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.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:19:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ABREU_Caio_2013.pdf: 2028939 bytes, checksum: 65ae46e6485e945dd8307afeb9a40953 (MD5) Previous issue date: 2013-02-19 / This work studied ultrathin films of titanium oxide were deposited on two substrates, such as pure Si (100) and glass corning 7059, by using r.f. magnetron sputtering with different oxygen flows and maintaining another parameters constant. For the purpose of this work, while keeping all parameters constant, varying only the oxygen flow (reactive gas), it was expected to identify the flow of transition between films of substoichiometric TiOx and TiO2 films, and analyze whether there forming nanostructured TiO2 films because the literature shows that variation of control parameters important characteristics of the nanoparticles as medium sized fraction of coverage of the substrate crystal structure and stoichiometry. The chemistries of the ultrathin films were analyzed through technique of Rutherford Backscattering Spectroscopy (RBS), the surface morphology by Atomic Force Microscopy (AFM), the crystallinity by X-Ray Diffraction (XRD) and the optical properties by UV-vis Spectroscopy. Were deposited ultrathin films with substoichiometric compositions for depositions with 0.10% O2 and 0.35% O2. For depositions between 0.67% O2 and 6.00% O2, films were obtained with concentrations of [O]/[Ti] of about 1.9, near the chemical composition of titanium dioxide (TiO2). Films with concentrations close to the TiO2 showed amorphous, but with characteristics of formation of anatase phase. The optical properties presented optical gap values between 3.33 eV and 3,78 eV and had no significant variation, as calculated by E03, E04 and ETauc methods. The roughness of the films decreased proportionally with increasing oxygen flow in the depositions. / No presente trabalho foram estudados filmes finos de óxido de titânio, depositados em dois substratos, Si (100) e vidro Corning 7059, por meio da utilização da técnica de pulverização catódica por rádio freqüência - magnetron sputtering r.f. - com diferentes fluxos de oxigênio e os outros parâmetros mantidos constantes. Com isso, esperava-se identificar o fluxo de transição entre os filmes de TiOx subestequiométricos e filmes de TiO2, analisar se haveria formação de filmes de TiO2 nanoestruturados e diferenças entre os gaps ópticos. As composições químicas dos filmes finos foram analisadas por meio da técnica de espectroscopia de retroespalhamento Rutherford (RBS), a morfologia da superfície por Microscopia de Força Atômica (AFM), a cristalinidade por difração de raios-X (XRD) e as propriedades ópticas por espectroscopia UV-Visível. Foram depositados filmes finos com composições subestequiométricas nas deposições com 0,10% de O2 e 0,35% de O2. Para deposições de O2 entre 0,67% e 6,00%, os filmes foram obtidos com concentrações de [O]/[Ti] de aproximadamente 1,9, ou seja, perto da composição química do dióxido de titânio (TiO2). Filmes com concentrações de [O]/[Ti] próximas ao TiO2 apresentaram-se amorfas, mas com características de formação de fase anatase. As propriedades ópticas não apresentaram nenhuma variação significativa nos valores de gap óptico, com valor entre 3,33 eV e 3,78 eV, calculado pelos métodos E03, E04 e ETauc. A rugosidade dos filmes diminuiu proporcionalmente com o aumento do fluxo de oxigênio nas deposições.

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.

Orientador: Rafael Silva Oliveira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-20T21:06:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Candido_HugoGalvao_M.pdf: 2416852 bytes, checksum: e2c495e1dc8a3aa3997d789f5761655e (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: A disponibilidade de nutrientes tem um papel fundamental na estruturação de comunidades vegetais. Um modelo teórico recentemente proposto por Lambers et al. 2008 postula que em regiões com solos muito antigos e pobres em fósforo e nitrogênio, as espécies dominantes teriam maior proporção de especializações radiculares e menos associações com fungos micorrízicos. Estas regiões foram classificadas como OCBILs (do inglês: old, climatically buffered, infertile landscapes). Este estudo teve como objetivo testar tal modelo e avaliar se comunidades de campos rupestres podem ser categorizadas como OCBILs, avaliar se os campos rupestres podem ser considerados OCBILs mediante uma análise comparativa de um conjunto de caracteres morfofisiológicos das plantas e características físico-químicas do solo, através do estudo de seis comunidades na Cadeia do Espinhaço, Minas Gerais. Selecionamos as dez espécies mais abundantes em cada uma áreas distribuídas ao longo de um transecto de 190 km, totalizando 60 espécies. Avaliamos os atributos foliares (concentração de N, P, análise da massa foliar por unidade de área e razão N:P) e a colonização de raízes por micorrizas. Quimicamente, os solos dos campos rupestres têm baixa disponibilidade de P e N, comparáveis aos solos de outros OCBILs (oeste da Austrália e região do Cabo na África do Sul). A proporção de colonização das raízes das plantas por fungos foi positivamente correlacionada com a [P] do solo de cada comunidade, corroborando o modelo de Lambers em uma escala regional. Espécies de campos rupestres apresentam uma alta razão N:P foliar (média de 43 para todos os campos de estudo), maior que as encontradas nos outros OCBILs, o que sugere uma forte limitação por fósforo. Foram encontradas médias de 183 g m-2 para LMA, 12,46 mg g-1 para o N foliar e de 0,36 mg g-1 para o P foliar. Pelos resultados obtidos propomos que os campos rupestres devem ser classificados também como OCBILs, status que demandaria maior atenção para esses campos ainda pouco estudados e já ameaçados ecologicamente / Abstract: The availability of nutrients plays a key role in structuring plant communities. A theoretical model recently proposed by Lambers et al. (2008) postulates that in regions with very old and poor soils in P and N, the dominant species had a higher proportion of specializations and less root associations with mycorrhizal fungi. These regions were classified as OCBILs (ols, climatically buffered, infertile landscapes). This study aims to test this model and asses whether communities of rupestrian fields might be categorized as OCBILs by analyzing the chemical composition of soil, leaf stoichiometry and % mycorrhizal root colonization by the dominant species in six communities in the Espinhaço Range, Minas Gerais. We selected the ten most abundant species in each of areas distributed along a transect of 190 km, totaling 60 species. We evaluated the leaf attributes (concentration of N, P analysis of leaf mass per unit area and N:P ratio) and colonization of roots by micorrhiza. Chemucally, the soil of the rupestrian fields shows very low availability of P and N, comparable to other soils OCBILs (Western Australia and the Cape region in South Africa). The proportion of root colonization of plants by fungi was positively correlated with [P] soil of each community, supporting the Lambers model's on a regional scale. Species of rupestrian fields have a high N:P ratio leaf (average of 43 for all fields studied), higher than those found in other OCBILs, suggesting a strong limitation by phosphorus. We found average 183 gm.m-2 for LMA, 12,46 mg.g-1 and 0,36 mg.g-1 to P leaf. The results obtained suggests that rupestrian fields should also be classified as OCBILs, status wich would require greater attention to these fields still little studied and already threatened ecologicaly / Mestrado / Ecologia / Mestre em Ecologia

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:32:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4733.pdf: 3640369 bytes, checksum: 241bde399e7bf5d34363759fa6ab1025 (MD5) Previous issue date: 2012-05-23 / Financiadora de Estudos e Projetos / The macrophytes are essential for the development and maintenance of food webs, to carbon dynamics and nutrient cycling in tropical aquatic systems. After senescence and plant death, decomposition of organic detritus depends heavily on their elemental compositions. Thus, the present study aimed to evaluate the effect of seasonality and trophic state of reservoirs and Vigário Lajes on the mass losses of detritus of Salvinia auriculata, Pistia stratiotes, Eichhornia crassipes, Sagittaria montevidensis and Brachiaria subquadripara, the influence of elemental composition of debris on the coefficients decay of carbon, nitrogen and phosphorus, and the stoichiometric ratios between these elements during the decomposition process. Over 120 days, the richest detritus in nutrients and less refractory (S. montevidensis and P. stratiotes) showed a biphasic pattern of decay and the greater decay of carbon (70-90%), phosphorus (90-96%) and nitrogen (68-94%). The poorest and refractories detritus (S. auriculata and E. crassipes) had lower rates of decay, with monophasic and biphasic patterns and lower mass loss in carbon-based (20-34%), phosphorus-based (26%), and nitrogen-based (10- 37%). As for the difference between the environments, the total mass loss of carbon was up to 70% higher during the rainy season (Sept/10 to Jan/11) and 27% higher in the dry season (may/11 to Sep/11) for detritus S. auriculata incubated in the reservoir Vigário; for the detritus of B. subquadripara total mass loss was also greater in this reservoir, reaching 58% in the rainy season and 36% during the dry season. The minor differences between the environments occurred in the mass loss of carbon detritus of S. montevidensis, (ca. 1.3% and 0.3% in rainfall in the dry season) and P. stratiotes (ca. 5.3% in the rainy season and 5.5% in the dry season). Yet these detritus showed the greatest losses of phosphorus (90-95%) and nitrogen (68-94%) in both experiments. The minor differences between the environments occurred in the mass loss of carbon detritus of S. montevidensis, (ca. 1.3% and 0.3% in the rainy season in the dry season) and P. stratiotes (ca. 5.3% and 5.5% in the rainy season in the dry season). Yet these detritus showed the greatest losses of phosphorus (90-95%) and nitrogen (68-94%) in both experiments. The ratio between carbon and nitrogen was higher in detritus of S. auriculata and E. crassipes in oligotrophic reservoir, and lower in detritus of S. montevidensis and P. stratiotes, whose mass loss coefficients (k) were higher. / As macrófitas são essenciais para o desenvolvimento e manutenção das cadeias tróficas, para a dinâmica do carbono e ciclagem de nutrientes de sistemas aquáticos tropicais. Após senescência e morte das plantas, a decomposição dos detritos orgânicos depende muito das suas composições elementares. A temperatura, a concentração de nutrientes inorgânicos no meio, as relações estequiométricas entre os organismos decompositores e os detritos podem afetar as taxas de decomposição, embora no caso da relação estequiométrica isso nem sempre ocorra. Nesse sentido, esse estudo teve como objetivo avaliar o efeito da sazonalidade e da condição de trofia dos reservatórios de Lajes e de Vigário sobre as perdas de massa dos detritos de Salvinia auriculata, Pistia stratiotes, Eichhornia crassipes, Sagittaria montevidensis e Brachiaria subquadripara; a influência da composição elementar dos detritos sobre os coeficientes de decaimento de carbono, nitrogênio e fósforo; e as relações estequiométricas entre esses elementos durante o processo de decomposição. Ao longo de 120 dias, os detritos mais ricos em nutrientes e menos refratários (S. montevidensis e P. stratiotes) apresentaram padrão bifásico de decaimento, além dos maiores decaimentos de carbono (70 a 90%), fósforo (90 a 96%) e nitrogênio (68 a 94%). Os detritos mais pobres e refratários (S. auriculata e E. crassipes) apresentaram menores coeficientes de decaimento, com padrões monofásico e bifásico e as menores perdas de massa em base de carbono (20 a 34%), de fósforo (26%) e de nitrogênio (10 a 37%). Quanto à diferença entre os ambientes, a perda de massa total de carbono foi até 70% maior no período das chuvas (set/10 a jan/11) e 27% maior no período seco (mai/11 a set/11) para detritos de S. auriculata incubados no reservatório de Vigário; para os detritos de B. subquadripara a perda de massa total também foi maior neste reservatório, chegando a 58% no período das chuvas e 36% no período seco. As menores diferenças entre os ambientes ocorreram na perda de massa de carbono dos detritos de S. montevidensis , (ca. 1,3% nas chuvas e 0,3% na seca) e de P. stratiotes (ca. 5,3% nas chuvas e 5,5% na seca) .Contudo, esses detritos apresentaram as maiores perdas de fósforo (90 a 95%) e de nitrogênio (68 a 94%) nos dois experimentos. A razão entre carbono e nitrogênio foi mais alta nos detritos de S. auriculata e E. crassipes, no ambiente oligotrófico, e mais baixa nos detritos de S. montevidensis e P. stratiotes, cujos coeficientes de perda de massa (k) foram maiores.