements to magnetic characterization of the sample. The results shown a degradation of superconducting properties, as a consequence of structural, morphology and magnetic changes with the dopant concentration increase / Mestre