Submitted by Rosivalda Pereira (mrs.pereira@ufma.br) on 2017-05-08T21:20:18Z No. of bitstreams: 1 JheimisonGomes.pdf: 3059093 bytes, checksum: 13d4d09e9087ce3ea53ee75f89cd5754 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-08T21:20:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JheimisonGomes.pdf: 3059093 bytes, checksum: 13d4d09e9087ce3ea53ee75f89cd5754 (MD5) Previous issue date: 2017-01-20 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa e ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Maranhão (FAPEMA) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPQ) / Financiadora de Estudos e Projetos (FINEP) / The synthesis, structural, thermal optical and spectroscopic properties of calcium borotellurite erbium trivalent (Er3+) doped glasses are investigated in this study. The samples composition follows the equation 10CaF2 – (29.9-0.4x)CaO – (60-0.6x)B2O3 –xTeO2 – 0.1Er2O3, x = 10, 16, 22, 30 and 50 mol%, and the melt-quenching (in air) method were used. X-ray diffraction, density, refraction index, luminescence, optical absorption, lifetime, DTA and specific heat measurements were carried out and the molar volume (Vm) and the electronic polarizability were calculed (αm) The results are discussed in terms of tellurium oxide content. Samples were successfully synthesized and the results of X-ray diffraction proved the amorphous character of the structure. It was observed increasing values of density, molar volume, refractive index and electronic polarizability as consequence of the TeO2 adding. The spectroscopy Raman and FTIR presented the TeO3, TeO3+1, TeO4, BO4, BO3, boroxol ring, pyro-, meta- and orthoborate groups. The increasing content of TeO2 results in an increase of NBO’s. The thermal analysis shows a decrease in the glass transition temperature (Tg), crystallization temperature (Tx) and specific heat with the increase of TeO2 content. All samples presented good thermal stability, according to Hrubý parameter, with οT > 100 °C. The optical band gap energy decreases with the increase of TeO2 due to the increase of nonbridging oxygens (NBO’s) units. Luminescence intensity and radiative lifetimes at 1530 nm show increases with the TeO2 content. Such behavior is associated with the reduction of hydroxyl groups and network phonon energy. The calcium borotellurite Er3+ doped glasses, named Er:CaBTeX, presented properties promising in photonics devices application. / Nesse trabalho apresentamos a síntese e o estudo das propriedades estruturais, térmicas, ópticas e espectroscópicas de uma série de vidros cálcio boroteluretos dopados com o íon érbio trivalente. A série vítrea seguiu o sistema de composições: 10CaF2 – (29,9- 0,4x)CaO – (60 – 0,6x)B2O3 – xTeO2 – 0,1Er2O3, em que, x = 10, 16, 22, 30 e 50 %mol, e foi produzida pelo método de fusão-resfriamento em atmosfera a ar. Realizamos caracterizações estruturais (Difração de raios – X, Densidade volumétrica, Espectroscopia Raman e Infravermelho por transformada de Fourier), térmicas (Análise Térmica Diferencial e Calor específico), óptica (Índice de refração) e espectroscópicas (Absorção óptica, Luminescência e Tempo de vida). Mediante esses resultados calculamos o volume Molar (Vm), a energia do band gap óptico (Eg) e a polarizabilidade eletrônica (αm). Todos os resultados foram discutidos em função da concentração de TeO2 dos vidros. As amostras foram sintetizadas com êxito, os difratogramas de raios - X comprovaram o caráter amorfo de todos os vidros cálcio boroteluretos. Os valores de densidade, volume molar, índice de refração e polarizabilidade eletrônica, aumentaram com o aumento da concentração de TeO2. Os resultados de espectroscopia Raman e FTIR, apresentaram a presença de grupos TeO3, TeO3+1, TeO4, BO4, BO3, anéis de boroxol, grupos piro-, meta- e ortoboratos. O aumento de conteúdo de TeO2 acarretou em um aumento de oxigênios não-ligados (NBO’s). As caracterizações térmicas mostraram uma redução na temperatura de transição vítrea (Tg), temperatura de início de cristalização (Tx) e calor específico com o acréscimo da concentração de TeO2 na composição das amostras. Todas as amostras apresentaram uma boa estabilidade térmica, segundo o parâmetro de Hrubý, com οT > 100°C. A energia do band gap óptico reduziu com aumento da concentração de TeO2, devido ao aumento de NBO’s. Nos resultados de luminescência em ~1530 nm, os vidros com maior concentração TeO2 apresentaram maior intensidade de emissão. Esse comportamento é relacionado à redução de hidroxilas livres. O tempo de vida da emissão 1530 nm aumenta com a concentração de TeO2 devido à redução da energia de fônons da rede. A série de vidros cálcio boroteluretos dopados com érbio, nomeados Er:CaBTeX, apresentou propriedades promissoras para possíveis aplicações em dispositivos fotônicos.

Submitted by Rosivalda Pereira (mrs.pereira@ufma.br) on 2017-06-01T20:30:15Z No. of bitstreams: 1 WesdneySantosMelo.pdf: 2720501 bytes, checksum: 50d1b40146745c9b22c97ac40da583a3 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-01T20:30:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 WesdneySantosMelo.pdf: 2720501 bytes, checksum: 50d1b40146745c9b22c97ac40da583a3 (MD5) Previous issue date: 2015-12-11 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa e ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Maranhão (FAPEMA) / In this thesis we studied the structutal, eletronic and magnetic properties of Fe- lled regular and at (8,0), (9,0), (6,6) and (7,7) carbon nanotubes. After the attening of these systems were subjected to hydrogenation and oxygenation. To investigate these properties we use rst principles calculations based on Density Functional Theory, implemented in SIESTA computer code. Our results show that the system Fe- lled at nanotube is stable, and this stability is caused by the interaction between the metal atoms and carbon atoms. We observed that the attening caused a misalignment of wire atoms and dimerization of the nanowire does not cause considerable changes in the distances between an atom and its neighbors. It was observed that when the systems (n, n) were underwent hydrogenation and oxygenation occurred the spontaneous formation of two nanoribbons with zigzag edges. When systems formed by (n, 0) CNT are subjected to hydrogenation and oxygenation, there is no spontaneous production of nanoribbons. Furthermore, it was found that systems formed by a metallic wire between nanoribbons are energetically more stable that systems formed by Fe- lled at (n,0) carbon nanotubes. / Neste trabalho estudamos as propriedades estruturais, eletrônicas e magnéticas de fios lineares de ferro e encapsulados por nanotubos de carbono (8,0), (9,0), (6,6) e (7,7) normais e achatados. Após ́o achatamento estes sistemas foram submetidos à hidrogenação e oxigenação. Para investigar essas propriedades utilizamos cá́lculos de primeiros princípios baseados na teoria do funcional da densidade, implementados no código computacional SIESTA. Nossos resultados mostram que o tubo achatado com o nanofio encapsulado é estável e esta estabilidade deve-se às interações entre os átomos metá́licos e os á́tomos de carbono. Percebeu-se que devido ao achatamento os átomos do fio ficam desalinhados e a dimerização do nanofio nã̃o provoca alterações considerá́veis nas distâncias entre um átomo e seus vizinhos. Observou-se que quando os sistemas (n,n) foram submetidos à hidrogenação e oxigenação houve a formação espontânea de duas nanofitas com bordas zigzag. Os sistemas formados CNTs (n,0) não produziram espontaneamente nanofitas quando submetidos à hidrogenação e à oxigenação. Além disso, verificou-se que energeticamente nanofitas intercaladas com fio metá́lico sã̃o mais está́veis que nanofios encapsulados por nanotubos (n,0) achatados.

Submitted by Rosivalda Pereira (mrs.pereira@ufma.br) on 2017-06-02T21:28:34Z No. of bitstreams: 1 EduardoDiniz.pdf: 974608 bytes, checksum: 134920c92050dd5dee6af94ec24287a3 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-02T21:28:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 EduardoDiniz.pdf: 974608 bytes, checksum: 134920c92050dd5dee6af94ec24287a3 (MD5) Previous issue date: 2006-02-22 / Fundação de Amparo à Pesquisa e ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Maranhão (FAPEMA) / In this work static atomistic simulations were performed to investigate two systems: rare-earth trifluorides, REF3, with tysonite structure (RE = La, Ce, Pr and Nd) and rare-earth mixed metallic oxides, RE(TiTa)O6, with RE = Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Y, Er and Yb. In the rare-earth trifluorides was investigated the pressure induced structural phase transition identified by X-ray powder difraction in RE = La and Ce. The results shown that the crystalline structure is possibly tetragonal, in concordance with quantum mechanical calculations. For this, an interionic potential set that describes better the structural data of each compound and the physical observable was obtained. Besides, it was observed that critical pressure values were closed. The study involving the rare-earth mixed metallic oxides was focused in determining their bulk and structural properties. Thus, firstly a set of reliable interionic potentials was looked for to reproduce the crystalline structure and the physical observable, trough the investigation of three methodologies for obtaining interionic potentials, assuming the methodology that reproduces more reliable the dielectric constants. Furthermore, others bulk properties as lattice energy formation, elastic constants and bulk modulii were calculated. All then shown a rare-earth ionic radii dependence that revealed the morphotropic phase boundary between aeschynite and euxenite crystalline structures presented by these crystals. / Neste trabalho foram empregadas simulações atomistícas estáticas para se investigar dois sistemas: trifluoretos de terra-rara, REF3, com estrutura tisonita (RE = La, Ce, Pr e Nd) e óxidos metálicos mistos de terras-raras, RE(TiTa)O6, com RE = Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Y, Er e Yb. Nos trifuoretos de terra-rara foi investigada a transição de fase estrutural que ocorre para altas pressões identificada por difração de raios-X em pó para RE = La e Ce. Os resultados mostraram que a estruturas cristalinas à altas pressões são possivelmente tetragonais, concordando com os resultados obtidos por cálculos quânticos. Para tanto, obtivemos um conjunto de potenciais interiônicos que proporcionassem uma descrição confiável da estrutura cristalina de cada composto, bem como o cálculo de observáveis físicos que produzissem valores próximos aos observados experimentalmente. O estudo envolvendo os óxidos metálicos mistos de terras-raras, dedicou-se em determinar suas propriedades de bulk e estruturais. Para isso, primeiramente obtivemos um conjunto de potenciais interiônicos confiáveis para se reproduzir a estrutura cristalina e os observáveis físicos, através da investigação de três metodologias para a obtenção de potenciais interiônicos, optando-se por aquela que melhor reproduziu as constantes dielétricas. Além da constante dielétrica, outros observáveis como a energia de formação da rede, constantes elásticas e módulo de bulk, foram calculados. Todos apresentaram uma dependência com o raio iônico do íon terra-rara que evidenciou o contorno de fase morfotrópico entre as estruturas aeschinita e euxenita apresentada por estes compostos.

Submitted by Rosivalda Pereira (mrs.pereira@ufma.br) on 2017-06-06T17:35:07Z No. of bitstreams: 1 EdsonFirmino.pdf: 1970355 bytes, checksum: d3777c3685602b1f299f41ead9f30f1f (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-06T17:35:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 EdsonFirmino.pdf: 1970355 bytes, checksum: d3777c3685602b1f299f41ead9f30f1f (MD5) Previous issue date: 2007-02-16 / Fundação de Amparo à Pesquisa e ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Maranhão (FAPEMA) / In this work we have performed static atomistic simulations to investigate the structural and bulk properties of the complex double perovskites with rock-salt ordering with the Ba2BiM+5O6 stoichiometry, where M+5 = Ta5+, Sb5+ and Nb5+, under pressure changes. For this we have adopted a Buckingham potential model for the ionic interactions and the shell model in order to model the atomic polarizations. In the case of Ba2BiTaO6 and Ba2BiNbO6 compounds, we assumed potential parameters listed in the literature and in the case of Ba2BiSbO6 compound, new potential parameters for the Sb5+¡O interaction were founded. The results observed with theses potentials for the cases of Ba2BiTaO6 and Ba2BiSbO6 materials, shown that the potential sets are sensitive to the structural phase transition observed experimentally between the phases R¹3 and I2=m at high pressures. Thus it was possible to de ne the critical pressure for Ba2BiSbO6. Some elastic and mechanical properties of these materials had been calculated and had shown these transitions clearly, where it was observed the Young's modulus collapse at the critical pressure and discontinuities in the shear modulus and in the longitudinal and transversal sound propagation speeds. The elastic constants had not presented collapse and the volume practically did not change at the transition, what as expected from the experimental results. For the case of Ba2BiNbO6 material, once that there are not experimental results, the aim was to predict their structural characteristics. There were tested four potential sets presented in the literature using as input initial cell parameters data generated by the SPUDS software. Two of these potential sets exhibited the same phase transition that Ba2BiTaO6 and Ba2BiSbO6 present. / Neste trabalho foram empregadas simulações atomísticas estáticas para investigar as propriedades estruturais e de bulk das perovskitas complexas duplas com ordenamento do tipo NaCl com a estequiometria Ba2BiM5+O6, onde M5+ = Ta5+, Sb5+ e Nb5+ sob varia ção de pressão. Para tanto assumimos um modelo de potencial de Buckingham para as interações entre os íons e o modelo de casca esférica para tratar as polarizações dos átomos. No caso dos compostos Ba2BiTaO6 e Ba2BiNbO6 potenciais adotados da literatura foram empregados e para o Ba2BiSbO6, o potencial para a interação Sb5+¡O foi encontrado. Os resultados obtidos com os potenciais para os casos do Ba2BiTaO6 e Ba2BiSbO6, mostraram que ambos são sensíveis à transição de fase estrutural observada experimentalmente entre as fases R¹3 e I2=m que ocorre para altas pressões, de nindo o ponto de transição para o Ba2BiSbO6. Algumas propriedades elásticas e mecânicas destes compostos foram calculadas e mostraram claramente esta transição, onde foi observado o colapso do módulo de Young na pressão crítica e descontinuidades no módulo de cisalhamento e nas velocidades, longitudinal e transversal, de propagação do som dos compostos. As componentes das constantes elásticas não apresentaram colapsos, e o volume praticamente não variou na transição, o que era esperado dos resultados experimentais, implicando em um módulo de bulk praticamente contínuo na transição. Já no caso do Ba2BiNbO6, como não se dispunha de resultados experimentais, o principal objetivo foi predizer suas características estruturais. Testou-se quatro conjuntos de potenciais encontrados na literatura utilizando-se como dados iniciais os parâmetros de rede e posições atômicas gerados pelo software SPUDS. Dois destes conjuntos de potenciais mostraram a mesma transição de fase que o Ba2BiTaO6 e Ba2BiSbO6.

Submitted by Rosivalda Pereira (mrs.pereira@ufma.br) on 2017-06-07T18:43:28Z No. of bitstreams: 1 LuzyannePereira.pdf: 2863158 bytes, checksum: ff3a4e65449af34c7e12b19e0f749f60 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-07T18:43:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LuzyannePereira.pdf: 2863158 bytes, checksum: ff3a4e65449af34c7e12b19e0f749f60 (MD5) Previous issue date: 2011-08-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / In this dissertation we present, by computational simulations based in the density functional theory implemented in the SIESTA code, a study on the electronic and energetic properties of face centered cubic (fcc) and body centered cubic (bcc) crystal strutures interspersed with FeCl3 and CrO3 molecules composed by fullerene C60. For this study we used LDA and GGA approximations to represent the exchange-correlation term. Our results suggest that fcc-C60 and bcc-C60 structures interspersed with FeCl3 and CrO3 molecules are stable in terms of the LDA approximation, with the structure interspersed with CrO3 being more energetically favorable . The electronic properties of these systems were analysed by means of projected density of states (PDOS). We have observed that the electronic properties of fcc-C60/bcc-C60 were a ect when interspersed with FeCl3 and CrO3 molecules. The pure fcc-C60/bcc-C60 structures are semiconductor materials with band gap energy around 1,58 eV. When the fcc-C60 interacts with FeCl3 and CrO3 molecules the band gap energy changes to 0.68 eV (semiconductor character ) and almost zero (metalic character), respectively. In the other hand, the bcc-C60 structure interacting with FeCl3 and CrO3 molecules presents metalic and semiconductor (with decreasing of the band gap from 1.58 to 1.20 eV) character, respectively. / No presente trabalho estudamos as propriedades energeticas e eletronicas do solido C60, nas estruturas cubica de face centrada e cubica de corpo centrado, intercalado com as moleculas FeCl3 e CrO3, atraves de simulacão computacional de primeiros princípios baseada na teoria do funcional da densidade, implementada no programa computacional SIESTA. Este estudo foi realizado considerando as aproximações LDA e GGA para o termo de troca e correlação. Analisando o resultado da interação do C60 nas estruturas fcc e bcc com as moleculas FeCl3 e CrO3, observamos que os sistemas sao mais estaveis na aproximacao LDA, sendo que o sistema CrO3/fcc (bcc) é energeticamente mais favoravel. As propriedades eletronicas destes sistemas sao analisadas atraves da densidade de estados projetada (PDOS). As propriedades eletronicas do solido C60 nas estruturas fcc e bcc puro sao afetadas pela intercalaçao das moleculas FeCl3 e CrO3. O C60 na estrutura fcc é semicondutor com gap de energia em torno de 1;58 eV, mas quando intercalado com a molecula FeCl3 veri camos que o sistema permanece semicondutor, com gap de 0;68 eV. Já para o sistema CrO3/fcc observamos que este passa a ser metalico. O C60 bcc puro é semicondutor, mas quando intercalado com a molecula FeCl3, o sistema passa a apresentar carater metalico. Enquanto que intercalado com o CrO3, o sistema permanece semicondutor com gap de energia reduzido para 1;20 eV.

Submitted by Rosivalda Pereira (mrs.pereira@ufma.br) on 2017-08-10T15:19:49Z No. of bitstreams: 1 SergioAzevedo.pdf: 3063334 bytes, checksum: ac4355642257682013f550aad3b1a89a (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-10T15:19:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SergioAzevedo.pdf: 3063334 bytes, checksum: ac4355642257682013f550aad3b1a89a (MD5) Previous issue date: 2015-07-09 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Strontium titanate, SrTiO3 (ST) is a mixed oxide from the group of perovskites, has a cubic structure and a band gap of 3.2 eV. In this study systems SrTiO3(ST), SrTi0,90Fe0,10O3(STF), Sr0,90Ag0,10TiO3(SAT) and Sr0,95Ag0,05Ti0,90Fe0,10O3(SATF) were synthesized by the Pechini method in which the same, favor the production of nanostructured materials with a high stoichiometric accordingly. The precursors used were titanium isopropoxide, citric acid, strontium nitrate, ferric nitrate, silver nitrate and ethylene glycol. For the formation of the precursor powder, the resin is calcined at 300 °C for 1 hour with a ramp of 10 °C min-1. The precursor powder was characterized by TG/DTA. For the formation of calcined systems we used different temperatures of 400 °C / 500 °C/ 600 °C/ 700 °C/ 2h with a ramp of 10 °C min-1. The sample composition was calcined in ST 550 °C/ 2h to examine the formation of the phase. The samples were characterized by X-Ray Diffraction (XRD) spectroscopy, FTIR, UV-Vis spectroscopy, Raman spectroscopy and B.E.T. the sample STF showed a peak shift DTA higher intensity to lower temperature, resulting in a more rapid decomposition. The x-ray diffractograms show the formation of perovskite phase at low temperature of 600 °C with secondary phase SrCO3 and TiO2, the SAT and SATF samples occurred and formation of metal pranta as a secondary phase. Infrared spectra show that the material exhibits short-range organization and having SrCO3 as a secondary phase. Raman spectra show first order band which is characteristic of tetragonal structure ST. The samples are mesoporous, the substitution Ti / Fe and Sr / Ag promoted the reduction of the surface area of the samples. The addition of iron as a substituent ST caused a reduction of the optical band gap 3.21(2) to 2.31(2) in PBS and 2.16(1) composition in SATF composition. It can be concluded that the method is efficient in the synthesis of structural organization samples with short and long range, using calcination temperatures above 600 °C, and that the substitution by Ti/Fe promotes the reduction of the band gap and the surface area of the ST. / O Titanato de estrôncio, SrTiO3 (ST) é um óxido misto do grupo das perovskitas, apresenta estrutura cúbica e um “band gap” de 3,2 eV. Neste estudo, os sistemas SrTiO3(ST), SrTi0,90Fe0,10O3(STF), Sr0,90Ag0,10TiO3(SAT) e Sr0,95Ag0,05Ti0,90Fe0,10O3(SATF) foram sintetizados pelo método Pechini, o mesmo favorece a obtenção de materiais com alta conformidade estequiométrica. Os precursores utilizados foram: isopropóxido de titânio, ácido cítrico, nitrato de estrôncio, nitrato férrico, nitrato de prata e etileno glicol. Para a formação do pó precursor, calcinou-se a resina a 300ºC por 1 hora com rampa de 10 ºC.min-1. O pó precursor foi caracterizado por TG/DTA. Para a formação dos sistemas calcinados utilizou-se diferentes temperaturas de 400 ºC/500 ºC/600 ºC/700 ºC/2h com rampa de 10 ºC.min-1. A amostra com composição ST foi calcinada em 550 ºC/2h para analisar a formação da fase. As amostras foram caracterizadas por Difração de Raios-X (DRX), Espectroscopia FTIR, Espectroscopia UV-VIS, Espectroscopia Raman e B.E.T. A amostra STF apresentou um deslocamento do pico DTA de maior intensidade, para temperatura menor, resultando em uma decomposição mais rápida. Os difratogramas de Raios-x comprovam a formação da fase perovskita a partir da temperatura de 600ºC, com fase secundaria de SrCO3 e TiO2, nas amostras SAT e SATF ocorreu e formação de pranta metálica como fase secundaria. Os espectros infravermelhos mostram que o material apresenta organização a curto alcance e que apresenta SrCO3 como fase secundária. Os espectros Raman apresentam banda de primeira ordem que é característico da fase tetragonal da estrutura ST. As amostras são mesoporosas, as substituições Ti/Fe e Sr/Ag promoveram a redução da área superficial das amostras. A adição de ferro como substituinte promoveu a redução do band gap óptico do ST de 3,21(2) para 2,31(2) na composição STF e 2,16(1) na composição SATF. Pode se concluir que o método é eficiente na síntese das amostras com organização estrutural a curto e longo alcance, utilizando temperaturas de calcinação acima de 600 ºC, e que a substituição Ti por Fe promove a redução do “band gap” e da área superficial do ST.

Submitted by Rosivalda Pereira (mrs.pereira@ufma.br) on 2017-09-21T18:03:11Z No. of bitstreams: 1 FranciscoMarceloVictor.pdf: 2391704 bytes, checksum: 4edeacd54e236a943cfebb1187a37c40 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-21T18:03:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FranciscoMarceloVictor.pdf: 2391704 bytes, checksum: 4edeacd54e236a943cfebb1187a37c40 (MD5) Previous issue date: 2017-06-30 / Fundação de Amparo à Pesquisa e ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Maranhão / In this work, DL-glutamic acid monohydrate crystals (DLAGM) were grown by the technique of slow evaporation of the solvent. Initially the crystal was characterized by Xray diffraction using the powder method and its structural parameters adjusted by the Rietveld method, and thus, its orthorhombic crystal structure of space group Pbca (D2h), with eight molecules per unit cell. Raman scattering measurements were performed and the vibrational normal modes of DLAGM crystal were tentatively assigned using, mainly, glutamic acid polymorph crystals. The DLAGM crystal was studied by Raman spectroscopy under conditions of high hydrostatic pressures up to 6.9 GPa, as well as by X-ray diffraction in the range of 3.0-15.0 GPa. Changes in the lattice modes show that the crystal undergoes a phase transition in the pressure range of 5.1-5.7 GPa characterized by the disappearance and splitting of bands as well as the discontinuity in the slope dω/dP of these vibrational modes, modifications in vibrational internal modes (NH3 +, CO2-, H2O) and appearance of new bands. In addition, decompression at ambient pressure shows that the phase transition is reversible. For pressure XRD measurements, a phase transition was observed in the same pressure range as in the Raman experiment (5.0-5.8 GPa), characterized mainly by the appearance of new peaks at 5.8 GPa. Comparing such behaviora with those of L-glutamic hydrochloric, α-glutamic and β-glutamic acids, a great stability is observed for DL-glutamic monohydrate. / Neste trabalho, cristais de DL-ácido glutâmico monohidratados (DLAGM) foram crescidos pela técnica de evaporação lenta do solvente. Inicialmente o cristal foi caracterizado por meio de difração de raios X usando o método do pó e seus parâmetros estruturais ajustados pelo método de Rietveld, e assim, constatando sua estrutura cristalina ortorrômbica de grupo espacial Pbca (D2h), com oito moléculas por célula unitária. Medidas de espalhamento Raman foram realizadas e os modos normais de vibração do cristal foram atribuídos tentativamente usando-se, principalmente, cristais de polimorfos do ácido glutâmico. O cristal de DLAGM foi estudado por espectroscopia Raman em condições de altas pressões hidrostáticas em até 6,9 GPa, bem como por difração de Raios X no intervalo de 3,0-15,0 GPa. Mudanças nos modos de rede mostram que o cristal sofre uma transição de fase no intervalo de pressão de 5,1-5,7 GPa, caracterizada pelo desaparecimento e splitting de bandas, bem como a descontinuidade na inclinação dω/dP destes modos vibracionais, modificações nos modos internos (NH3 + , CO2 - , H2O) e aparecimento de novas bandas. Além disso, a descompressão à pressão ambiente mostra que a transição de fase é reversível. Para as medidas de DRX com pressão, foi verificado uma transição de fase na mesma faixa de pressão daquela observada no experimento Raman (5,0-5,8 GPa), caracterizada principalmente pelo aparecimento de novos picos em 5,8 GPa. Comparando tais comportamentos com os do ácidos L-glutâmico hidrocloridrico, α-glutâmico e β-glutâmico percebe-se uma grande estabilidade para DL-glutâmico monohidratado.

Submitted by Rosivalda Pereira (mrs.pereira@ufma.br) on 2017-11-06T20:00:02Z No. of bitstreams: 1 Marcos Lima Dias.pdf: 1365744 bytes, checksum: 2aa8dc442d4e20438c570810fb9d2ab8 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-06T20:00:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marcos Lima Dias.pdf: 1365744 bytes, checksum: 2aa8dc442d4e20438c570810fb9d2ab8 (MD5) Previous issue date: 2017-04-13 / CAPES / The theoretical study about the existence of magnetic monopole has begun by P. A. M. Dirac in 1931 and its main consequence has been the possibility of explaining the quantization of the electric charge. In Grand Uni cation Theories (GUT's), the magnetic monopole may appear as a topological defect by spontaneous symmetry break, in a process known as Higgs mechanism. The GUT's also predict the existence of a topological soliton which has both magnetic and electric charges: the so-called dyon. Theoretically, these particles are predicted very massive and abundant in the Universe. There are particular cases of monopole and dyon, called BPS's states, which have the smallest possible mass values, besides analytical solutions. In this work, we present some basic ideas about topology and homotopy; we describe the main points that have led to the development of the theoretical study of monopole and dyon both as topological solitons; and nally we investigate the e ects of the Lorentz-violating CPTeven terms in the Gauge (in particular, non birefringent one) and Higgs sectors on the BPS's states of the 't Hooft-Polyakov magnetic monopole and of the Julia-Zee dyon, both given in the Georgi-Glashow SO(3) model. / O estudo teórico a respeito da existência do monopolo magnético foi iniciado por P. A. M. Dirac em 1931 e teve como principal consequência a possibilidade de explicar a quantização da carga elétrica. Em Teorias de Grande Unificação (GUT's), o monopolo magnético pode surgir como um defeito topológico por meio da quebra espontânea de simetria, em um processo conhecido como mecanismo de Higgs. As GUT's preveem também a existência de um sóliton topológico que possui tanto carga magnética quanto elétrica: o chamado dyon. Teoricamente, essas partículas se apresentam muito massivas e abundantes no Universo. Hé casos particulares do monopolo e do dyon, denominados estados BPS's, que têm os menores valores possíveis de massa, cujas soluções são analíticas. Neste trabalho, apresentamos algumas ideias básicas acerca de topologia e homotopia; descrevemos os principais pontos que levaram ao desenvolvimento do estudo teórico do monopolo e do dyon como sólitons topológicos; e investigamos finalmente os efeitos dos termos CPTpares de violação da simetria de Lorentz nos setores de Gauge (em especial, n~ao birrefrigente) e de Higgs sobre os estados BPS's do monopolo magnético de't Hooft-Polyakov e do dyon de Julia-Zee, ambos dados no modelo SO (3) de Georgi-Glashow.

Nesta dissertação de mestrado desenvolvemos um estudo acerca do comportamento de sistemas tipo água na presença de uma matriz porosa, esta, definida por partículas fixas. Para isso, foram usadas duas abordagens. Na primeira simulações de Monte Carlo em um gás de rede e na segunda, simulações de dinâmica molecular em um modelo contínuo de duas escalas. Ambos os modelos descrevem qualitativamente as propriedades anômalas da água. No primeiro caso foram estudadas três quantidades diferentes de matriz porosa (partículas fixas) Np = 100, 300 e 500. Para Np = 100 observamos que, embora o número médio de ligações de hidrogênio diminua, muito das propriedades ainda são preservadas, em particular, anomalia na densidade e transição de fase líquido-líquido. Neste caso ainda, foi possível obter o limite da fase de líquido de baixa densidade e o diagrama µ∗ × T ∗. Para a segunda densidade de matriz porosa, a transição líquido-líquido se enfraquece con- sideravelmente. Ainda observa-se anomalia na densidade, contudo observou-se dois picos no calor específico dificultando delimitar a região da fase de líquido de baixa densidade. Para a maior densidade do meio confinante, observou-se a ausência da fase líquida de baixa densidade, resultando em uma transição contínua, da fase de gás, para a fase de líquido de alta densidade, esta, ocorrendo em densidade menores. Em todos os casos o ponto crítico líquido-gás se move para menores temperaturas e maiores potenciais químicos quando com- parados com o bulk. O ponto crítico líquido-líquido se desloca para potenciais químicos menores. Observou-se ainda que os efeitos de volume excluído, são mais significativos que a quebra das ligações de hidrogênio, acarretando a diminuição no coeficiente de difusão em todos os casos. Para os casos Np = 100, 300 e bulk foi possível obter a temperatura de máxima densidade, constatando seu deslocamento para menores temperaturas. Para o caso contínuo observamos que na presença da matriz de Np = 100 partículas fixas, os efeitos de volume excluído se encarregam de diminuir a distância média entre as partículas, au- mentando o primeiro pico na função de distribuição radial g(r) em detrimento do segundo. Vimos ainda, que a manifestação da anomalia na densidade é bastante reduzida, e também se desloca para menores temperaturas. Similar a anomalia na densidade, a anomalia na difusão também é bastante reduzida, entretanto, ainda apresenta um comportamento não usual. O parâmetro de ordem translacional e a entropia de excesso são levemente afetadas com a colocação dos obstáculos, ainda mantendo seu comportamento anômalo. / In this work we developed a study about anomalous behavior in water like models in the presence of porous matrix. In this sense, we used two different approaches. First, we employ Monte Carlo simulations in a gas lattice model and second we used a molecular dynamics simulations approach with two length scales potential. Both models describe qualitatively the anomalous behavior of water. In the first case we studied three different quantities of porous matrix (fixed particles) Np = 100, 300 and 500. We observe, although the decrease on the number of hydrogen bonds, much of the properties are still preserved, in particular, anomalous density and liquid-liquid phase transition. In this case it was still possible to obtain the limit of the low density liquid phase and to obtain the μ∗ × T∗ diagram . For the second density of the porous matrix, the liquid-liquid phase transition is considerably weakened. We still observe anomalous density, however we observed two peaks in the specific heat, which complicates to determine the limit of the low density liquid phase. For higher densities of the confining media, we observe the absence of the low density liquid phase, resulting in a continuous transition of the gas phase to the high density liquid. This occurs in lower densities. In all cases the liquid-gas critical point moves to lower temperatures and higher chemical potential when compared with the bulk. The liquid-liquid critical point moves to lower chemical potentials. We observed that the excluded volume effects are more significant then the breaking of hydrogen bonds. It causes the decrease in diffusion coefficient, in all cases. For the cases Np = 100, 300 e bulk it was possible to obtain the temperature of maximum density. We note its shift to lower temperatures. For the continuous case we observe that in the presence of the Np = 100 matrix of fixed particles, the excluded volume effects decrease the inter particle distance, increase the first peak in the pair correlation function g(r) and decrease the second peak. We still observe that the manifestation of the anomalous density is quite reduced and then it moves to lower temperatures. Similar the anomalous density, the anomalous diffusion is also reduced, however it still shows the unusual behavior. The translation order parameter and excess entropy are slightly modified by placing obstacles but it still maintains its anomalous behavior.

Neste trabalho reporta-se uma nova estratégia para a liberação de óxido nítrico (NO), baseada em nanopartículas (NPs) de magnetita com potencial aplicação em biomedicina. As NPs de magnetita foram preparadas pelo método de coprecipitação utilizando cloretos ferroso e férrico, seguido de um recobrimento com ácido oleico (AO) com a finalidade de evitar a oxidação e reduzir a agregação das mesmas. Em seguida realizamos uma troca de ligantes por ácido mercaptosuccínico (MSA) e ácido dimercaptosuccínico (DMSA) em diferentes razões molares. Após a funcionalização, as nanopartículas são solúveis em água e apresentam grupos tióis ligados à superfície das NPs e expostos para a solução. As técnicas de caracterização utilizadas foram Espectroscopia Infravermelho (FTIR), Difração de Raios- X (DRX), Microscopia Eletrônica (MET) e Magnetometria de Amostra Vibrante (VSM). Dos resultados de FTIR observa-se as bandas de estiramento e deformação de Fe-O características do óxido de ferro, assim como bandas de estiramento S-H indicando a presença dos grupos tióis e, portanto, a funcionalização das NPs com MSA e DMSA. Os dados de RX mostram que as NPs tem estrutura da magnetita (tipo espinélio) e possuem tamanho de grão da ordem de 11nm. A funcionalização não altera as propriedades cristalinas do material. O tamanho de grão cristalino é compatível com os valores médios das distribuições de tamanho observados por TEM e VSM, que indicam uma polidispersão em torno de 20%. Os resultados de VSM também demonstraram que as NPMs tem comportamento superparamagnético a temperatura ambiente, embora a magnetização de saturação se reduz a um valor de cerca de 30emu/g para NPs funcionalizadas com DMSA (valor referência em bulk 92emu/g). Os grupos tióis presentes na superfície das NPs funcionalizadas foram nitrosados através de uma solução acidi cada de nitrito de sódio, obtendo-se assim NPs nitrosadas (NP-SNO). A quantidade de NO covalentemente ligado e liberado na superfície das NPs foi avaliado por quimioluminescência. Os resultados mostram que as NP-SNO liberam espontaneamente NO, em diferentes concentrações, em meio aquoso. Numa primeira etapa, avaliou-se, à temperatura ambiente, o perfil da liberação de NO a partir de NPs recobertas com MSA (razão molar 1:40). Os resultados indicam a possibilidade de uma liberação controlada de óxido nítrico, em quantidades ( M) compatíveis para aplicação em biomedicina. Numa segunda etapa avaliou-se, de maneira comparativa, a capacidade de nitrosação e liberação de NO de NPs funcionalizadas com MSA e DMSA a diferentes razões molares. Os resultados não evidenciaram uma correlação com a razão molar NP:molécula ligante, mas NPs funcionalizadas com DMSA demonstraram ser mais e cientes tanto no processo de nitrosação, quanto na capacidade de liberar óxido nítrico. Estes resultados estão dentro dos níveis requeridos em aplicações biomédicas. Este novo veículo liberador de NO apresenta grande potencial para gerar quantidades desejadas de NO diretamente em alvos locais. / This work reports a new strategy for delivering nitric oxide (NO), based on magnetite nanoparticles (NPs) with potential application in biomedicine. Magnetite NPs were prepared through a co-precipitation method by using ferrous and ferric chlorides, followed by oleic acid (OA) coating to avoid oxidation and reduce their aggregation. Then, we realized a ligand exchange by mercaptosuccinic acid (MSA) and dimercaptosuccinic acid (DMSA) at dierent molar ratios. After functionalization, NPs were soluble in water, and have free thiol groups (SH) on their surface. We used Fourier Transform of Infrared Radiation (FTIR), X-Ray Diraction (XRD), Transmission Electron Microscopy (TEM) and Vibrate Sample Magnetometry (VSM) to characterize the samples. FTIR results evidenced stretching and bending absorption bands typical of Fe-O, as well as the S-H stretching absorption bands indicating the presence of thiol groups on the iron oxide particles. In this way, NPs were functionalized with MSA and DMSA. X-Ray data showed that the NPs are, indeed magnetite with crystalline size of 11nm. Such a value agrees with those obtained by TEM and VSM data analysis, within a polydispersion of 20%. Further, the functionalization did not alter the crystalline properties. VSM results demonstrated that the thiolated NPs had a superparamagnetic behavior at room temperature. However, DMSA-coating of the NP reduced signicantly the value of saturation magnetization (from circa 70emu/g for uncoated NP to 30emu/g). Free thiol groups on NPs surface were nitrosated through an acidied nitrite solution, yielding nitrosated NPs (SNO-NP). The amount of NO covalently bounded and released on the NPs surface was evaluated by chemiluminescence. Results revealed that SNO-NP spontaneously released NO at dierent molar ratios, in aqueous solution. In a rst stage of this work, at room temperature, NO release prole was evaluated from NPs covered by MSA (molar ratio 1:40). The results indicated a possibility of a controlled NO-releasing, at amounts (M) adequate to biomedical applications. In the second stage, we evaluated the capacity of nitrosation and NO-releasing from NPs functionalized by MSA e DMSA at dierent molar ratios. DMSA-coated NPs show to be ecient in nitrosation process as well as in the ability of releasing NO. These results were at required levels for biomedical applications. This new magnetic NO-delivery vehicle has a great potential to generate desired amounts of NO directly to target location.