Orientador: Konstantin Georgiev Kostov / Banca: Joaquim José Barroso de Castro / Banca: Mario Ueda / Resumo: O estudo do efeito do campo magnético sobre o processo de implantação iônica por imersão em plasma (3IP) é de grande interesse para o tratamento de materiais. Sendo 3IP uma técnica relativamente nova e de grande relevância para diversas aplicações tecnológicas é importante que ela seja pesquisada e analisada detalhadamente. A aplicação de um campo magnético estático, transversal em relação ao campo elétrico formado durante este processo produz um sistema de campos cruzados ExB. Este sistema de campos cruzados gera um aumento significativo da densidade de plasma na vizinhança do alvo, resultando num maior corrente de implantação, e conseqüentemente um tratamento mais rápido e uma dose retida mais alta em relação ao processo 3IP convencional. Neste trabalho, analisamos mediante simulação numérica, o efeito da distribuição do campo magnético axial no processo 3IP. O campo magnético é produzido por um par de bobinas instaladas fora da câmara de vácuo cujos raios e distância de separação são variadas. Encontramos que a densidade de corrente de implantação depende essencialmente da configuração do campo magnético. Assim, com uma adequada configuração das bobinas (10,0 cm de raio e 42,0 cm de separação) obtivemos uma densidade de corrente quase uniforme de aproximadamente 1,5 mA/cm2 que é 1.5 vezes maior em relação ao caso do sistema 3IP sem campo magnético. O efeito da tensão aplicada assim como da pressão do gás sobre o plasma no processo 3IP é também investigado. O sistema 3IP com campos ExB cruzados é estudado utilizando a técnica de simulação numérica em duas dimensões. Esta simulação é realizada com o código computacional KARAT que emprega o algoritmo "particle-in-cell" (PIC) para simular o movimento de partículas carregadas no campo eletromagnético. / Abstract: Detailed investigation of the effect of magnetic field on the process of plasma immersion ion implantation (PIII) is of great interest for the material treatment. Being a relatively novel and of great relevance for technological applications technique, the PIII demands further research and careful analysis. The application of static magnetic field, transversal in respect to the electric field established during this process, produces a system of crossed fields ExB. This system of crossed fields promotes an increase of the plasma density, resulting in higher implantation current, and consequently in a shorter treatment time and a higher retained dose in comparison to the conventional PIII process. In this work we have analyzed by means of numerical simulation the effect of magnetic field distribution on the PIII processing. The magnetic field is produced by a pair of external coils, whose radii and separation distance were varied. We found that the density of the implantation current essentially depends on the magnetic field configuration. Thus, with an appropriate configuration of the coils (10,0 cm radius and separation of 42,0 cm) we have obtained an almost uniform current density of approximately 1,5 mA/cm2 that is 1,5 times bigger in relation to the case PIII without magnetic field. The effect of the target bias as well as the gas pressure on the ion current incident on the target is also investigated. The PIII system with crossed ExB fields has been studied using two-dimensional numerical simulation. The simulation is accomplished by the computer code KARAT which employs the particle-in-cell (PIC) algorithm for simulating the movement of charged particles in the electromagnetic field. / Mestre

Resumo: Neste trabalho é apresentado uma proposta de absorvedor de vibrações ajustável tipo viga sanduíche utilizando fluido Magnetoreológico no centro. Para o desenvolvimento deste projeto foi realizada uma revisão sobre os vários tipos de absorvedores e algumas aplicações. Em seguida foi realizado um estudo sobre o comportamento do fluido magnetoreológico, mostrando como este material inteligente varia suas propriedades quando submetido a um campo magnético. O objetivo do estudo foi verificar as propriedades do sistema para realização de um futuro controle, que é realizado através da variação do campo magnético. Avaliou-se, também, a relação com a corrente elétrica, quais os parâmetros que o influenciam e como podemos produzir um campo magnético com a intensidade desejada. Para avaliar as características do sistema foi utilizado o modelo no programa Ansys, com o objetivo de se verificar o comportamento do sistema. Para encontrar as características reais do sistema foi utilizado o modelo na forma de espaço de estados modais, identificado através do método PEM, Método de Predição de Erros (do inglês Prediction Error Methods ���� PEM). Os testes experimentais foram realizados para se adquirir conhecimento do comportamento dinâmico deste tipo de fluido e, verificar se há repetibilidade nas medidas / Abstract: This work presents a proposal of a tunable vibrations absorber type sandwich beam, using the Magnetorheologic fluid in the intermediate layer. For the development of this study a revision of some types of absorber with some applications was carried out. After that, a study of the behavior of the magnetorheologic fluid was carried through, showing as this intelligent material tunable its properties when submitted to a magnetic field. The objective of this analysis was to verify the properties of the system for implementation of a future control, which is based on the variation of the magnetic field. It was realized an analysis of the relation of the electric current and the parameters that influence it, in order to produce a magnetic field with the desired intensity. The characteristics of the system were verified through a mathematical model obtained with the software Ansys. The real characteristics of the system were found through the identification method PEM, Prediction Error Methods, using modal space states formulation. Experimental tests were carried out in order to obtain know how of the dynamic behavior of this type of material / Orientador: Vicente Lopes Junior / Coorientador: Michael J. Brennan / Banca: Hermes Adolfo de Aquino / Banca: Edson Antonio Capello Sousa / Mestre

Orientador: Alexys Bruno Alfonso / Banca: Fábio de Jesus Ribeiro / Banca: André Luiz Malvezzi / 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: São calculados os níveis de energia para o átomo de hidrogênio sob campo magnético uniforme, utilizando o método das diferenças finitas. Estes resultados, quando multiplicados pelo Rydberg efetivo (que depende da massa efetiva e da permitividade elétrica do meio) correspondem à solução do problema de um elétron ligado a uma impureza doadora rasa em um semicondutor sob campo magnético (caso isotrópico, parabólico, não degenerado). Os valores encontrados, para campo nulo, são comparados com a solução analítica. Para campos magnéticos não nulos as soluções são comparadas com resultados teóricos obtidos mediante o método variacional ou por expansão em séries de potências na direção radial. O efeito do campo magnético sobre os orbitais atômicos é analisado a partir da representação gráfica dos mesmos. Os valores numéricos das energias de transição são comparados com dados experimentais para impurezas doadoras rasas em GaN, GaAs e InP. / Abstract: The energy levels of the hydrogen atom in a uniform magnetic field are calculated by using the finite difference method. The resulting energy levels, when multiplied by the effective Rydberg (that depends on the effective mass and the electric permittivity of the medium), correspond to the energy levels of an electron bound to a shallow donor impurity in a semiconductor (with non-degenerate, parabolic and isotropic conduction band) subject to a magnetic field. The results in the absence of the magnetic field are compared with the analytical solutions. For finite magnetic-field strengths, the solutions are compared with the results obtained by the variational method or through an expansion in a power series of the radial variable. The effect of the magnetic field on the atomic orbitals is analyzed with the aid of their graphical representation. The calculated transition energies are compared with experimental data for shallow donor impurities in GaN, GaAs e InP. / Mestre