Orientador: Aguinaldo Robinson de Souza / Banca: Jose Humberto Dias da Silva / Banca: Armando Beltran Flors / Banca: João Batista Lopes Martins / Banca: Nelson Henrique Morgon / Resumo: Este trabalho é resultado de um estudo teórico sobre o GaN e o Semicondutor Magnético Ga1-xMnxN, tanto para bulk (sólido) como para as superfícies nanoestruturadas mais estáveis, dada sua importância para o desenvolvimento como material spintrônico. Analisamos deste material suas propriedades estruturais, energéticas e eletrônicas, a partir de cálculos periódicos baseados na teoria do Funcional da Densidade (DFT), como o funcional híbrido B3LYP, e também apresentamos resultados preliminares do estudo das propriedades magnéticas deste material. Realizamos um estudo pormenorizado das estruturas de bandas e da densidade de estados, do Ga1-xMnxN bulk (x~0,02 a 0,18) quanto em superfícies (x~0,0 a 0,17) para os modelos de supercélula de 32 e 96 átomos bulk e modelos de superfícies com 12 e 24 camadas. Os resultados obtidos nos mostram que para concentrações acima de 6% ocorre um acréscimo na distância de ligação Mn-N na direção c, pelo fato do Mn apresentar um raio atômico superior ao Ga e propriedades físicas e químicas distintas. Para os cálculos com superfícies, foi realizada a substituição do Ga por Mn em diferentes posições relativas na superfície, sub-superfície e core, ocorrendo o aumento da energia total conforme os átomos de Mn se movem para os sítios mais internos da superfície e ao considerar a forma de equilíbrio baseada na estabilidade termodinâmica, os valores das energias superficiais das superfícies (1010) e (1120) do GaN wurtzita são as mais estáveis para a concentração de ~8%. Com o aumento da concentração, ocorre nas estruturas de bandas uma diminuição do gap, tanto para o bulk quanto para as superfícies, porém ele se mantém direto no bulk, com exceção para concentração de 18% e, na superfície (1010), enquanto que na superfície (1120) o gap é indireto... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This work is the result os a theoretical study concerning GaN and the Magnetic Semiconductor Ga1-xMnxN, in both the bulk and the most stable nanoestructured surfaces, due to its importance in the development as spintronic material. We analyze the structural, energetic and electronic properties of this material, by means of periodic calculations based on the Functional Density Theory (DFT), at the hybrid functional B3LYP level, and also present the preliminary results of the study of the magnetic properties of this material. We carried out a detailed study of the band structures and the density of states, for both the Ga1-xMnxN bulk (x~002 a 0,18) and its surfaces (x~0,0 a 0,17) using supercell models constitued by 32 and 96 atoms for the bulk and 12 and 24 atomic layers for the surface slab model. Our results show that for Mn concentrations above 6% there is an increase in the Mn-N bond distance in the c direction, due to the fact that the Mn has an atomic radium greater than that of the Ga and different physical and chemical properties. For the surface calculations, we substituted the Ga for the Mn in different positions relative to the external surface, sub-surface and corre, it was observed that the total energy increased as the Mn atoms moved from the surface layer to the interior sites and when we consider the equilibrium shape based in the thermodynamic stability, the most stable surface energies for the (1010) and (1020) planos of wurtzite GaN are found for the ~8% Mn concentration. When the Mn concentration increases, the band gap decreases for the bulk as well as for the surfaces, the gap being direct for the bulk, except for the 18% concentration, and for the (1010) surface, whereas the gap is found indirect for the (1120) surface for the concentrations 6 and 17%. The analysis of the density... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Francisco Carlos Lavarda / Banca: Ignez Caracelli / Banca: Alexandre Camilo Júnior / O Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais, PosMat, tem caráter institucional e integra as atividades de pesquisa em materiais de diversos campi da Unesp / Resumo: Neste trabalho estudamos dois grupos de moléculas: as anilinoquinolinas e as sulfonamidas, inibidores do Plasmodium causador da malária, com o objetivo de correlacionar a estrutura eletrônica com a atividade antimalarial. Em nossas buscas utilizamos métodos empíricos e semi-empíricos para o estudo conformacional e obtenção dos descritores eletrônicos. Também aplicamos vários métodos estatísticos como: Regressão Linear Simples e Múltipla, Análise de Componentes Principais (PCA) e Análise Discriminante Linear (LDA), para verificar uma possível correlação estrutura-atividade dessas moléculas. Os resultados apontaram os descritores eletrônicos mais relevantes na classificação das moléculas antimalariais. / Abstract: In this work we study two groups of antimalarial compounds: the anilinoquinolines and sulfonamides, aiming the correlation of the electronic structure with the antimalarial activity. In our studies we employ empirical and semi empirical quantum chemistry methods for the geometry optimization and calculation of the electronic descriptors. Also we employed the statistical methods Simple and Multiple Linear Regression, Principal Component Analysis (PCA) and Linear Discriminating Analysis (LDA), to verify the existence of a possible structure-activity correlation for these compounds. The results of this work have pointed out the best electronic descriptors in the classification of the active compounds. / Mestre

Orientador: Antonio Carlos Dias Angelo / Banca: Hamilton Brandão Varela de Albuquerque / Banca: Nelson Henrique Morgon / O Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais, PosMat, tem caráter institucional e integra as atividades de pesquisa em materiais de diversos campi da Unesp / Resumo: A utilização das fases intermetálicas ordenadas como eletrocatalisadores em células a combustível já pode ser considerada como uma solução iminente para os problemas que envolvem a eficiência e as questões econoômicas. Para assegurar que as propriedades geométricas e eletrônicas destes materiais sejam realmente as almejadas para atender a todas as exigências na eletrocatálise das reações de oxidação das moléculas é necessário um estudo aprofundado de caracterização das fases intermetálicas, comumente realizado por criteriosas técnicas experimentais. Entretanto, experimentalmente, a caracterização destes materiais não fornece informações precisas que permitam correlacionar as propriedades dos materiais com o seu desempenho frente a uma dada reação eletrostática. Desta forma, uma estratégia metodológica para se obter um conhecimento mais adequado no estudo das fases intermetálicas é a utilização de métodos computacionais, baseados na Teoria do Funcional da Densidade (DFT). A metodologia empregada neste trabalho aborda uma sistemática para a otimização das propriedades geométricas através da minimização da energia total do sistema, bem como uma avaliação da estrutura eletrônica para estes materiais por meio de projeções sobre os orbitais atômicos na densidade de estados e de mapas de densidade de carga. O processo de otimização é feito por cálculos de campo auto-consistente sucessivos que variam o parâmetro de rede até encontrar uma estrutura que possua energia mínima, este processo pode ser realizado de duas formas, manual e automaticamente pelo código computacional, os resultados obtidos mostram que ambas as formas possuem a mesma precisão, levando a valores quase idênticos e que permitem reproduzir bem os cristais para os materiais estudados. A análise comparativa entre os dados cristalográficos da literatura e os resultados... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The use of ordered intermetallic phases as electrocatalysts in fuel cells can now be regarded as an imminent solution for the problems concerning the efficiency of the device and for economic issue. To ensure that the geometric and electronic properties of these materials are actually suitable for the requirements in the electrocatalysis of melecules oxidation reactions need a meticulous characterization of the intermetallic phases, in general done by standard experimental techniques. However, the characterization of these materials performed solely experimentally does not provide accurate information to enable correlation of the properties of the materials with their performance against a given electrocatalytic reaction. Thus, a methodological strategy for obtaining a better knowledge in the study of ordered intermetallic phases is the use of computational methods, based on the Density Functional Theory. The methodology used in in thius research presents a sytematic optimization of the geometric properties by minimizing the total energy of the system and an evaluation of the electronic structure for these materials by means of the density of states projected onto atomic orbital and charge density maps. The optimization process is done by successively self-consistent field calculations that very the lattice parameter to find a structure that has a minimum energy, this process can be accomplished in two ways, manually and automatically by the computer code, the results show that both forms have the same precision, leading to almost identical identical values and allow to reproduce well the crystals of the studied materials. A comparative analysis of the crystallographic data from the literature and the results presented here show very small errors (in the order of 2-3% for most of the materials), which can be attributed exclusively to the various mathematical approaches applied... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre