Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-08-21T13:30:25Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1093430 bytes, checksum: 2520b94dfb2f5365593144a9fb89ce97 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-21T13:30:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1093430 bytes, checksum: 2520b94dfb2f5365593144a9fb89ce97 (MD5) Previous issue date: 2017-02-15 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Neste trabalho, utilizando a técnica de eletroforese em gel de agarose, foi possível estudar o revestimento de complexos DNA- fármacos pelo polipeptídeo C4K12 , assim como determinar a competição da intercalação dos fármacos Brometo de Etídio e Doxorrubicina ao DNA. Com o intuito de estudar tal comportamento, medimos a intensidade da fluorescência do complexo DNA 3000 pares de base - Brometo de etídio, usado como parâmetro de intensidade de fluorescência a várias concentrações de Doxorrubicina por par de bases do DNA. Observou-se que o aumento da concentração de Doxorrubicina implica na expressiva diminuição da intensidade de fluorescência do Brometo de Etídio já intercalado ao DNA, resultado do deslocamento do Brometo de Etídio devido à intercalação da Doxorrubicina. Outro fator relevante observado é a invariabilidade da fluorescência do complexo DNA - fármacos ao acrescentar a proteína C4K 2 às mesmas concentrações de Doxorrubicina, implicando o revestimento do complexo, pela proteína / In this work, using the technique of agarose gel electrophoresis, it was possible to study the coating of DNA-drug compound by the C4K12 polypeptide, a well as determining the competition of the intercalation of the drugs Ethidium Bromide and Doxorubicin to the DNA. In order to study such behavior, we measured the fluorescence intensity of the DNA 3000 bp - Ethidium Bromide compound, used as a parameter of fluorescence intensity at various concentrations of Doxorubicin per base pair of DNA. It was observed that the increase of this Doxorubicin concentration implies in the expressive decrease in the fluorescence intensity of the Ethidium Bromide already intercalated to the DNA, resulting from the displacement of the Ethidium Bromide due to the intercalation of Doxorubicin. Another relevant factor observed is the invariability of the fluorescence of the DNA-drug compound when adding the C4K12 protein to the same concentrations of Doxorubicin, implying the coating of the compound by the protein.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-08-22T11:38:04Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1842951 bytes, checksum: 0762bf08c6ccd8403b9b7a927f0cc71f (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-22T11:38:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1842951 bytes, checksum: 0762bf08c6ccd8403b9b7a927f0cc71f (MD5) Previous issue date: 2017-02-21 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A fim de estudar a interação do complexo DNA-Berenil, foram realizados experimentos de pinçamento óptico. O estiramento de uma única molécula no regime entrópico possibilitou a caracterização mecânica do complexo mediante duas propriedades: comprimento do contorno e comprimento de persistência. Esta última permitiu determinar os parâmetros físico-químicos e os mecanismos de ligação envolvidos na interação, utilizando uma metodologia de análise baseado em um modelo estatístico. Demonstrou-se que os modos de ligação podem ser modulados alterando a força iônica em solução. Para concentrações iônicas altas ([N a] = 150 mM ) o modo de ligação entre o DNA e o Berenil ́e uma ligação não covalente com a fenda menor, sendo este o modo de ligação dominante na interação. Por outro lado, para concentrações iõnicas baixas ([N a] = 10 mM ), o ligante também intercala parcialmente na dupla hélice. A metodologia aqui desenvolvida pode ser aplicada a outros tipos de ligantes que experimentam vários modos de ligação com o DNA, sendo portanto uma contribuição geral para este campo de pesquisa. / Aiming to study the Berenil-DNA complex interaction it were developed optical clamp experiments. A stretch of a molecule in the entropic regime allowed the mechanical characterization of the complex through its, contour and persistence lengths. The last quantify, allowed to determinate the physical- chemical parameters and the binding mechanisms involved in the interaction, using the analyzes methodology based on a statistical model. It was showed that the binding modes can be modulated by changing the ionic strength in solution. At high ionic concentrations ([Na] = 150 mM), the binding between the DNA and the Berenil is the non-covalent and with the minor cleft, since this form of interaction is the dominant one. In turn, at low ionic concentrations ([Na] = 10 mM), the ligand is also partially intercalated in the double helix. The developed methodology can be applied to other types of ligands, which try several ways of binding to the DNA, being, therefore, a general contribution to this research area.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-10-26T12:14:20Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 4645099 bytes, checksum: 2a149d2cab06b6267f00ebb89d37b1cf (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-26T12:14:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 4645099 bytes, checksum: 2a149d2cab06b6267f00ebb89d37b1cf (MD5) Previous issue date: 2017-06-22 / Nesta tese foram fabricados e caracterizados três sistemas: o gelo de spin artificial (GSA), o Anti-GSA e um tipo de dispositivo híbrido. O primeiro, GSA, consiste de uma distribuição de nanoilhas ferromagnéticas (300nm x 100nm x 20nm) de permalloy dispostas em uma geometria retangular com a razão entre os parâmetros de redes na √ √ √ horizontal (a) e vertical (b) iguais a 2, 3 e 4. O Anti-GSA, trata-se de furos alongados (300nm x 150nm x 30nm) distribuidos em um filme contínuo de níquel, com geometria similar a uma rede GSA com a/b = 1. Ambos sistemas foram estudados através de simulações micromagnéticas e pelas técnicas experimentais de microscopia eletrônica de varredura (MEV), magnetometria de amostra vibrante (VSM) e ressonância ferromagnética (FMR), medidas de magnetorresistência na rede Anti-GSA e microscopia de força magnética (MFM) na rede GSA. Os resultados mostraram que esses sistemas são candidatos promissores para o desenvolvimento de filtros de microondas magnéticos sintonizáveis, além da possibilidade de utilização em outros dispositivos magnéticos. Por fim, o dispositivo híbrido, que é constituído de um sensor magnético do tipo válvula de spin (SV) ou junção túnel magnética (MTJ), um concentrador de fluxo magnético (MFC) e um atuador no plano MEMS comb drive. A elaboração e otimização do processo de fabricação teve como objetivo suprimir o ruído 1/f e tornar o dispositivo capaz de detectar campo magnético a baixas frequências. / In this thesis three systems were manufactured and characterized: the artificial spin ice (ASI), Anti-spin ice (anti-ASI) and a type of hybrid device. The first, ASI consists of a distribution of ferromagnetic nanoislands (300nm x 100nm x 20nm) made of permalloy disposed in a rectangular geometry with ratio between horizontal (a) and vertical (b) √ √ √ lattice parameters equal to 2, 3 and 4. The Anti-spin ice, are elongated holes (300nm x 150nm x 30nm) distributed in a continuous Nickel film, with similar geometry of a rectangular spin ice lattice (ASI) with a/b = 1. Both systems were studied by micromagnetic simulations and experimental scanning electron microscopy (SEM), vibrating sample magnetometry (VSM), ferromagnetic resonance (FMR), magnetoresistance measurements were also made on the Anti-ASI network and magnetic force microscopy (MFM) were made on the ASI network. The results showed that these systems are promising candidates for the development of tunable magnetic microwave filters and possible utilization in other magnetic devices. Finally, the hybrid device, which consists of a spin valve (SV) type magnetic sensor or magnetic tunnel junction (MTJ), a magnetic flux concentrator and an electrostatic MEMS comb-drive actuators. The design and optimization of the manufacturing process, had the main purpose of suppressing the 1/f noise and makinge the device able to detect magnetic field at low frequencies.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-10-26T12:35:42Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3879461 bytes, checksum: 5a7bba689f4bec90e772316f9fae5fab (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-26T12:35:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3879461 bytes, checksum: 5a7bba689f4bec90e772316f9fae5fab (MD5) Previous issue date: 2017-07-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / No presente trabalho foram estudadas as mudanças conformacionais da moĺécula de DNA devido a sua interação com variadas concentrações de Putrescina, e também para distintas forças iônicas ([Na + ]: 150 mM, 10 mM e 1 mM). Para análise do complexo DNA- Putrescina foi utilizado o método experimental de pinçamento óptico para obtermos, na primeira parte do trabalho, dois relevantes parâmetros mecânicos, o comprimento de contorno e o comprimento de persistência, para concentrações distintas de Putrescina. Na segunda parte do trabalho os dados obtidos dos parâmetros mecânicos foram utilizados para determinarmos os parâmetros físico-químicos relacionados ao complexo DNA-Putrescina; a conexão entre estes, aparentemente, distintos grupos de parâmetros é feita a partir de uma modelagem estatística que faz uso da isoterma de ligação de Hill. Da análise destes resultados, e também levando em conta os trabalhos de outros pesquisadores, sugerimos que o tamanho do complexo formado pela putrescina, em cada concentração de [Na + ], é significante para o efeito mecânico causado na molécula de DNA. / The present work aims to study the coformation changes of the DNA molecule due to its interaction with various concentrations of putrescine, as well as to different ionic strengths ([Na + ]: 150 mM, 10 mM e 1 mM). In order to perform the analysis of the DNA-Putrescine complex,the optical tweezers experimental technique was used, in order to achieve two re- levant mechanical parameters (i. e., the persistence and contour lengths) for different concentration of putrescine. In a second part of the work, the data obtained was used to determine the physicochemical parameters associated with the DNA-Putrescine complex; the connection between these apparently distinct groups of parameters is obtained from a statistical model which includes the Hill binding isotherm. From the analysis of these results, and also taking into account the work of other researchers, we suggest that the size of the complex formed by putrescine, in each concentration of [Na + ], is significant for the mechanical effect caused in the DNA molecule.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-12-07T09:54:01Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 7385579 bytes, checksum: 99cc30e3f19fe301d4efd94186b84527 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-07T09:54:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 7385579 bytes, checksum: 99cc30e3f19fe301d4efd94186b84527 (MD5) Previous issue date: 2017-06-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Estudos sobre migração celular, flutuações da membrana plasmática, extração de amarras em células, ou em geral, sobre o comportamento de células in vitro são de grande importância para a ciência. Através deles, podemos compreender vários processos biológicos tais como cicatrização de feridas, formação de tumores, divisão celular, tráfego de vesículas, mobilidade celular, comunicação celular entre outros. Neste contexto, é que surge a principal motivação deste trabalho. Para caracterizar o processo de migração de células individuais em cultura, analisamos o comportamento de células tumorais de melanoma B16F10 variando a densidade celular. Observamos que as trajetórias das células são aleatórias, algumas migram em caminhada persistente, enquanto outras giram em torno de si mesmas. Independente da densidade as células migram em um regime de difusão anômalo, indicando uma subdifusão para tempos curtos e uma superdifusão para tempos longos. As distribuições de magnitude das velocidades são do tipo q-Weibull e as autocorrelações das velocidades são de curto alcance. Com o objetivo de verificarmos a relação entre a migração celular e as flutuações da membrana plasmática das células, estudamos as flutuações da membrana das células B16F10 e verificamos que células com muita variação de forma apresentam uma dinâmica do tipo Browniano fracionária com correlações persistentes entre as protusões de lamelipódios e migração em regime superdifusivo, enquanto que células com pouca variação de forma apresentam uma migração subdifusiva. Estudamos também as flutuações da membrana de células normais de melanócito Melan-A e de fibroblasto NIH-3T3, o qual foi dividido em dois grupos: células com forma mais arredondada (grupo 1) e células com forma indefinida (grupo 2). Todas as linhagens demostram que a rugosidade da interface da membrana tem correlação persistente de longo alcance apresentando dinâmica do tipo Browniano fracionária. Observando a média das curvaturas locais e média da energia de curvatura ao longo do tempo de todas as linhagens aqui citadas, e fazendo uma comparação entre as linhagens tumoral B16F10 e normal Melan-A, verificamos que as curvaturas da B16F10, são em média, mais acentuadas e armazenam mais energia na sua forma que a Melan-A. Comparando as células NIH-3T3 grupo I e grupo 2 observamos que as células do grupo 2 armazenam em média mais energia em sua forma do que as células do grupo 1. Através do pinçamento ótico e da microscopia eletrônica de varredura (MEV), caracterizamos as propriedades mecânicas, tensão superficial e rigidez de flexão da membrana, de células das linhagens Melan-A e B16F10. Nossos resultados revelam que a rigidez de flexão e tensão da membrana não variam entre essas duas linhagens. / Studies on cell migration, plasma membrane fluctuations, teather extraction in cells, or in general, the behavior of cells in vitro are of great importance to science. Indeed they can help is to understand several biological processes such as: wound healing, tumor formation, cell division, vesicle trafficking, cellular mobility, cellular communication, etc . In this context, it lies the main motivation of this work. In order to characterize the cell migration process of individual cells in culture, we analyzed the behavior of B16F10 melanoma tumor cells varying cell density. We observed that the trajectories of the cells are random, some migrate on a persistent walk, while others revolve around themselves. Independent of the density, the cells migrate under an anomalous diffusion regime, subdiffusive for short times and a superdiffusive for long times. The speed distributions are q-Weibull and the velocity autocorrelations are short-ranged. In order to explore the relationship between cell migration and cell plasma membrane fluctu- ations, we studied the membrane fluctuations of B16F10 cells. We found that cells with great shape of variation have a fractional Brownian dynamics with persistent correlations between the lamellipodia protrusions, as well as a superdiffusive In contrast cells with little shape variation exhibit a sub-diffusive migration. We also studied the membrane fluctuations of normal Melan-A melanocytes and NIH-3T3 fibroblasts, which are divided into two groups: cells with a more rounded shape (group 1) and cells with indefinite shape (group 2). For all cell lines the membrane roughness has persistent long-range correlation, indicating fractional Brownian dynamics. From the averages of the local curvatures and curvature energies for cell lines tested, we find that the curvatures of B16F10 are on average more pronounced and store more energy in their shape than Melan-A. Comparing the NIH-3T3 cells group 1 and group 2 we observed that the cells of group 2 store on average more energy in their shape than the cells of group 1. Through optical tweezers and scanning electron microscopy (SEM), we characterized the mechanical properties, surface tension and bending rigidity of the cell membrane, of Melan-A and B16F10 cells. Our results show that the bending rigidity and tension of the membrane do not vary between these two cell lines.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-12-07T10:15:46Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2837549 bytes, checksum: 8fd9beed4d8f5e07b152b28cbf8d7048 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-07T10:15:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2837549 bytes, checksum: 8fd9beed4d8f5e07b152b28cbf8d7048 (MD5) Previous issue date: 2017-10-06 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / O objetivo deste trabalho foi preparar e caracterizar filmes finos de nanocompósitos de nanotubos de carbono ( CNT ) e óxido de cobalto para aplicação em eletrodos de supercapacitores. Estes nanocompósitos foram produzidos em três etapas: a primeira foi a deposição eletroforética dos filmes finos de CNT sobre substrato de aço inox. A segunda foi a eletrodeposição de cobalto nos nanotubos. Na última etapa o cobalto foi oxidado através de tratamento térmico (T T) das amostras. A morfologia dos nanocompósitos foi caracterizada por microscopia eletrônica de varredura. As micrografias mostraram que os filmes possuem uma estrutura porosa interligada com CNT de diferentes diâmetros e tamanhos. A Composição do nanocompósito foi investigada com as técnicas; espectroscopia Raman e difração de raios-X. Ambas confirmaram que o cobalto antes de passar pelo tratamento térmico (T T) já está oxidado e possui diferentes fases de óxido e após o T T transforma-se em uma fase óxida mais estável. O desempenho eletroquímico dos filmes foi testado nos eletrólitos de Na 2 SO 4 e KOH. Os resultados mais representativos foram obtidos no eletrólito de KOH e para os filmes de nanocompósitos que não passaram pelo tratamento térmico. As medidas de voltametria cíclica propiciaram obter as contribuições faradáicas e de dupla camada na capacidade para os diferentes filmes. No filme de CNT foi medida uma capacidade não faradáica em maior proporção. Já no filme de cobalto foi atestado um comportamento mais faradáico com picos de oxirredução. No filme de nanocompósito foi medida uma capacidade faradáica na mesma proporção da capacidade de dupla camada. As medidas de carga descarga galvanostática mostraram que o nanocompósito acumula mais energia no eletrólito de KOH e oferece mais potência em Na 2 SO 4 . Entretanto o eletrólito de KOH proporciona um melhor desempenho se levar em conta a relação energia/potência. A ciclagem dos eletrodos mostrou um desempenho satisfatório do eletrodo de nanocompósito nos dois eletrólitos. Após 1000 ciclos houve uma queda de apenas 15% na capacidade. / The objective of this work was to prepare and characterize thin films of nanocomposites of carbon nanotubes (CNT) and cobalt oxide for application in supercapacitor electrodes. These nanocomposites were produced in three stages: the first was the electrophoretic deposition of thin CNT films on stainless steel substrate, the second was the electrodeposition of cobalt in the nanotubes. In the last step the cobalt was oxidized by heat treatment (HT) of samples. The morphology of the nanocomposites was characterized by scanning electron microscopy. The micrographs showed that the film has a porous structure interconnected with CNT of different diameters and sizes. The composition of the nanocomposite was investigated with the techniques Raman spectroscopy and ray-X diffraction. Both confirmed that cobalt; before the HT is already oxidized and has different phases of oxide and after the HT becomes a more stable oxide phase. The electrochemical performance of the films was tested on the electrolytes Na 2 SO 4 and KOH. The most representative results were obtained in the KOH electrolyte and for films of nanocomposites that did not undergo the HT. The cyclic voltammetry measures allowed to obtain the faradáic and double layer contributions in the capacity for the different films. In the CNT film a non-faradic capacity was measured in greater proportion. In the cobalt film, a more faradic behavior with oxidation and reduction peaks was attested. In the nanocomposite film a faradáic capacity was measured in the same proportion of the capacity of double layer. The galvanostatic discharge load measurements showed that the nanocomposite accumulates more energy in the KOH electrolyte and accumulates more power in Na 2 SO 4 . However, the KOH electrolyte provides better performance if the energy/power ratio is taken into account. Electrode cycling showed a satisfactory performance of the nanocomposite electrode in the two electrolytes. After 1000 cycles there was only a 15% drop in capacity.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-12-07T12:12:21Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2747440 bytes, checksum: e37c55ead7df52329e13d1c0901a4c96 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-07T12:12:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2747440 bytes, checksum: e37c55ead7df52329e13d1c0901a4c96 (MD5) Previous issue date: 2016-12-19 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Nesta tese são apresentados estudos teóricos acerca da eletrodinâmica de isolantes topológicos (ITs) e metamateriais (MTMs). São investigadas as principais propriedades de ondas eletromagnéticas (EMs) confinadas unidimensionalmente por um guia de onda do tipo slab, cujas paredes são ITs tridimensionais (ITs-3D). Os resultados mostram que, nesse ambiente, a radiação ́e sujeita à uma frequência de corte com estabilidade topológica, que por sua vez ́e relacionada com o comprimento de penetração dos estados metálicos no bulk do material. Tal frequência pode ser interpretada como um limiar de influência da fase ITa sobre as ondas EMs propagantes no sistema. Na parte referente à MTMs, foi estudada a dinâmica de plasmons polaritons superficiais (PPSs) em uma metasuperfície (MTS) que exibe o efeito Hall de spin fotˆonico (EHSF). Foi proposto um modelo que aproxima a MTS de um meio efetivo, do qual obteve-se a relação de dispersão e grandezas relacionadas ao confinamento longitudinal e transversal dos modos de PPSs. Utilizando a abordagem proposta para a MTS, foram calculadas as quantidades associadas ao EHSF fundamentando-se nas recentes verificações experimentais do referido efeito. Em seguida, a sinergia entre características fotônicas e plasmônicas foi explorada investigando-se a excitação de PPSs através do EHSF induzido pela MTS. / In this thesis, it is presented theoretical studies about topological insulators (TIs) and metamaterials (MTMs). We investigate the main properties of electromagnetic (EM) waves unidimensionally confined by a slab type waveguide, whose walls are tridimensional TIs (3D-TIs). The results show that, in this environment, radiation is subjected to a cutoff frequency with topological stability, which is related to the penetration depth of metallic states in the material bulk. Such frequency may be interpreted as a threshold of influence of the TI phase over the propagating EM waves in the system. As for the MTMs, was studied the dynamics of surface plasmons polaritons (SPPs) in a metasurface (MTS), which shows the photonic spin Hall effect (PSHE). A model was proposed to approach the MTS as an effective medium, of which we have obtained the relation of dispersion and quantities related to the longitudinal and transversal confinement of the SPPs modes. Using this approximation, were calculated the quantities associated to the PSHE, basing on the recent experimental verifications of the aforementioned effect. Then, the synergy between photonic and plasmonic characteristics was explored by investigating SPPs excitations through the PSHE induced by the MTS.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2018-03-15T17:07:10Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2199212 bytes, checksum: 570b958dd34ef3c30ec86ebadb92a1ff (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-15T17:07:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2199212 bytes, checksum: 570b958dd34ef3c30ec86ebadb92a1ff (MD5) Previous issue date: 2017-07-13 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este trabalho consiste na investigação das propriedades estruturais, magnéticas e ópticas de filmes finos de óxido de cobre (CUQO) dopados com íons de manganês, obtidos pela técnica de eletrodeposição . O óxido de cobre se apresenta em duas fases, 0 CugO e o 0110, sendo que o processo de transição entre elas se da pelo simples tratamento térmico, realizado em ambiente rico em oxigênio. Esta é uma das grandes qualidades deste material, pois por um processo simplório é possível obter filmes com propriedades bastante distintas e interessantes para aplicações tecnológicas em células solares, catalisadores, dentre outros. O trabalho foi divido em duas etapas: primeiro investigou-se o processo de deposição dos filmes por meio da técnica de eletrodeposição. Esta etapa foi necessária Visto que a eletrodeposição não é uma técnica bem estabelecida para a síntese de DMSºs. Sendo assim, foi necessário um estudo para determinar a concentração de sulfato de manganês a ser utilizado ao longo do trabalho, além de determinar os melhores parâmetros de eletrodeposição para a obtenção de filmes de boa qualidade. No fim deste processo chegou-se ao eletrólito a ser utilizado, este contêm: 0,4M CuSO4 (sulfato de cobre), 3,oM 03H603 (ácido lático) e 0,015M M 77,804 (sulfato de manganês), além de 5, oM de hidróxido de sódio para manter o pH da solução em 9. O substrato utilizado foi silício do tipo - n (100), a deposição foi realizada em duas condições de temperatura: valor ambiente e a 6000. Os filmes foram obtidos em diferentes potenciais de deposição: -0, 60, -0, 65, -0, 70 e -0, 75 V vs. SCE, sendo que em todos eles foram possíveis se obter filmes na estequiometria CugO. Por fim, estes passaram por um processo de tratamento térmico, durante uma hora sob a temperatura de 40000 com forno aberto proporcionando a mudança para a fase CuO. A segunda etapa do trabalho consiste na caracterização dos filmes obtidos. Esta foi conduzida através de difratometria de raios X, espectroscopia Raman, espectroscopia de absorção UV-Vis, espectroscopia de foto- luminescência (PL) e espectroscopia de ressonância paramagnêtica(EPR). Os resultados obtidos por difratometria de raios X mostraram que os filmes finos de 011,20 eletrodepositados e sem tratamento térmico apresentam uma orientação preferencial na direção (111), enquanto que após o tratamento térmico a composição dos filmes é alterada, sendo a fase CuO predominante. A espectroscopia Raman confirmou a mudança na estrutura do depósito, e também confirmou a não existência de compostos derivados do manganês. Os resultados de EPR mostraram que os filmes contêm íons de cobre intersticiais em sua estrutura e não mostraram sinais correspondentes ao manganês. A espectroscopia de fotoluminescência exibiu as emissões excitônicas atribuídas ao óxido de cobre em suas duas principais fases. Sendo assim, os resultados confirmam a mudança de fase do óxido de cobre ao passar pelo tratamento térmico em condições de temperatura e pressão ambiente. Porém, não foram obtidos resultados concretos a respeito da dopagem e da concentração de manganês nos filmes. / This work consists in an investigation the structural, magnetic and Optical properties of copper oxide (CagO) thin films doped with manganese ions, obtained by electrodeposition technique. Copper oxide occurs naturally in two abundant phases, 011,20 and 0110, and the transition process between them can be performed easily by thermal treatment at ambient pressure under oxygen-rich conditions. This characteristic is one of the great advantages of this material, because by a simple process it is possible to obtain films with very different prOperties and with a great interest for technical applications in solar cells, catalysts, among others. The electrodeposition is not a very well established technique for the production of dilute magnetic semiconductors. Therefore, a study was needed to determine the concentration of manganese sulphate to be used throughout the work, in addition to determining the best electrodeposition parameters to obtain good quality films. At the end of this process we reached the electrolyte to be used, it contains: O, 4 M CuSO4 (copper sulfate), 3, O M 03H603 (lactic acid) and 0,015 M M nSO4(manganese sulfate), in addition to 5,0 M of sodium hydroxide to maintain the pH of the solution at around 9. The substrate used was the silicon with n-type doping (100), the deposition was performed at room temperature and also at 6000. The films were obtained at different deposition potentials: -O,60, -O,65, -O, 70 and -0, 75 V vs SCE, in all of them it was possible to obtain films in the CUQO stoichiometry. Finally, they underwent a thermal treatment process, during one hour under the temperature of 40000 with Open oven enabling the CuO phase. The second stage of the work consists of the characterization of the obtained films. This was conducted by X-ray diffractometry, Raman spectroscopy, UV-Vis absorption spectroscopy, paramagnetic resonance spectroscopy(EPR) and photoluminescence (PL) spectroscopy. The results obtained by X - ray diffractometry showed that the thin films of CagO electrodeposited and without thermal treatment have a preferential orientation in the direction (111), while after the thermal treatment the composition of the films was changed, with the CuO phase being predominant. Raman spectroscopy confirmed the change in deposit structure, and also confirmed the non-existence of compounds derived from manganese. The EPR results showed that the films contain intertitial copper ions in their structure and showed no signals corresponding to manganese. Photoluminescence spectroscopy exhibited the excitonic emissions attributed to copper oxide in its two main phases. Thus, the results confirm the phase change of the copper oxide when undergoing the thermal treatment under conditions of temperature and ambient pressure. However, no concrete results were obtained regarding dOping and manganese concentration in the films.

PASCHOAL, Alexandre Rocha. A microscopia Raman de alta resolução e suas aplicações na ciência dos materiais. 2011. 159 f. Tese (Doutorado em Física) - Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2011. / Submitted by Giordana Silva (giordana.nascimento@gmail.com) on 2016-10-03T22:40:32Z No. of bitstreams: 1 2011_tes_arpaschoal.pdf: 41231131 bytes, checksum: fcf915f1a850f389f260cf7ae08fcd33 (MD5) / Approved for entry into archive by Giordana Silva (giordana.nascimento@gmail.com) on 2016-10-03T22:40:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_tes_arpaschoal.pdf: 41231131 bytes, checksum: fcf915f1a850f389f260cf7ae08fcd33 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-03T22:40:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_tes_arpaschoal.pdf: 41231131 bytes, checksum: fcf915f1a850f389f260cf7ae08fcd33 (MD5) Previous issue date: 2011 / The quest for miniaturization of the structures has always been a constant effort of science and technology and today engineering can be thought on the atomic scale. Nowadays, the Abbe diffraction limit has been exceeded and superresolutions are achieved by many optical microscopy techniques. The combination of microscopy techniques with vibrational spectroscopy greatly expanded the set of information that can be obtained in a measurement. In this thesis, we work on several materials using confocal Raman microspectroscopy (MRC), but greater attention is given to the study of carbon nanotubes at high resolutions (15-25 nm) using tip-enhanced Raman spectroscopy (TERS). Using MRC, we studied the penetration of the dye toluidine blue orto (TBO) in decayed human teeth, the distribution of sodium dodecyl sulfate (SDS) in the hybrid material ORMOSIL and the ferroelastic domains of the vanadates Pb8O5(VO4)2 (PVO) and BiVO4. The penetration of the TBO was studied at different focal planes within the tooth. We spatially mapped a specific Raman band of the dye along the z-axis and this way we estimated its minimum penetration. Next, we investigated the distribution of SDS in ORMOSIL. A characteristic peak of SDS was spatially mapped and led us to the conclusion that the size and distribution of the dopant SDS in ORMOSIL is not uniform. Besides, our results suggested that the inclusion of the SDS in the ORMOSIL membrane is only physical. We observed that the orientational states of the PVO have unique forms and features, and further, in some cases they form right angles with each other. The phase transitions and structural variations of the domains of PVO were spectroscopically mapped. The ferroelastic domains BiVO4 were spectroscopically mapped as well and, in addition, we applied analytical and numerical techniques in order to understand how the transition between adjacent domains happens. Single- and double-walled carbon nanotubes were investigated using TERS. The research on metallic SWNTs was carried out in conjunction with SERS and our results showed clearly the influence of a metal particle on the enhancement of the Raman spectrum. We investigate the effects of C ion irradiations on DWNTs. We observed that the shift of the G band of the C ion implanted DWNT bundle is dependent on the exciting laser energy. We also investigated isolated and small DWNT bundles and several near-field Raman images of the G, G’ and D bands were presented. We also spatially mapped the ID=IG ratio. We found that, regardless of the ion-implantation dose, the generated defects in the DWNTs can be punctual or extended. We analyzed the acquired TER spectra and observed no spectral signature of the induced defects. The variations of the ID=IG was investigated along many isolated DWNTs and, in some case, we noted a very high spatial localization, in the order of our spatial resolution (∼ 15 nm). The nearfield spatial maps of the Raman bands and the ratio ID=IG in the region of the highly localized defects allowed us to suggest a Raman scattering electron-relaxation length much lower than 15-10 nm for the defective region of the carbon nanotube. / A busca pela miniaturização das estruturas sempre foi um esforço constante da ciência e tecnologia e atualmente a engenharia pode ser pensada de maneira atômica. Hoje, o limite de difração de Abbe já foi superado e superresoluções são alcançadas por várias técnicas de microscopia óptica. A união de técnicas de microscopia com a espectroscopia vibracional ampliou muito o conjunto de informações que se pode obter. Nesta tese, desenvolvemos trabalhos usando microespectroscopia Raman confocal (MRC) em materiais variados, mas uma maior atenção é dada ao estudo dos nanotubos de carbono a altas resoluções (15-25 nm) usando a espectroscopia Raman intensificada por ponta (TERS). Empregando a MRC, estudamos a penetração do corante azul de ortotoluidina (TBO) em dentes humanos cariados, a distribuição do dodecil sulfato de sódio (SDS) no material híbrido ORMOSIL e as estruturas de domínios ferroelásticos nos vanadatos Pb8O5(VO4)2 (PVO) e no BiVO4. A penetração do TBO foi estudada em diferentes planos focais dentro do dente. Mapeamos espacialmente uma banda específica do corante ao longo do eixo z e assim estimamos a sua penetração mínima. Em seguida, investigamos a distribuição do SDS no ORMOSIL. Mapeamos espacialmente um pico característico do SDS e concluímos que os tamanhos e a distribuição dos agregados deste dopante no ORMOSIL não são uniformes e que a inclusão do SDS na membrana de ORMOSIL é somente física. Vimos que os estados orientacionais do PVO têm características e formas particulares e, ademais, os domínios em alguns casos formaram ângulos retos entre si. As transições de fase e as variações nas estruturas dos domínios do PVO foram mapeadas espectroscopicamente. Os domínios ferroelásticos do BiVO4 também foram mapeados espectroscopicamente e, além disso, efetuamos cálculos analíticos e teóricos no BiVO4 para entender como os domínios diferentes transitam. Nanotubos de carbono de parede simples e de parede dupla foram investigados usando TERS. O estudo dos SWNTs metálicos foi realizado em conjunto com SERS e nossos resultados evidenciaram a influência de uma partícula metálica na intensificação do espectro Raman. Pesquisamos DWNTs submetidos a bombardeamentos por diferentes fluências de íons de carbono usando diferentes linhas de laser. Observamos que o deslocamento da banda G dos DWNTs agregados é dependente da energia do laser de excitação. Também estudamos DWNTs isolados e em pequenos grupos e apresentamos vários mapeamentos espaciais das bandas G, G’, D e da razão ID=IG. Observamos que, independentemente da densidade de íons por cm2 usada na implantação, os defeitos gerados nos DWNTs podem ser pontuais ou extendidos. Analisamos os espectros Raman medidos com TERS e nenhuma assinatura espectral dos defeitos induzidos foi identificada. A variação da razão ID=IG foi investigada ao longo de vários DWNTs e, em alguns casos, observamos uma localização espacial da ordem da resolução da nossa medida (∼ 15 nm). Através do estudo dos mapas espectroscópicos espaciais dos picos Raman e da razão ID=IG na região do defeito localizado, sugerimos um comprimento de relaxação eletrônica do espalhamento Raman muito abaixo de 15-10 nm para a região defeituosa na estrutura do CNT.

BEZERRA NETO, João Rufino. Abordagem ab inito do aledronato molecular e três de seus cristais. 2014. 120 f. Dissertação (Mestrado em química)- Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE, 2014. / Submitted by Elineudson Ribeiro (elineudsonr@gmail.com) on 2016-10-11T15:22:27Z No. of bitstreams: 1 2014_dis_jrbezerraneto.pdf: 12998956 bytes, checksum: e466987d7e35404faec036345189962b (MD5) / Approved for entry into archive by Jairo Viana (jairo@ufc.br) on 2016-10-11T23:50:01Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_dis_jrbezerraneto.pdf: 12998956 bytes, checksum: e466987d7e35404faec036345189962b (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-11T23:50:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_dis_jrbezerraneto.pdf: 12998956 bytes, checksum: e466987d7e35404faec036345189962b (MD5) Previous issue date: 2014 / Well know therapies for the treatment of osteoporosis, syndrome characterized by increased bone fragility and fracture consist primarily of drugs which prevent bone losses, such as bisphosphonates. Among them, alendronate (PO3)-(OH)-C-((CH2)3 NH3)-(PO3) is one of the chosen treatments in the clinic, IC50 = 50 nM. In this work a study of the molecular alendronate and three of its crystals (sodium alendronate trihydrate and anhydrous and calcium alendronate ) is performed in the scope of Density Functional Theory (DFT). In the first case, the focus is the lowest energy conformations of the molecular alendronate in vacuum, in an aqueous medium in accordance with the model of polarization continuum (PCM), and interacting with three molecules of water of a sodium atom based on the characteristics structural relevadas diffraction X-ray crystal alendrontao sodium trihydrate; their vibrational infrared and Raman spectra are calculated to explain in detail the abundant signatures of the phosphate group in the frequency range 400-1400 cm −1 with the assignments of the most important vibrational modes. In the case of crystals, their structural, electronic and optical properties are obtained in the generalized gradient approximation taking into account the description of the term correlation and exchange Tchatschenko (GGA+TS ); Hirshfeld population analysis in which verified is presented alendronate is that the three crystals is in zwitterionic state. From the calculation of the band structure was obtained GAPs with very close values for the three crystals, however, with the density of states and characteristic for each crystal. The effective masses, dielectric function and theoretical optical absorptions for all crystals are presented. / Terapias estabelecidas para o tratamento da osteosporose, síndrome caracterizada por aumento na fragilidade óssea e fraturas, consistem primariamente de drogas que previnem a perda óssea, como os bisfosfonatos. Entre eles, o alendronato (PO3)-(OH)-C-((CH2)3 NH3)-(PO3) é um dos tratamentos escolhidos na clínica, pois possui o IC50=50 nM. Neste trabalho é realizado um estudo do alendronato molecular e de três de seus cristais (alendronato de sódio trihidratado e anidro, e alendronato de cálcio) utilizando da Teoria do Funcional da Densidade (DFT). No primeiro caso, o foco são os confôrmeros de menor energia do alendronato molecular no vácuo, em meio aquoso de acordo com o modelo contínuo polarizável (PCM), e interagindo com três moléculas de água e um átomo de sódio de acordo com as características estruturais reveladas por difração de raios-X do cristal do alendrontao de sódio trihidratado; seus espectros vibracionais no infravermelho e Raman são calculados para explicar com detalhes as abundantes assinaturas do grupo fosfato no intervalo de frequência 400-1400 cm−1, com as atribuições dos modos vibracionais mais importantes. No caso dos cristais, são obtidas suas propriedades estruturais, eletrônicas e ópticas na aproximação da gradiente generalizado levando-se em conta a descrição do termo de correlação e troca de Tchatschenko (GGA+TS); é apresentada a análise populacional de Hirshfeld na qual verificou-se que o alendronato nos três cristais encontra-se no estado zwitterionico. A partir do cálculo de estrutura de banda, foi obtido GAPs com valores muito próximos para os três cristais, porém, com densidade de estados bem característica para cada cristal. São apresentadas as massas efetivas, função dielétrica e absorções ópticas teóricas para todos os cristais.