Neste trabalho, apresentamos um estudo sistemático das propriedades estruturais e ópticas de nanopartículas FeSi2, sintetizadas em matriz SiO2/Si por implantação iônica, seguida de cristalização epitaxial induzida por feixe de íons (IBIEC) e tratamentos térmicos em atmosfera 95 % N2 - 5 % H2. A cada etapa do processo de síntese, a formação e crescimento de nanopartículas FeSi2, bem como a produção de defeitos, foi caracterizada estruturalmente e correlacionada com as propriedades de emissão de luz. Para fins de interpretação dos resultados, um conjunto de amostras contendo Ni foi sintetizado nas mesmas condições experimentais que as amostras de Fe e suas propriedades estruturais e ópticas também foram estudadas. Através do processo de recristalização IBIEC obtivemos importantes informações sobre as propriedades vibracionais da fase metálica γ-FeSi2 e sua metaestabilidade quando formada a baixa concentração de Fe. Em particular, a transição desta fase via temperatura de recozimento para a fase semicondutora β-FeSi2 foi investigada detalhadamente. A natureza do gap fundamental de energia do composto semicondutor também foi avaliada. Em experimentos em função da temperatura de tratamento térmico, observou-se que concomitantemente à formação e crescimento de nanopartículas semicondutoras, existe uma complexa evolução de defeitos opticamente ativos. De acordo com a temperatura de recozimento, bandas de fotoluminescência (PL) na região espectral do infravermelho próximo (0.7 eV - 0.9 eV) com diferentes intensidades e morfologias foram detectadas a 2 K. Baseado nos resultados das caracterizações estruturais e ópticas do sistema SiO2/Si + nanopartículas FeSi2, juntamente com resultados PL experimentais comparativos da formação do composto metálico NiSi2, as origens físicas das distintas luminescências observadas foram discriminadas em termos de emissões intrínsecas do semicondutor β-FeSi2 e de específicos tipos de defeitos na matriz de Silício que atuam como centros de recombinação radiativa. / In this work, we present a systematic study of the structural and optical properties of FeSi2 nanoparticles, synthesized in SiO2/Si matrix by ion implantation, followed by ion beam induced epitaxial crystallization (IBIEC) and several thermal treatments under 95 % N2 - 5 % H2 atmosphere. Each step of the syntheses process, the formation and growth of the FeSi2 nanoparticles, as well as the damage production, were structurally characterized and correlated with their light emission properties. For purposes of interpreting the results, a set of samples containing Ni was synthesized in the same experimental conditions that the Fe samples and their structural and optical properties were also studied. Through IBIEC recrystallization process, important informations were obtained about vibrational properties of the metallic γ-FeSi2 phase and its metastability when formed at low Fe concentration. In particular, the phase transition from γ-FeSi2 to semiconducting β-FeSi2 via annealing treatment was investigated in detail. Furthermore, the nature of the energy fundamental gap of the semiconductor compound was also evaluated. Thermal treatment experiments at different temperatures showed that concomitantly to the formation and growth of the semiconducting nanoparticles, there is a complex evolution of the optically active defects. According to the annealing temperature, photoluminescence (PL) bands in the near-infrared spectral region (0.7 eV - 0.9 eV) with different intensities and morphologies were detected at 2 K. Based on the structural and optical characterization results of the SiO2/Si + FeSi2 nanoparticles, combined with the comparative experimental PL results of the metallic NiSi2 compound formation, the physical origin of the distinct observed luminescence were discriminated in terms of intrinsic emissions of the semiconducting β-FeSi2 and specific types of defects in the Si matrix, that acts as radiative recombination centers.

Ingeniera Civil / La media geométrica ha sido una representación de la componente horizontal ampliamente utilizada para la generación de curvas de atenuación para el diseño sísmico, pero existen otras representaciones que podrían ser más adecuadas para el diseño dependiendo de las características propias de la estructura o del lugar donde se emplace, he aquí la necesidad de convertir curvas de atenuación ya existentes, obtenidas para la media geométrica, a otras definiciones más apropiadas que mejoren la calidad y precisión del diseño sísmico. Para el estudio realizado en esta memoria se recopilan registros de aceleración de las redes de estaciones sísmicas nacionales, RENADIC y ONEMI, y se obtiene información de eventos de magnitud superior a 5.5 Mw ocurridos en Chile hasta el 23 de septiembre de 2015. Los registros son procesados y filtrados conservando aquellos cuyo PGA es mayor al 1% de g. Mediante un estudio se determina que, de un total de 680 registros, asociados a 131 eventos sísmicos, cerca del 80% de los espectros calculados alcanzan un periodo de uso igual o superior a 10 s, permitiendo extender el rango de estudio hasta los 10 s. Las estadísticas presentadas aquí están basadas en el trabajo de Beyer y Bommer (2006), y permiten la transformación de curvas de atenuación a diferentes representaciones de la componente horizontal del movimiento. Las definiciones consideradas son las siguientes: RotD100 o máxima dirección, envolvente, random, GMRotD50, GMRotI50, media geométrica, media aritmética, componentes principales 1 y 2 y componentes ortogonales horizontales (H1 y H2), orientadas según los ejes del equipo de registro en terreno. Adicionalmente, se introduce la componente vertical. Se logró determinar funciones que relacionan la media geométrica con las otras definiciones de la componente horizontal. Los resultados encontrados son similares, pero no idénticos, a los reportados previamente en la literatura. La principal diferencia observada es el efecto de direccionalidad para las componentes horizontales H1 y H2, efecto atribuido a la orientación de los equipos en terreno que permitiría, en la mayoría de los casos, considerar H1 y H2 normal y paralela a la falla respectivamente. Dicha direccionalidad se acentúa para periodos altos, sismos interplaca y magnitudes sobre 6.5 Mw. Para la componente vertical se obtienen factores de conversión mucho menores que para las distintas representaciones de la horizontal, pero con mayor variabilidad, la razón cambia ampliamente entre distintos rangos de periodos, presenta una variación importante con el amortiguamiento para periodos bajos y con la magnitud para periodos altos y es destacable su comportamiento con el mecanismo de falla, siendo mayor para sismos intraplaca en periodos bajos y para interplaca en periodos altos.

Ingeniero Civil / En este estudio, se utilizaron registros de aceleraciones de estaciones sísmicas chilenas proporcionados por el CSN y RENADIC, los cuales se procesaron estudiando cada caso individualmente para elegir las frecuencias de corte de los filtros para cada componente por separado. Se realizó una clasificación de suelos a partir de las formas de las razones espectrales H/V de espectros de respuesta de aceleraciones con 5% de amortiguamiento (HVRSR). Las formas planas de HVRSR indican un sitio de roca o referencia (Categoría I). Los HVRSR con un peak claro indican un suelo con amplificación dinámica (Categoría II). También existen categorías para cuando la forma del HVRSR exhibe más de un peak (Categoría III) y para cuando hay una banda ancha de amplificaciones (Categoría IV). Y una categoría para las demás estaciones que no pudieron ser clasificadas en las categorías anteriores (Categoría V). Para la categoría II, se construyó una función parametrizada 𝜇������𝐻������𝑉������, que a partir solo de los valores del período y amplitud del peak, define la forma completa del HVRSR. Se proponen factores para ajustar la forma 𝜇������𝐻������𝑉������ a la función de amplificación observada y para corregir las aproximaciones a las que se incurre al usar como sitio de referencia un suelo duro, y no un afloramiento rocoso o un basamento rocoso, y así crear la función de amplificación estimada 𝜇������𝐹������𝐴������. Se estudian parámetros medidos en terreno que puedan ayudar a estimar la función de amplificación, la velocidad de onda de corte en los 30 primeros metros superficiales (Vs30) y la razón espectral H/V de espectros de Fourier (HVSR) a partir de la medición de ruido ambiental utilizando la técnica de Nakamura. Se estima el efecto de sitio con tres modelos distintos, utilizando la función de amplificación 𝜇������𝐹������𝐴������ con distintos factores de ajuste, con los siguientes parámetros de entrada para los modelos 1,2 y 3 respectivamente: el período y amplitud del peak de HVRSR, el período y amplitud del peak de HVSR, y el período del peak del HVSR junto la amplitud del peak obtenida a partir de una función que intenta predecir la amplitud del peak de HVRSR a partir de parámetros medidos en terreno HVSR y Vs30. Los últimos dos modelos surgen de la necesidad de conocer el espectro de respuesta en suelos donde no se tiene una estación sísmica, pero si se cuenta con una estación sísmica cercana en un sitio de referencia, por lo que se estima la función de amplificación a partir los datos medidos en terreno. En el caso donde tampoco se disponga de una estación sísmica en un sitio de referencia, se pueden usar espectros de referencia obtenidos a partir de una curva de atenuación. Los dos modelos con mediciones en terreno obtienen espectros de aceleraciones predichos similares a los observados en suelo. El modelo que mejor estima la función de amplificación es el modelo 2, pues posee el menor error y la menor desviación estándar en los períodos de 0 a 10 segundos. Esto considerando que el número de pares de estaciones con mediciones utilizando la técnica de Nakamura es bajo, un mayor número estaciones con estas mediciones en terreno es conveniente para reafirmar los resultados.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:55Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-12-12Bitstream added on 2014-06-13T19:28:25Z : No. of bitstreams: 1 santos_cs_me_sjrp.pdf: 552100 bytes, checksum: f36071b6e9b08447362e3602860578f9 (MD5) / O efeito de confinamento quântico é proposto neste trabalho como a causa do deslocamento do espectro vibracional de grupos moleculares sob a formação de ligação de hidrogênio. Essa ligação deve impor uma barreira ao hidrogênio e impedir que ele tenha liberdade no seu movimento oscilatório. O objetivo é estudar as transições vibracionais dos grupos moleculares NH e OH quando estão livres (sem a formação da ligação de hidrogênio) e quando estão confinados (sob a formação da ligação de hidrogênio). As vibrações dos grupos unidos por ligações de hidrogênio têm caráter altamente direcional, portanto utiliza-se o potencial de Morse unidimensional para descrever os sistemas estudados. As autoenergias são obtidas via método variacional. As autofunções utilizadas nesse método são obtidas por meio da Mecânica Quântica Supersimétrica (MQS). Para chegar à energia emitida/absorvida pelo grupo, calcula-se a energia do estado fundamental (n=0) e de estados excitados (n=1, para NH e OH, e n=2, para o OH). A diferença entre os níveis fornece a energia cedida/recebida pelo grupo. Os resultados do caso livre e do caso confinado são comparados entre si e posteriormente com os dados experimentais. A partir dos resultados obtidos pode-se inferir que o confinamento quântico é suficiente para descrever o deslocamento do espectro observado / The quantum confinement is proposed to describe the displacement of the vibrational spectrum of molecular groups in hydrogen bond. The specifically main point of this work is to study the vibrational transitions of molecular NH and OH groups when they are free (without the formation of hydrogen bonding) and when they are confined (when there is formation of hydrogen bonding). The one-dimensional Morse potential is used to describe the systems studied. The energy eingenvalues are obtained via variational method. The trial eigenfunctions used are obtained by of supersymmetric quantum mechanics (MQS) formalism. The energy emitted/absorbed is obtained by calculating the energy of the ground state (n = 0) and the excited states (n = 1 to NH and OH and n = 2 for OH). The difference between levels provides the energy emitted/absorbed by a specific group. The results of free case and confined case are compared with the experimental data. From the results obtained it can be inferred that the quantum confinement is sufficient to describe the shift of the spectrum

Orientador: Elso Drigo Filho / Banca: Sérgio Emanuel Galembeck / Banca: Paulo Henrique Alves Guimarães / Resumo: O efeito de confinamento quântico é proposto neste trabalho como a causa do deslocamento do espectro vibracional de grupos moleculares sob a formação de ligação de hidrogênio. Essa ligação deve impor uma barreira ao hidrogênio e impedir que ele tenha liberdade no seu movimento oscilatório. O objetivo é estudar as transições vibracionais dos grupos moleculares NH e OH quando estão livres (sem a formação da ligação de hidrogênio) e quando estão confinados (sob a formação da ligação de hidrogênio). As vibrações dos grupos unidos por ligações de hidrogênio têm caráter altamente direcional, portanto utiliza-se o potencial de Morse unidimensional para descrever os sistemas estudados. As autoenergias são obtidas via método variacional. As autofunções utilizadas nesse método são obtidas por meio da Mecânica Quântica Supersimétrica (MQS). Para chegar à energia emitida/absorvida pelo grupo, calcula-se a energia do estado fundamental (n=0) e de estados excitados (n=1, para NH e OH, e n=2, para o OH). A diferença entre os níveis fornece a energia cedida/recebida pelo grupo. Os resultados do caso livre e do caso confinado são comparados entre si e posteriormente com os dados experimentais. A partir dos resultados obtidos pode-se inferir que o confinamento quântico é suficiente para descrever o deslocamento do espectro observado / Abstract: The quantum confinement is proposed to describe the displacement of the vibrational spectrum of molecular groups in hydrogen bond. The specifically main point of this work is to study the vibrational transitions of molecular NH and OH groups when they are free (without the formation of hydrogen bonding) and when they are confined (when there is formation of hydrogen bonding). The one-dimensional Morse potential is used to describe the systems studied. The energy eingenvalues are obtained via variational method. The trial eigenfunctions used are obtained by of supersymmetric quantum mechanics (MQS) formalism. The energy emitted/absorbed is obtained by calculating the energy of the ground state (n = 0) and the excited states (n = 1 to NH and OH and n = 2 for OH). The difference between levels provides the energy emitted/absorbed by a specific group. The results of free case and confined case are compared with the experimental data. From the results obtained it can be inferred that the quantum confinement is sufficient to describe the shift of the spectrum / Mestre

Este trabalho consiste num estudo de espectroscopia de moléculas diatômicas. / Spectroscopic properties of diatomic molecules are investigated.

Utilizando observações de 327 estrelas, na sua maioria gigantes de tipos espectrais G e K, tenta-se obter uma calibração empírica para o sistema fotométrico CBVRIj. Este é um sistema de banda larga, que permite observações de estrelas mesmo fora da Galáxia. / Observations of 327 stars, mostly giants of spectral types G and K, are used in the search of an empirical calibration to the CBVRIj photometric system. This is a wide band system, which allows observations of stars even out of the galaxy.

Estuda-se, usando o formalismo de matriz densidade, a correlação angular entre duas radiações gama sucessivamente emitidas por núcleos cujas interações com o resto da fonte são isotrópicas em média. Mostra-se que, escolhendo o eixo de quantização na direção da primeira radiação, a matriz densidade do ensemble de núcleos permanece diagonal nos números quânticos magnéticos M durante o tempo de vida de estado intermediário, mesmo quando o tempo de correlação Cc das interações é da esma ordens de grandeza que o intervalo de tempo entre duas radiações. Em particular, para tempos t>>Cc, mostra-se que os fatores de atenuação Gk(t) da correlação angular são exponenciais únicas. Este resultado é obtido como consequência, essencialmente, da homogeneidade e isotropia das interações e não é restrito aos casos em que a teoria de perturbação é aplicável Apresenta-se um método (método da vizinhança pequena) que pode servir como guia na construção de modelos para uma variedade de situações físicas para as quais se quer conhecer a distribuição de probabilidade Pm (t) de encontrar o núcleo no sub-estado m no instante t. A aplicabilidade deste método não se restringe aos casos em que Cc é pequeno comparado ao tempo de vida do estado intermediário. A correlação angular w(ot) está relacionada com Pm (t) por uma expressão e obtém-se os resultados numéricos. / The angular correlation of two successively emitted gamma radiations of nuclei embedded in a source, where the interactions between the environment and the nuclei are isotropic on the average, is studied with the density matrix formalism. It is shown that, choosing the quantization axis along the direction of the first radiation, the density matrix of the nuclear ensemble remains diagonal in the magnetic quantum numbers m during the lifetime of the intermediate state, even if the correlation time Cc of the interactions is of the same order of magnitude as the lifetime. For times t>>Cc the attenuation factors Gk(t) of the angular correlation are shown to be given by single exponentials. This result follows essentially from the homogeneity and isotropy of the interaction and in not restricted to those cases where perturbation theory is applicable. A method (small neighborhood method) is presented, which can be as wants to know the probability distribution Pm (t) for finding the nucleus in the sub-state m at time t. The use of this method is not restricted to the cases where Cc is small compared to the lifetime. The angular correlation W(ot) is related to Pm (t) by a simple expression. As am example, the method is applied to a monoatomic gas and numerical results are obtained.

São investigadas as características do espectro de emissão e absorção de seis galáxias com nucleos ativos que apresentam linhas de emissão de nitrogénio ionizado[OII] muito intensas. Em diagramas de diagnostico de atividade nuclear envolvendo as linhas de emissão dos ions [011], 1011I3 e quatro destas galáxias se localizam na região ocupada por nucleos Seyfert 2 de baixa atividade e duas na região ocupada por L1NER5. Forem, quando se considera as Linhas do 1N111, se afastam para uma posição extrema, devido a alta intensidade destas linhas. W partir da decomposição dos perfis das linhas de emissão, verifica-se que as quatro galáxias com atividade tipo 5eyfert 2 apresentam duas regibes com diferentes propriedades cinemáticas: uma região mais interna, de alta turbulência (600 km/s) e uma mais externa, corri menor velocidade de turbulência (3L km/s). Em duas destas foi detectado fluxo radial do gás de alta velocidade de turbulência; para NGC1386 o desvio da componente larga e para o vermelho. Para as galáxias com atividade tipo LINER, os perfis das linhas de emissão apresentam só uma componente. A analise do espectro de absorção indica a ocorrência de formação estelar no nucleo de Nb277A3 havendo indícios de que em outras duas galáxias isto também esteja ocorrendo, porém com menor intensidade. H classificação das galáxias como 5eyferts 2 ou LINERS, a obtenção de larguras equivalentes menores do que as de galáxias normais e as emissões em raios-X detectada para NI5C1358 e NISC6300 e no infravermelho para N61:3312, N6Lb300 e N6L7743, indicam a presença de um continuo ionizante não-térmico. A comparação das intensidades das linhas de emissão com valores fornecidos por modelos de totoionização indica a presença de um continuo não-térmico tipo lei de potência com índice espectral de 1,5, parámetro de ionização entre E-J-i e E-3, densidade de E+2 para a região das linhas estreitas e E+0 para a região das linhas largas. Embora os modelos reproduzam bem os valores das intensidades das linhas do [0II], [UIII] e [SII], eles falham em reproduzir as intensidades das linhas do LNII), que apresentam valores sempre mais altos do que os dos modelos. conclui-se que este resultado indica uma sobre abundância de nitrogênio em relação aos demais elementos pesados no nôcleo destas galáxias. / The characteristics of the nuclear spectrum of b galaxies with low activity and strong tines of ionized nitrogen are investigated. In the diagnostic diagrams involving lines of [OII], [OIII], and HB, 4 of these galaxies ocupy the locus defined by low activity Seyfert galaxies and the other two, the locus of the LINERS. But, in the diagrams involving the [NII] lines, these galaxies move to an extreme position, due to the high intensities of these lines. From the decomposition of the emission profiles, it was found that the four galaxies with Seyfert 2 activity present two regions with distinct kinematic properties: an internai region, highly turbulent (FWHM of 600 km/s), and an externai region, with lower turbulence (300 km/s). For two of these galaxies, it was detected a radial flow of the higher turbulence gas, and for one of these, this flow moves the broad component to the red. The two galaxies with LINER spectra show only one component in the emission lines. fhe analysis of the absorption spectra showed the presence of steilar formation in the nucleus of NGC17743, and possibly in two other galaxies, although with lower intensity. The equivalent widths of the absorption lines of most of the galaxies are lower than the values obtained for normal galaxies. From the literature, ít was found that NGC1358 and NBC6300 were detected in X-rays and NGC3312, NGC6300 and NGC7743, were detected in the infrared by the satetite. These facts indicate the presence of 3 non-thermal ionizing continuom in the nucleos of these galaxies. Comparing the intensities of the emission lines with values predicted by photoionization models, it is shown that the best agreement is obtained for following model parameters: power-law ionizing source with spectral index of 1.5; ionization parameter between E-4 and E-3 and gas density of E+2 for the narrow line region and E+4 for the broad line region. Although the models reproduce the intensities observed for the lines [OII], [OIII] and [SII], they fail to reproduce the [NII] intensity, which is always higher than the model values. It is conclude that there is an overabundance of nitrogen relative to the other heavy elements in the nucleus of these galaxies.

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