Os fosfolipídios são moléculas anfifílicas que constituem o principal componente das membranas celulares. Na presença de água e para urna concentração suficientemente alta do fosfolipídio, as moléculas se auto organizam formando bicamadas separadas por água. Dentro das bicamadas, e dependendo da temperatura e a concentração, os fosfolipídios podem apresentar diferentes empacotamentos, dando origem a diferentes mesofases. Três mesofases são bem conhecidas: L IND. P IND. e L IND.. As mesofases L IND. e L IND. apresentam as bicamadas planas, porém, a diferença entre as duas está em que a fase L IND. apresenta as cadeias hidrocarbonadas ordenadas, com uma certa inclinação em relação à normal às bicamadas, e na fase L IND. as cadeias hidrocarbonadas estão completamente desordenadas. A fase P IND. conhecida como fase \"ripple\", apresenta uma ondulação periódica das bicamadas e as cadeias carbônicas com um certo grau de ordenamento. Existe na literatura urna grande discussão acerca da origem das mesofases lamelares, porém não existe um trabalho sistemático que permita caracterizar experimentalmente em forma completa as transições de fase entre as mesofases lamelares. Neste trabalho investigamos as transições de fases no sistema DMPC/água (dimiristoil-fosfatidil-colina/água), na região do diagrama de fases onde são observadas as fases L IND. P IND. e L IND.. Utilizamos as técnicas de calorimetria DSC e espalhamento de Raios X para levantar o diagrama de fases do sistema DMPC/água, e estudamos o comportamento da entalpia das diferentes transições de fase em função da concentração. Mediante microscopia de luz polarizada e espalhamento de Raios X caracterizamos o ordenamento induzido em amostras submetidas ao processo de \"shear\" . O procedimento permite observar por espalhamento de Raios X o comportamento da ordem no plano das bicamadas. Esse estudo permitiu também o acompanhamento do espaçamento entre as bicamadas nas transições de fase L IND. P IND. e P IND. L IND.. Tradicionalmente, em modelos teóricos, as transições L IND. P IND. e P IND. L IND. são tratadas corno de primeira ordem. Alguns modelos propõem que estas linhas de transição se encontram num ponto de Lifshitz. Mediante calorimetria de alta resolução estudamos o comportamento do calor específico em diferentes regiões do diagrama de fases. A transição P IND. L IND. para uma concentração de 28% em peso de água, não mostra a forma esperada para transições de primeira ordem, embora apresenta uma certa histerese. Encontramos que a primeira correção de \"scaling\" descreve bem o comportamento do calor específico a até uma temperatura onde este, claramente mostra-se arredondado. Essa região arredondada pode ser entendida no contexto das transições que envolvem ordem hexática, devido ao acoplamento entre o \"tilt\" e a ordem hexagonal. Essa observação é reforçada pela ordem bidimensional observada por espalhamento de raios-x. Finalmente investigamos a existência de fase \"ripple\" em outro fosfolipídio, DMPG (dimiristoil-fosfatidil-glicerol) que difere do DMPC apenas na cabeça polar. / Phospholipids are amphiphilic molecules that constitute the main component of the cellular membranes. In the presence of water and for concentrations sufficiently high of the lipid, the molecules self-assemble in bilayers separated by water. Inside the bilayers, and depending on the temperature and concentration, the phospholipids can present different packings, giving origin to different mesophases. Three mesophases are well-known: L´, P´ and La . The mesophases L´ and La present planar bilayers, even so, the difference between them is in the hydrocarbons chains. The L´ presents the chains orderly, with a certain tilt related to the normal of the bilayers, and in the La phase the chains are completely disordered. The P´ phase, known in the literature as ripple phase, presents periodic undulation of the bilayers and the carbonic chains with a certain degree of order. There is a great discussion in the literature concerning the origin of the lamellar phases, even though there is no systematic experimental work characterizing the phase transitions between lamellar phases. In this work we investigated the phase transitions in the DMPC/water system (dimiristoyl- phosphatidyl-choline), in the area of the phase diagram where the L´ P´, and La phases are observed. We used the calorimetric DSC technique and x-ray scattering to construct the phase diagram of DMPC/water, and we studied the behavior of the enthalpy associated to the different transitions as a function of the concentration. By means of polarized light microscopy and x-ray scattering we characterized the order induced in samples submitted to shear. The procedure allows us to observe the behavior of the in-plane order in the lamelas by means of x-ray scattering. This study also allowed to see the behavior of the lamellar spacing in the L´ -> P´, and P´, -> La phase transitions. Usually, the L´ -> P´, e P´ -> La are treated as first order transitions. Some models proposes that this transition lines encounters in a Lifshitz point. With high calorimetric resolution we study the behavior of the specific heat in different regions of the phase diagram. The P´ -> La transition for 28% of water, doesn\'t show the expected first order behavior. Instead of that we find that the first order correction to scaling succeeded to describe the specific heat near the transition, but clearly, de experimental data shows some rounding region. This rounded region can be understood in the context of the transitions involving hexatic order, where the tilt and the hexagonal ordering are coupled. This observation is reinforced by the 2D order observed by x ray scattering. We also investigated the existence of the \"ripple\" phase in another phospholipid, DMPG (dimiristoyl-phosphatidyl-glycerol) that just differs from DMPC in the polar head.

Resumo: A matéria orgânica de dois laíossolos vermelho-escuro, um deles sob campo nativo e outro submetido a um experimento comparativo entre sistemas de preparo do solo de longo tempo (19 anos), incluindo plantio direto, cultivo mínimo e adicionalmente um reflorestamento com Eucalipto, foi extraída por pirofosfato de sódio, fracionada e analisada por cromatografia de exclusão em vidro de porosidade controlada (CE-VPC). Os cromatogramas obtidos foram analisados matematicamente (deconvolução) e a análise estatística dos dados foi feita usando métodos multivariados (análise fatorial e correlação de Pearson). O cultivo levou à uma diminuição no conteúdo de substâncias húmicas, porém não afetou significativamente o conteúdo de C orgânico. O cultivo provocou um aumento na proporção relativa de substâncias húmicas de menor tamanho molecular, determinada por cromatografia, e pela relação ácido fúlvico/ácido húmico. Isto pode ser devido à degradação preferencial de substâncias húmicas grandes ou à neo-síntese de substâncias húmicas pequenas devido à maior entrada de resíduos vegetais, promovida pela fertilização e calagem deste solo inicialmente pobre. O método empregado permitiu a separação do ácido húmico cinza em duas frações distintas, e a fração com maior tamanho molecular apresentou um valor alto, incomum, para a relação E4/E6 que é atribuído à uma pequena conjugação dos anéis aromáticos. As análises por espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier (IVTF) das frações cromatográficas obtidas foram dificultadas pelo alto conteúdo de sais inorgânicos provenientes do extrator (pirofosfato) e da solução eluente (borato), porém pôde-se observar que o tratamento ácido das substâncias húmicas até pH 2, procedimento rotineiro no método clássico de extração e fracionamento químico, leva à alterações destas. Desenvolveu-se um novo método para extração e fracionamento físico (cromatográfico) da matéria orgânica do solo utilizando-se resina de troca catiônica após a dispersão dos colóides do solo por vibração ultra-sônica (resina/ultra-som). Este estudo foi feito comparativamente, extraíndo-se a matéria orgânica do solo com pirofosfato, resina e resina/ultra-som. Os extratos foram analisados e fracionados em classes de tamanho molecular, por CE-VPC, utilizando-se uma solução de bicarbonato de potássio a 0,05 mol L-' como eluente. O método para a obtenção do cromatograma em absortividade, estimada pela absorbância no ultravioleta, produziu resultados similares aos de medidas da concentração de C orgânico por técnicas destrutivas apresentados na literatura. O tratamento com ultra-som produziu substâncias húmicas de maior pureza em relação à extração com pirofosfato ou resina sem este pré-tratamento. O pirotostato foi o extrator mais eficiente, seguido por resina/ultra-som e a eficiência deste método aumentou no solo mais argiloso. Os espectros de ultravioleta-visível das duas primeiras frações cromatográficas de maior tamanho molecular, obtidas dos extratos de todas as amostras e extratores estudados, apresentaram bandas largas de absorção centradas em 470 nm que podem ser atribuídas aos compostos do tipo das hidroxiantraquinonas e que contribuíram para o alto valor da relação E4/E6 da fração de maior tamanho molecular, pois nesta fração esta banda foi mais intensa. A extração da matéria orgânica do solo por resina/ultra-som e seu fracionamento cromatográfico é um método adequado para análise e fracionamento das substâncias húmicas em classes de tamanho molecular e o uso de bicarbonato de potássio como eluente, seguido pela transformação deste em cloreto de potássio pela acidificação até pH 4 com ácido clorídrico, evita a contaminação das substâncias húmicas fracionadas com o extrator e o tampão utilizado para a eluição. Logo, análises subsequentes por IVTF e ressonância paramagnética eletrônica (RPE) das frações cromatográficas são possíveis. As frações do húmus, assim obtidas, apresentaram um alto conteúdo de polissacarídeos e baixo conteúdo de grupos carboxílicos/carboxilato, determinados por IVTF. Nas duas primeiras frações cromatográficas de maior tamanho molecular, caracterizadas pela banda larga centrada em 470 nm, apresentaram, adicionalmente ao sinal típico de semiquinonas, um sinal de RPE com valor g de 1,9989, largura de linha de 16 gauss e que não foi saturado mesmo com 200 mW de potência de microondas. Este sinal pode ser atribuído ao ânion ou cátion radical de hidroxiantrasemiquinonas.

A eletrodeposição (ED), além de ser uma técnica de simples manuseio, ainda se mostrou eficiente na fabricação de filmes ultrafinos e multicamadas sobre diferentes substratos. O estudo de filmes finos magnéticos que apresentam anisotropia perpendicular (PMA) é um assunto de grande interesse tecnológico devido a sua possível aplicação em mídias magnéticas de alta densidade. Neste trabalho, foi estudado o crescimento de filmes finos de Co que apresentam PMA utilizando um processo simples de fabricação, a ED. Com a escolha de parâmetros adequados na ED, torna-se possível a preparação de filmes de alta qualidade magnética. A anisotropia magnética é uma das mais importantes características magnéticas de um material. Neste trabalho foram estudadas as propriedades estruturais e magnéticas de filmes finos de Co produzidos por ED sobre Au(111) [depositados sobre mica(100) ou Si(111) hidrogenado (Si-H)] e caracterizados via Microscopia de Força Atômica, Microscopia Atômica por Varredura a Sonda, e por Difração de Raios-X. Os filmes de Co foram crescidos utilizando duas soluções distintas segundo a concentração de hidrogênio (pH). As curvas de histerese, obtidas por Magnetometria de Campo de Gradiente Alternado Eletroquímico in-situ e/ou ex-situ, e por Magnetometria Óptica a Efeito Kerr Polar a temperatura ambiente, revelaram que, para a solução ácida, os filmes de até 2 monocamadas (ML) apresentam PMA, enquanto que, para a solução básica, existe uma componente considerável de PMA em filmes de até 21 MLs. Por fim, foi discutido o fenômeno de acoplamento de troca (Exchange Bias) entre uma camada com PMA de Co e uma camada antiferromagnética da liga de ferro-manganês em amostras do tipo mica/Au/Co/Au/FeMn. As medidas de histerese magnética revelaram deslocamentos em campo similares, de aproximadamente 90 Oe, independentemente da espessura do cobalto. / The electrodeposition (ED) is a fast and cost efficient way to grow ultrathin films and multilayers on large area substrates. There are increasing efforts in growing thin films that show magnetic anisotropy perpendicular to the substrate’s plane by ED, which are of considerable interest for high density information storage. With an appropriate choice of the ED parameters, it is possible to control the quality of the film arrays with a remarkable degree of precision. However, there is still a considerable lack of understanding of the growth processes and their influence on the magnetic properties of low-dimensional systems, which may be very distinct from bulk materials. The magnetic anisotropy is one of the most important characteristics of a magnetic material. In the present work, we have studied the structural and magnetic properties of Co ultrathin films produced by ED onto Au(111) [the latter deposited on Si(111)-H or mica(100)] via several characterization techniques, i.e., Atomic Force Microscopy, Scanning Tunneling Microscopy and X-ray Diffractometry. The growth processes and their influence on the magnetic behavior of the Co films have been investigated for different deposition conditions and using solutions with different pH. The room temperature magnetization curves, obtained by using Electrochemical Alternating Gradient Field Magnetometer (in-situ and/or ex-situ), and Polar Magnetic Optical Kerr Effect Magnetometer, indicated that the magnetization is predominantly out-of-plane for coverage up to one full Co layer for pH = 3.5, and it remains in the plane of the films for the higher thicknesses. For pH = 8.5, the perpendicular anisotropy predominates up to ~ 21 monolayers of Co. In the final part of the work, the magnetic behavior of the exchange-biased mica/Au/Co/Au/FeMn system (where the antiferromagnetic FeMn layer only has been deposited by magnetron sputtering) has been studied and discussed. These samples showed perpendicular exchange bias field of 90 Oe, which is practically independent on the Co thickness.

Estudamos vidros de spin de Ising de alcance infinito com campo transverso. A função de partição foi calculada no formalismo da integral funcional com operadores de spins na representação fermiônica e dentro da aproximação estática e na primeira etapa de quebra de simetria de réplicas da teoria de Parisi onde o conjunto de n réplicas é dividido em K blocos de m elementos. Obtivemos uma expressão para energia livre, entropia e energia interna para dois modelos: o modelo de quatro estados onde o operador Szi tem dois autovalores não físicos que são suprimidos por um vínculo no modelo de dois estados. A temperatura crítica em função do campo transverso, isto é, Tc(T), para ambos os modelos, diminui quando T cresce até atingir um valor crítico Tc. Fizemos também estudo numérico para os parâmetros de ordem, energia livre, entropia, energia interna e diagrama de fase com o parâmetro m fixo. Em ambos os modelos, a fase de vidros de spins é instável. Nosso trabalho difere da teoria de Parisi, onde m é dependente da temperatura. Na segunda parte da tese,analisamos vidros de spin com campo transverso na teoria de C. De Dominicis et. al. para o modelo de dois estados e o moidelo de quatro estados. Calculamos energia livre, a temperatura crítica Tc(T), determinamos o campo crítico e obtemos o diagrama de fase numericamente para ambos os modelos.

A eletrodeposição (ED), além de ser uma técnica de simples manuseio, ainda se mostrou eficiente na fabricação de filmes ultrafinos e multicamadas sobre diferentes substratos. O estudo de filmes finos magnéticos que apresentam anisotropia perpendicular (PMA) é um assunto de grande interesse tecnológico devido a sua possível aplicação em mídias magnéticas de alta densidade. Neste trabalho, foi estudado o crescimento de filmes finos de Co que apresentam PMA utilizando um processo simples de fabricação, a ED. Com a escolha de parâmetros adequados na ED, torna-se possível a preparação de filmes de alta qualidade magnética. A anisotropia magnética é uma das mais importantes características magnéticas de um material. Neste trabalho foram estudadas as propriedades estruturais e magnéticas de filmes finos de Co produzidos por ED sobre Au(111) [depositados sobre mica(100) ou Si(111) hidrogenado (Si-H)] e caracterizados via Microscopia de Força Atômica, Microscopia Atômica por Varredura a Sonda, e por Difração de Raios-X. Os filmes de Co foram crescidos utilizando duas soluções distintas segundo a concentração de hidrogênio (pH). As curvas de histerese, obtidas por Magnetometria de Campo de Gradiente Alternado Eletroquímico in-situ e/ou ex-situ, e por Magnetometria Óptica a Efeito Kerr Polar a temperatura ambiente, revelaram que, para a solução ácida, os filmes de até 2 monocamadas (ML) apresentam PMA, enquanto que, para a solução básica, existe uma componente considerável de PMA em filmes de até 21 MLs. Por fim, foi discutido o fenômeno de acoplamento de troca (Exchange Bias) entre uma camada com PMA de Co e uma camada antiferromagnética da liga de ferro-manganês em amostras do tipo mica/Au/Co/Au/FeMn. As medidas de histerese magnética revelaram deslocamentos em campo similares, de aproximadamente 90 Oe, independentemente da espessura do cobalto. / The electrodeposition (ED) is a fast and cost efficient way to grow ultrathin films and multilayers on large area substrates. There are increasing efforts in growing thin films that show magnetic anisotropy perpendicular to the substrate’s plane by ED, which are of considerable interest for high density information storage. With an appropriate choice of the ED parameters, it is possible to control the quality of the film arrays with a remarkable degree of precision. However, there is still a considerable lack of understanding of the growth processes and their influence on the magnetic properties of low-dimensional systems, which may be very distinct from bulk materials. The magnetic anisotropy is one of the most important characteristics of a magnetic material. In the present work, we have studied the structural and magnetic properties of Co ultrathin films produced by ED onto Au(111) [the latter deposited on Si(111)-H or mica(100)] via several characterization techniques, i.e., Atomic Force Microscopy, Scanning Tunneling Microscopy and X-ray Diffractometry. The growth processes and their influence on the magnetic behavior of the Co films have been investigated for different deposition conditions and using solutions with different pH. The room temperature magnetization curves, obtained by using Electrochemical Alternating Gradient Field Magnetometer (in-situ and/or ex-situ), and Polar Magnetic Optical Kerr Effect Magnetometer, indicated that the magnetization is predominantly out-of-plane for coverage up to one full Co layer for pH = 3.5, and it remains in the plane of the films for the higher thicknesses. For pH = 8.5, the perpendicular anisotropy predominates up to ~ 21 monolayers of Co. In the final part of the work, the magnetic behavior of the exchange-biased mica/Au/Co/Au/FeMn system (where the antiferromagnetic FeMn layer only has been deposited by magnetron sputtering) has been studied and discussed. These samples showed perpendicular exchange bias field of 90 Oe, which is practically independent on the Co thickness.

O objetivo deste trabalho foi desenvolver conhecimento científico e tecnológico sobre o mecanismo de adesão de filmes de diamante CVD em metal duro. Foi estudado de forma sistemática o processo de brasagem reativa convencional em vácuo, com liga de AgCuTi, onde foram avaliados os efeitos do tempo, da temperatura e da atmosfera durante o processo de brasagem. O grau de aderência foi avaliado por um ensaio de tração mecânica adaptado. Os melhores resultados foram obtidos para brasagem em vácuo, em temperaturas na faixa de 900 a 920 oC e tempos de 3 a 20 minutos. Tendo em vista as limitações da brasagem em vácuo, relacionadas à reatividade do elemento reativo, o Ti, a baixa resistência da liga (à base de cobre e prata, que são metais macios) e a necessidade de uma atmosfera controlada para evitar a oxidação do próprio diamante na faixa de temperatura utilizada, foi desenvolvido neste trabalho um novo método de Adesão e brasagem de filmes auto-sustentados de diamante CVD em metal duro. Este método utiliza altas pressões e altas temperaturas para promover a adesão, utilizando câmaras simples e de baixo custo. Os resultados obtidos mostraram ser possível unir diamante ao metal duro com ou sem o material de adição, em condições de pressão e temperatura adequadas. As vantagens de utilizar alta pressão relacionam-se à possibilidade de manter o diamante estável em altas temperaturas, minimizar as falhas de preenchimento na interface entre o diamante e o metal duro, facilitar a difusão na interface, através das fronteiras de grão, promover o ancoramento e minimizar a espessura da película de brasagem quando utilizado o material de adição O grau de aderência das amostras foi avaliado através de um ensaio de cisalhamento e os resultados foram excelentes. No caso da adesão direta em altas pressões, sem o material de adição, o mecanismo responsável pela aderência provavelmente está relacionado ao ancoramento induzido pela pressão e à difusão do cobalto, presente no metal duro, para a interface com o diamante, servindo como uma espécie de “cola”. Entretanto, esta “cola” atua como catalisador para o carbono e pode interferir na estabilidade do filme de diamante. De fato, para adesão direta a 2,5 GPa e 1200 oC, observou-se a completa grafitização do filme de diamante. Este grafite apresentou alto grau de cristalinidade e de orientação preferencial, com planos basais não paralelos à superfície de interface. Para adesão direta a pressões dentro da região de estabilidade termodinâmica do diamante, este permaneceu íntegro e, inclusive, observou-se uma melhora na cristalinidade para adesão direta a 7,7 GPa e 1500 oC. Na adesão direta em alta pressão, é preciso levar em consideração a cinética do processo de adesão, relacionada à difusão do cobalto, e a estabilidade de fase do diamante. Na brasagem em alta pressão, foram obtidos resultados positivos para processamentos a 2,5 GPa e 4 GPa, na mesma faixa de temperatura utilizada na brasagem convencional. Como estas temperaturas são menores, não houve grafitização do filme a 2,5 GPa. A 7,7 GPa, a liga ficou completamente aderida ao diamante e não houve a união com o metal duro. Isso ocorreu pela diferença de compressibilidade da liga em relação ao diamante e ao metal duro Foram produzidas algumas ferramentas utilizando a brasagem convencional, as quais foram afiadas e testadas em condições de usinagem, com resultados satisfatórios.

Made available in DSpace on 2016-08-29T15:35:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_2942_.pdf: 4979175 bytes, checksum: 8944314133bc942371e21e40baf0ccb5 (MD5) Previous issue date: 2008-02-29 / Desde a descoberta dos supercondutores de alta temperatura crítica em 1986, por Muller e Bednorz, a utilização destes materiais, de maneira prática, vem sendo um desafio para os pesquisadores da área. Uma das tentativas de aplicação prática desses supercondutores é produzir filmes finos e espessos para a transmissão de corrente elétrica. Na literatura é possível encontrar inúmeros trabalhos utilizando o YBCO como precursor. A idéia de substituir o ítrio pelo samário foi devido a sua maior capacidade de transportar corrente. Neste trabalho serão apresentados resultados obtidos da produção de filme espessos produzidos a partir do precursor SmBa2Cu3O7-. Após produzir e caracterizar a amostra supercondutora de SmBa2Cu3O7-, a mesma foi moída e peneirada para ser depositada. Para produzir os filmes foi utilizada uma tocha de plasma de arco não transferido, com corrente contínua e nitrogênio como gás de trabalho, dedicada ao processo de deposição por spray. Para o processo deposição os substratos de aço inox foram jateados com areia, montados em um suporte com aquecedores internos e posteriormente aquecidos pelo jato de plasma até a temperatura de 900°C. Em seguida foi realizada a deposição. A caracterização dos filmes foi feita por análise de difração de raios-X, Microscopia Eletrônica de Varredura e Resistividade Elétrica. Observou-se que a influência da distância entre a tocha e o substrato é fundamental para obtenção de filmes de boa qualidade. Os filmes mais próximos à tocha apresentaram pouca aderência ao substrato ou foram decompostos pelo calor excessivo. Os filmes mais afastados apresentaram a fase supercondutora e após a oxigenação permaneceram aderidos ao substrato. Foi possível observa por meio de MEV que houve ligação entre os splats, o que é essencial para a condução de corrente nos filmes. Em geral foi possível produzir filmes supercondutores espessos de SmBa2Cu3O7-utilizando a técnica de plasma spray.

Made available in DSpace on 2016-08-29T15:35:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_2958_.pdf: 4110491 bytes, checksum: e7cf4488c0cdf8f62247044e976294c6 (MD5) Previous issue date: 2008-10-24 / Neste trabalho é feito um estudo para ajudar a compreender os processos de formação dos piches utilizando um composto homogêneo, pireno, que é um hidrocarboneto policíclico aromático, formado por quatro anéis benzênicos e com pontos de fusão entre 145 e 148 °C e ebulição de 404 °C. O pireno foi submetido a um tratamento térmico sob pressão com atmosfera de nitrogênio num sistema experimental desenvolvido no Laboratório de Materiais Carbonosos do Departamento de Física da UFES. Foram realizados tratamentos térmicos a 400, 450 e 500 °C, com tempos de permanência de 0, 1, 2, 4, 8 e 16 horas. Os tratamentos térmicos foram mantidos a uma pressão final de 6,9 MPa. As amostras foram caracterizadas por termogravimetria, difração de raios-X, espectroscopia por ressonância magnética nuclear de 13C no estado sólido, e microscopia eletrônica de varredura. Não foram observadas alterações significativas em relação ao precursor original nas amostras tratadas a 400 e 450 °C em todos os tempos de permanência. As amostras obtidas a 500 °C sofreram alterações significativas a partir de 4 horas; os tratamentos em 8 e 16 h produziram segregação da amostra, com o material se dividindo em duas regiões bem definidas (regiões A e B). As amostras 500-8hB e 500-16hB sofreram maiores modificações em relação ao precursor. Os resultados de análise elementar e termogravimetria indicaram que a amostra 500-8hB apresenta características de um material carbonoso anisotrópico com relação C/H de 2,04 intermediária entre a do precursor (C/H de 1,65) e a de um coque (usualmente C/Hcoque > 2,5). Embora a análise de TG e a relação C/H da amostra 500-8hB seja similar à de piches, estudos adicionais serão necessários para verificar se o material carbonoso anisotrópico é realmente um piche. Os resultados de análise elementar, difração de raios-X e microscopia eletrônica de varredura indicaram que a amostra 500-16hB apresenta características de um coque. Os resultados de difração de raios-X e os espectros de RMN da amostra 500-16hB indicaram a formação de extensas lamelas aromáticas típicas da estrutura turbostrática de materiais carbonosos grafitizáveis com um valor relativamente alto de Lc obtido com uma baixa temperatura de tratamento térmico.

O objetivo deste trabalho foi desenvolver conhecimento científico e tecnológico sobre o mecanismo de adesão de filmes de diamante CVD em metal duro. Foi estudado de forma sistemática o processo de brasagem reativa convencional em vácuo, com liga de AgCuTi, onde foram avaliados os efeitos do tempo, da temperatura e da atmosfera durante o processo de brasagem. O grau de aderência foi avaliado por um ensaio de tração mecânica adaptado. Os melhores resultados foram obtidos para brasagem em vácuo, em temperaturas na faixa de 900 a 920 oC e tempos de 3 a 20 minutos. Tendo em vista as limitações da brasagem em vácuo, relacionadas à reatividade do elemento reativo, o Ti, a baixa resistência da liga (à base de cobre e prata, que são metais macios) e a necessidade de uma atmosfera controlada para evitar a oxidação do próprio diamante na faixa de temperatura utilizada, foi desenvolvido neste trabalho um novo método de Adesão e brasagem de filmes auto-sustentados de diamante CVD em metal duro. Este método utiliza altas pressões e altas temperaturas para promover a adesão, utilizando câmaras simples e de baixo custo. Os resultados obtidos mostraram ser possível unir diamante ao metal duro com ou sem o material de adição, em condições de pressão e temperatura adequadas. As vantagens de utilizar alta pressão relacionam-se à possibilidade de manter o diamante estável em altas temperaturas, minimizar as falhas de preenchimento na interface entre o diamante e o metal duro, facilitar a difusão na interface, através das fronteiras de grão, promover o ancoramento e minimizar a espessura da película de brasagem quando utilizado o material de adição O grau de aderência das amostras foi avaliado através de um ensaio de cisalhamento e os resultados foram excelentes. No caso da adesão direta em altas pressões, sem o material de adição, o mecanismo responsável pela aderência provavelmente está relacionado ao ancoramento induzido pela pressão e à difusão do cobalto, presente no metal duro, para a interface com o diamante, servindo como uma espécie de “cola”. Entretanto, esta “cola” atua como catalisador para o carbono e pode interferir na estabilidade do filme de diamante. De fato, para adesão direta a 2,5 GPa e 1200 oC, observou-se a completa grafitização do filme de diamante. Este grafite apresentou alto grau de cristalinidade e de orientação preferencial, com planos basais não paralelos à superfície de interface. Para adesão direta a pressões dentro da região de estabilidade termodinâmica do diamante, este permaneceu íntegro e, inclusive, observou-se uma melhora na cristalinidade para adesão direta a 7,7 GPa e 1500 oC. Na adesão direta em alta pressão, é preciso levar em consideração a cinética do processo de adesão, relacionada à difusão do cobalto, e a estabilidade de fase do diamante. Na brasagem em alta pressão, foram obtidos resultados positivos para processamentos a 2,5 GPa e 4 GPa, na mesma faixa de temperatura utilizada na brasagem convencional. Como estas temperaturas são menores, não houve grafitização do filme a 2,5 GPa. A 7,7 GPa, a liga ficou completamente aderida ao diamante e não houve a união com o metal duro. Isso ocorreu pela diferença de compressibilidade da liga em relação ao diamante e ao metal duro Foram produzidas algumas ferramentas utilizando a brasagem convencional, as quais foram afiadas e testadas em condições de usinagem, com resultados satisfatórios.

Estudamos vidros de spin de Ising de alcance infinito com campo transverso. A função de partição foi calculada no formalismo da integral funcional com operadores de spins na representação fermiônica e dentro da aproximação estática e na primeira etapa de quebra de simetria de réplicas da teoria de Parisi onde o conjunto de n réplicas é dividido em K blocos de m elementos. Obtivemos uma expressão para energia livre, entropia e energia interna para dois modelos: o modelo de quatro estados onde o operador Szi tem dois autovalores não físicos que são suprimidos por um vínculo no modelo de dois estados. A temperatura crítica em função do campo transverso, isto é, Tc(T), para ambos os modelos, diminui quando T cresce até atingir um valor crítico Tc. Fizemos também estudo numérico para os parâmetros de ordem, energia livre, entropia, energia interna e diagrama de fase com o parâmetro m fixo. Em ambos os modelos, a fase de vidros de spins é instável. Nosso trabalho difere da teoria de Parisi, onde m é dependente da temperatura. Na segunda parte da tese,analisamos vidros de spin com campo transverso na teoria de C. De Dominicis et. al. para o modelo de dois estados e o moidelo de quatro estados. Calculamos energia livre, a temperatura crítica Tc(T), determinamos o campo crítico e obtemos o diagrama de fase numericamente para ambos os modelos.