OLIVEIRA, Jessé Pereira de. Transporte em um sistema binário de partículas autopropelidas. 2015. 55 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2015. / Submitted by Edvander Pires (edvanderpires@gmail.com) on 2015-10-28T17:59:25Z No. of bitstreams: 1 2015_dis_jpoliveira.pdf: 4553539 bytes, checksum: 34f5d2c643bcea3444dad8820e83f2a2 (MD5) / Approved for entry into archive by Edvander Pires(edvanderpires@gmail.com) on 2015-10-28T18:05:49Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_dis_jpoliveira.pdf: 4553539 bytes, checksum: 34f5d2c643bcea3444dad8820e83f2a2 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-10-28T18:05:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_dis_jpoliveira.pdf: 4553539 bytes, checksum: 34f5d2c643bcea3444dad8820e83f2a2 (MD5) Previous issue date: 2015 / Originally introduced by T. Vicksek et al. [Phys. Rev. Lett. 75, 1226 (1995)], Self Propelled Particles (SPP) have an intrinsic constant speed which suffer variations ins its direction as results of external perturbations (another particles or system) and are used to model systems that shows agglomeration effects. The concept of SPP is applied to describe and understand dynamic effects of agglomeration in natural systems, such as living micro-organisms (bacteria, virus, etc.) and colonies of individuals which move in flocks (fishes, sheep, bees) or, artificially produced, as colloidal systems especially prepared in laboratory. The study of SPP has its relevance in several areas of knowledge, such as material engineering, medicine and sciences of nature (physics, chemistry and biology). In most of cases, the collective motion has an well-differentiated behaviour of the individual motion of the components of a given system. So, the movement of a certain individual is affected by the presence of the other elements of the system, changing its general behaviour, as direct consequences of the direct interaction between them. In this way, we see the importance of investigation and understanding of collective motion of the SPP. Especially in this dissertation, we study a binary two-dimensional system of SPP subject to the presence of rigid obstacles with anisotropic geometry (semi-circles) distributed neatly in form of a square web. Beyond the particle-particle and particleobstacle interaction, the individual movement of each SPP suffers influence of an white noise. The objective is characterize the transport of SPP trough the two-dimensional substratum in absence of an propeller external force. We present and systematic study of collective motion of SPP in function of the speed of the particles, of the noise intensity which defines the stochastic movement of SPP, of the size of the obstacles, of the SPP density e the separation between the obstacles. Due the anisotropy of the obstacles, arise an spontaneous and ordered collective motion in normal direction of the plane surface of the obstacles, characterized by an non-null mean speed for each type of SPP in absence of an external force which in affected by the system parameters. / Originalmente introduzidas por T. Vicksek et al. [Phys. Rev. Lett. 75, 1226 (1995)], part´ıculas auto-propelidas (PAP) possuem uma velocidade intr´ınseca constante que sofre varia¸c˜oes em sua dire¸c˜ao como resultados de perturba¸c˜oes externas (outras part´ıculas ou meio) e s˜ao usadas para modelar sistemas que apresentam efeitos de aglomera¸c˜ao. O conceito de PAP ´e aplicado para descrever e entender efeitos dinˆamicos de aglomera¸c˜ao em sistemas naturais, tais como microorganismos vivos (bact´erias, v´ırus, etc) e colˆonias de indiv´ıduos de que se movem em bandos (peixes, ovelhas, abelhas, etc) ou, produzidos artificialmente, como sistemas coloidais especialmente preparadas em laborat´orio. O estudo de PAP tem sua relevˆancia em diversas ´areas do conhecimento, tais como engenharia de materiais, medicina e ciˆencias da natureza (f´ısica, qu´ımica e biologia). Na maioria dos casos, o movimento coletivo tem um comportamento bastante diferenciado dos movimentos individuais dos componentes de um dado sistema. Assim, o movimento de um certo indiv´ıduo ´e influenciado pela presen¸ca dos outros constituintes do sistema, alterando o seu comportamento geral, como consequˆencia da intera¸c˜ao direta entre eles. Desta forma, vemos a importˆancia da investiga¸c˜ao e entendimento do comportamento coletivo das PAP. Nesta disserta¸c˜ao, estudamos um sistema bidimensional bin´ario de PAP na presen¸ca de obst´aculos r´ıgidos com geometria anisotr´opica (semi-c´ırculos) distribu´ıdos na forma de uma rede quadrada. Al´em das intera¸c˜oes part´ıcula-part´ıcula e part´ıcula-obst´aculo, o movimento individual de cada PAP sofre influˆencia de um ru´ıdo branco. O objetivo ´e caracterizar o transporte de PAP atrav´es do substrato bidimensional na ausˆencia de uma for¸ca externa propulsora. Apresentamos um estudo sistem´atico do movimento coletivo das PAP em fun¸c˜ao das velocidades das part´ıculas, da intensidade do ru´ıdo que define o movimento estoc´astico das PAP, do tamanho dos obst´aculos, da densidade de PAP e da separa¸c˜ao entre os obst´aculos. Devido a anisotropia dos obst´aculos, surge um movimento coletivo espontˆaneo e ordenado na dire¸c˜ao normal `a superf´ıcie plana dos obst´aculos, caracterizado por uma velocidade m´edia n˜ao-nula para cada tipo de PAP na ausˆencia de for¸ca externa e que ´e influenciado pelos parˆametros do sistema.

OLIVEIRA, S. P. Qualidade do solo em Argissolo sob pastagem irrigada. 2011. 61 f. Dissertação (Mestrado em Agronomia/Solos e Nutrição de Plantas) - Centro de Ciências Agrárias, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2011. / Submitted by Francisco Lacerda (lacerda@ufc.br) on 2014-09-18T22:57:21Z No. of bitstreams: 1 2011_dis_spoliveira.pdf: 474985 bytes, checksum: 27e5aff8a4445654f5142e54cc5b6269 (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa(jairo@ufc.br) on 2014-09-23T21:16:14Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_dis_spoliveira.pdf: 474985 bytes, checksum: 27e5aff8a4445654f5142e54cc5b6269 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-09-23T21:16:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_dis_spoliveira.pdf: 474985 bytes, checksum: 27e5aff8a4445654f5142e54cc5b6269 (MD5) Previous issue date: 2011 / The conversion of forests into pastures may have an impact on the properties and functions of the soil, especially in irrigated conditions. Assuming that the conversion of natural area within the area under irrigated pasture alters some soil properties, aimed to evaluate the chemical, physical and microbiological indicators of soil quality in pasture area, comparing it to its natural condition. To this end, analized the chemical (carbon pools and nitrogen in the soil and lipids); microbiological (carbon and microbial biomass nitrogen, respirometry, populations of arbuscular mycorrhizal fungi and glomalin) and physical attributes (aggregate stability, water retention curve soil, S index and IHO) at different depths and aggregate classes, to establish connections that would enable to identify the changes that occurred in the soil. It was observed generally that the management employee is able to maintain the sustainability of the system. However, it should be noted that intrinsic characteristics such as soil texture and density of the grass root, were decisive in the behavior of selected attributes, such as aggregate stability. There were changes in the attributes studied, mainly in their distribution in the profile, promoting the increase of carbon pools and nitrogen from the soil, beyond the level of lipids. The microbiological attributes did not change significantly, indicating that the irrigated pasture does not adversely affect these attributes. The physical attributes, like CRA IHO and S index, the interference of characteristics, for example, in determining the texture of the soil. / A conversão de florestas em pastagens pode ter um impacto sobre as propriedades e funções do solo, especialmente em condições irrigadas. Partindo da hipótese de que a conversão de área natural em área sob pastagem irrigada altera algumas propriedades do solo, objetivou-se avaliar propriedades químicas, físicas e microbiológicas indicadoras da qualidade do solo, em área sob pastagem, comparando-a com sua condição natural. Para tanto, foram analisados atributos químicos (compartimentos de carbono e nitrogênio no solo e lipídeos); microbiológicos (carbono e nitrogênio da biomassa microbiana, respirometria, populações de fungos micorrízicos arbusculares e glomalina) e físicos (estabilidade de agregados, curva de retenção da água no solo, índice S, e IHO), em diferentes profundidades e classes de agregados, visando estabelecer ligações que possibilitassem identificar as alterações sofridas no solo. Observou-se de modo geral, que o manejo empregado está conseguindo manter a sustentabilidade do sistema. No entanto, deve-se ressaltar que características intrínsecas, como a textura do solo e densidade radicular das gramíneas, foram determinantes no comportamento de atributos selecionados, como por exemplo, estabilidade de agregados. Foram observadas alterações nos atributos estudados, principalmente na distribuição dos mesmos no perfil, promovendo o aumento dos compartimentos de carbono e nitrogênio do solo, além do teor de lipídeos. Os atributos microbiológicos não sofreram alterações significativas, indicando que a pastagem irrigada não influencia negativamente tais atributos. Quanto aos atributos físicos, como CRA, IHO e índice S, houve interferência de características intrínsecas, como por exemplo, a textura na determinação da qualidade do solo.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:53:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1028872 bytes, checksum: d3180d9e4412d72a10b7c398f9549399 (MD5) Previous issue date: 2011-03-25 / Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / The content of soil organic matter (SOM) is one of the most important indicators of the quality and sustainability of soils. In forestry sector, the management practices are planned so that soil carbon (C) stocks are sustained along rotations. It seems that nitrogen (N) additions in Eucalyptus sp. plantations can accelerate the litter and labile organic matter decomposition at initial stages, but it may contribute to residue C stabilization in more recalcitrant fractions of SOM. This study aimed at quantifying under field conditions: 1) the effect of the N rate on the decomposition of eucalypt harvest residues; 2) the C dynamic into particulate organic matter (POM) and mineral associated organic matter (MAM); and 3) to determine the transfer of fertilizer nitrogen-15 to POM and MAM. The experiment was conducted on short-rotation eucalypt areas in two regions (South and West) with distintic precipitation and clay content, near Eunápolis, in Southern Bahia. The treatments consisted of four levels of N (0, 25, 50 e 100 kg ha-1), five sampling periods (0, 3, 6, 12 and 36 months) all without harvest residue removal and an additional treatment without N addition and harvest residue. Ammonium nitrate was the source of N, except at the 50 kg ha-1 at which 5 % of dose was applied as 15(NH4)2SO4 (98 atom % excess 15N). The experiment was in a randomized block design, with five replicates. Soil samples were collected at depths of 0-10, 10-20, 20-40, 40-60 cm. The application of 50 kg ha-1 of N in the South region reduced the decomposition rate of branches, bark and the combined residues (leaves + branch + bark). Branches and bark showed the higher N half-life time (t0,5). When aboveground plant residues were removed and the roots were the sole C input there was a 33 and 14 % decrease on the more stable MAM-C stocks, respectively, at the South and West regions. In South region N addition preserved more C derived from C4 plants that used to be planted in the area before the eucalypt. After three years of N additions, more fertilizer 15N was in the MAM fraction and less 15N was detected below the 10 cm depth. / Um dos principais indicadores da qualidade e da sustentabilidade dos solos é seu conteúdo de matéria orgânica (MOS). No setor florestal, as práticas silviculturais buscam a manutenção e o aumento do estoque de carbono (C) no solo. Acredita-se que a adição de nitrogênio (N) em plantios de eucalipto pode acelerar a decomposição da serapilheira e da matéria orgânica lábil nos estádios iniciais de decomposição, mas por outro lado, contribui para a estabilização do C do resíduo em frações mais estáveis da MOS. Este trabalho teve como objetivo quantificar, em condições de campo: 1) o efeito de doses de N nas taxas de decomposição do resíduo da colheita de eucalipto; 2) a transferência do seu C para a matéria orgânica particulada (MOP) e associada aos minerais (MAM); e 3) determinar a transferência do N do fertilizante para a MOP e MAM. O experimento foi conduzido em plantios comerciais de eucalipto em duas regiões com precipitações e teores de argila distintos, no município de Eunápolis, Extremo Sul da Bahia. Os tratamentos consistiram de quatro doses de N (0, 25, 50 e 100 kg ha-1), cinco épocas de coleta (0, 3, 6, 12, 36 meses), todos sem a remoção do resíduo, além de um tratamento adicional sem a adição de N e com remoção do resíduo. A fonte de N utilizada foi o nitrato de amônio (NH4NO3), com exceção da dose de 50 kg ha-1, em que 5 % da dose de N foram aplicados como 15(NH4)2SO4, com 98% átomos em excesso. O delineamento utilizado foi em blocos casualizados, com cinco repetições. As amostras de solo foram coletadas nas camadas de 0-10, 10-20, 20-40, 40-60 cm. A dose de 50 kg ha-1, na região sul, reduziu a taxa de decomposição do galho, casca, e do combinado (folha+galho+casca). Os galhos e cascas foram os componentes que apresentam os maiores tempos de meia vida (t0,5) de N. A remoção dos resíduos, com aporte de C apenas via sistema radicular, acarretou em decréscimos de 33 e 14 % no C da frações mais estáveis da MOS, da região Sul e Oeste, respectivamente. Na região Sul, a adição de N preservou o estoque de C originário de plantas C4 cultivadas previamente ao eucalipto na MAM. Após três anos da aplicação de N no solo, a maior porcentagem de 15N encontrava-se na MAM, com pouco 15N sendo perdido para camadas abaixo de 10 cm de profundidade.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2015-10-19T15:50:16Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3871598 bytes, checksum: d01a66b461589ef1a7e72331c344dede (MD5) / Made available in DSpace on 2015-10-19T15:50:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3871598 bytes, checksum: d01a66b461589ef1a7e72331c344dede (MD5) Previous issue date: 2014-12-16 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Neste trabalho, utilizamos pinçamento óptico com espectroscopia de força para caracterizar a influência do intercalante brometo de etídio em moléculas de DNA, condensadas por espermina. Os experimentos foram conduzidos em duas etapas. Primeiro, verificamos a capacidade do brometo de etídio em impedir a formação de condensados de DNA por adição de espermina, em segundo lugar, verificamos se seria possível ocorrer intercalação do brometo de etídio em moléculas de DNA previamente condensadas por espermina. Realizamos também o mesmo tipo de experimento, mas agora fazendo análises através de eletroforese em gel de agarose, para fins comprobatórios dos resultados obtidos com espectroscopia de força. Tais análises nos permitiram verificar que o brometo de etídio, quando previamente adicionado na solução contendo DNA, impede que molécula de espermina condense o DNA. Os resultados obtidos nos mostraram que o oposto não ocorre, ou seja, o brometo de etídio tem pouca influência sobre condensados de DNA previamente formados por ação de espermina. / In this work, we use with optical clamping force spectroscopy to characterize the influence of the intercalator ethidium bromide in DNA molecules condensed by spermine. The experiments were conducted in two stages. First, we checked the ability of ethidium bromide to prevent the formation of condensed DNA by addition of spermine, end second we investigate the possibility of the intercalation of ethidium bromide in DNA molecules condensed by spermine previously. We also performed the same type of experiment, but now doing analysis by electrophoresis on agarose gel, for evidentiary purposes the results obtained from force spectroscopy. Such analysis allowed us to verify that ethidium bromide when previously added in the solution containing DNA prevents spermine to condense DNA molecule. The result showed that the opposite does not occurs, i.e.,ethidium bromide has little influence on pre-condensed DNA formed by the action of spermine.

Submitted by Gustavo Caixeta (gucaixeta@gmail.com) on 2017-02-16T17:13:30Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1173314 bytes, checksum: bf4dbf33bd45c8f8e7344badf3287dca (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-16T17:13:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1173314 bytes, checksum: bf4dbf33bd45c8f8e7344badf3287dca (MD5) Previous issue date: 2004-03-05 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior, CAPES, Brasil / A morfologia observada em padrões eletrocristalizados é fortemente influenciada pela convecção presente no eletrólito. Em células eletrolíticas quasi-bidimensionais a convecção pode ser impulsionada por dois diferentes mecanismos. Quando é impulsionada por forças Coulombianas, devido às cargas elétricas localizadas nas ramificações dos depósitos, recebe a denominação de eletroconvecção, quando é resultante de gradientes de concentração no eletrólito, que geram gradientes de densidade, é denominada convecção induzida pela gravidade. Neste trabalho, descrevemos os resultados de experimentos de eletrocristalização de cobre em células eletrolı́ticas quasibidimensionais submetidas à presença de um campo magnético. Estes demonstraram que um campo magnético é capaz de alterar a morfologia dos depósitos e de aumentar a taxa de transporte de ı́ons, quando a eletrocristalização é realizada em meio ácido. Quando na presença de um campo magnético orientado no plano da célula, o padrão eletrocristalizado exibiu uma assimetria resultante do crescimento preferencial no lado da célula onde as forças de Lorentz e gravitacional têm sentidos opostos. Os resultados experimentais sugerem que este fato não está diretamente relacionado ao aumento na taxa de transporte e foi interpretado como resultante da contínua competição entre a convecção induzida pela gravidade e a eletroconvecção. Acreditamos que a presença do campo magnético altera o equilíbrio das forças envolvidas, tornando a eletroconvecção o mecanismo dominante na região onde o crescimento é intensificado. / The convection is important in the definition of the morphology of the electrocrystallization patterns. In a quasi-two-dimensional electrolytic cells the convection is mostly driven by Coulombic forces due to local electric charges, eletroconvection, and by buoyancy forces due to concentration gradients that lead to density gradients, gravity induced convection. In this work we describe results of copper electrocrystallization in quasi-two-dimensional electrolytic cell experiments. These results demonstrate that a magnetic field is capable to alter the morphology of the deposits and of increasing the electrodeposition rate, when the deposition is accomplished in acid solution. When the electrocrystallization was accomplished in the presence of a magnetic field oriented in the plan of the cell, the exhibited pattern was assimetric. The growth was observed to predominate in the direction where both the Lorentz and gravitational forces are in a contrary orientation. The experimental results suggest that this fact is not directly related to the increase in the electrodeposition rate and it was interpreted as being resulting from the continuous competition among the convection induced by gravity and electroconvection. We believe that the presence of the magnetic field alters the balance of the involved forces, making the electroconvection the dominant mechanism in the area where the growth was intensified.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-03-13T18:17:41Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1763705 bytes, checksum: 2958e5afbb36b177df3060f02009f239 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-13T18:17:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1763705 bytes, checksum: 2958e5afbb36b177df3060f02009f239 (MD5) Previous issue date: 2016-02-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Neste trabalho foram realizados estudos analíticos e computacionais do modelo Suscetível-Infectado-Suscetível (SIS) incluindo o processo de difusão de agentes infectados em redes complexas com distribuição de grau em lei de potência, P (k) ∼ k −γ . Consideramos casos em que a difusão é simples ou preferencial. No modelo, cada vértice infectado da rede transmite a infecção para um de seus vizinhos com uma taxa constante λ e torna-se espontaneamente suscetível com uma taxa μ. O processo de difusão simples corresponde a uma troca de um agente infectado localizado em um vértice i com um agente localizado em um vértice j escolhido, aleatoriamente, em sua vizinhança. Na difusão preferencial, esta troca ocorre, preferencialmente, com o vértice de maior grau na vizinhança do vértice contendo o agente infectado. A análise teórica realizada com a aproximação de campo médio HMF (Heterogenous Mean Field ) mostra que para a difusão simples o limiar epidêmico independe do coeficiente de difusão, d, para qualquer valor de γ. Além disso, os resultados conhecidos para o SIS são mantidos, sendo que para γ > 3 temos um limiar finito. A teoria QMF (Quenched Mean field ) prevê o mesmo comportamento da teoria HMF no limite termodinâmico para γ < 2.5. Quando γ > 2.5 a teoria QMF prevê que o limiar se anula no limite termodinâmico. O decaimento do limiar com tamanho da rede difere daquele previsto para o modelo SIS na ausência de difusão. As diferenças entre as previsões HMF e QMF são mais evidentes quando mantemos o tamanho da rede fixo e variamos d. Nela observamos uma redução do valor do limiar epidêmico para d baixo e um aumento para d elevado na teoria QMF. Foi observado um bom acordo da teoria QMF com as simulações. Também estendemos a teoria BCPS (Boguña, Castellano e Pastor-Satorras) ao modelo incluindo difusão simples, considerando a dinâmica em um hub aproximada por um grafo estrela modificado. Ela nos fornece uma boa descrição qualitativa dos resultados obtidos. Na difusão preferencial temos um bom acordo entre as teorias HMF, QMF e simulações sendo verificado que a difusão leva a um limiar correspondente ao de uma estrela, para γ < 3. Vimos que para γ > 2.5, a transição de fase é destruída devido a ausência de surtos epidêmicos nos hub, eliminando as flutuações na densidade de vértices infectados. / In the present work, we performed simulations of the SIS model including mobility of infected individuals on networks with a power law degree distribution, P (k) ∼ k −γ . We considered biased and standard diffusion. In the SIS model, an infected vertex infects each neighbor with a constant rate λ and spontaneously turns into susceptible with a rate μ. The standard diffusion process corresponds to exchange an infected agent localized at a vertex i with other agent localized at vertex j choosen randomly among its neighbors. In the biased diffusion, the exchange is done preferentially to vertices with larger degree. The theoretical analysis performed using the heterogenous mean field (HMF) theory for a standard diffusion shows that the threshold does not dependent on the diffusion coefficient, d, irrespective of the value of γ. Therefore, the results previously known for SIS are obtained including a finite threshold for γ > 3. The quenched mean field (QMF) theory exhibits the same behavior in the thermodynamic limit for γ < 2.5. When γ > 2.5, QMF predicts a null threshold in the thermodynamic limit. The scaling with size of the threshold vanishing is different from the SIS without diffusion. The difference between HMF and QMF predictions is more evident for a fixed network size and varying d. One can see a reduction of the threshold value for small d and an increase for large d. Comparison between theoretical predictions and simulations yields a better agreement with QMF theory. We applied the BCPS theory (Boguña, Castellano e Pastor-Satorras) to our model with standard diffusion. We considered the approximated hub dynamics on a modified star graph. It provides a good qualitative description of the simulations. In biased diffusion, we have a good agreement between HMF and QMF theories, for γ < 3, predicting that diffusion enhances the epidemic spreading with threshold corresponding to that of a star centered in the most connected vertex of the network. For γ > 2.5, we observed that the epidemics outbreaks are absent, eliminating the fluctuation of the order parameter and leading to the absence of a phase transition.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-03-22T16:54:11Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 10843444 bytes, checksum: 24a52ea9ba0a82f88e28e1a691b3b6a6 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-22T16:54:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 10843444 bytes, checksum: 24a52ea9ba0a82f88e28e1a691b3b6a6 (MD5) Previous issue date: 2016-08-18 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O presente trabalho trata do crescimento e caracterização de nanoestruturas semicondutoras crescidas pela técnica de epitaxia por feixe molecular. Os resultados mostram a confecção de novas estruturas, assim como o uso de substratos complacentes em estudos básicos de fenômenos de crescimento. Duas metodologias distintas foram empregadas. A primeira metodologia explora o uso de membranas parcialmente relaxadas como substratos virtuais para deposição de InAs. A amostra usada como substrato exibe diferentes parâmetros de rede para a parte não relaxada, relaxada e as rugas. Uma grande migração do material depositado (InAs) foi observado com acúmulo de material no topo das rugas. Uma análise semi quantitativa do misfit strain mostra que o material migra para as áreas com menor misfit strain, ao qual representa a região com menor potencial químico de superfície. Migração de material também é observado nas regiões auto suportadas de InGaAs presente na amostra. Nossos resultados mostram que a parte relaxada e rugas oferecem um lugar para o crescimento do InAs que fundamentalmente muda o comportamento do crescimento durante a deposição. Na segunda metodologia, a técnica de “Local Droplet Epitaxy” e “Ga assisted deoxidation” foram combinadas para a criação de buracos na superfície do substrato de GaAs. Na estrutura gerada foi conduzido um estudo morfológico do preenchimento com diferentes espessuras de AlGaAs o que gerou uma estrutura formada por buraco + monte. Esta estrutura tem uma profundidade média de 19 nm, comprimento de 780 nm e largura de 200 nm. As estruturas foram preenchidas com diferentes quantidades de GaAs e cobertas por uma camada de AlGaAs/GaAs gerando estruturas mesoscópicas de GaAs com 1,2 μm de comprimento e 150 nm de largura. As características óticas destas estruturas foram estudadas por microfotoluminescência. Foi observado emissões óticas à temperatura ambiente. Medidas à baixa temperatura demonstraram que o espectro ótico é formado por diferentes linhas excitônicas. Assim foi fabricado novas estruturas com características únicas que podem ser aplicadas para estudos básicos ou em dispositivos. / The present work deals with the growth and characterization of semiconductor nanostructures by molecular beam epitaxy. The results show the production of new nanoestructures as well as the use of compliant substrates for basic studies of growth phenomena. Two diffents methodologies were employed in this work. The first method exploits the use of partly released, relaxed and wrinkled InGaAs membranes as virtual substrates for overgrowth with InAs. Such samples exhibit different lattice parameters for the unreleased epitaxial parts, the released flat, back-bond areas and the released wrinkled areas. A large InAs migration towards the released membrane is observed with a material accumulation on top of the freestanding wrinkles during overgrowth. A semi- quantitative analysis of the misfit strain shows that the material migrates to the areas of the sample with the lowest misfit strain, which we consider as the areas of the lowest chemical potential of the surface. Material migration is also observed for the edge-supported, freestanding InGaAs membranes found on these samples. Our results show that the released, wrinkled nanomembranes offer a growth template for InAs deposition that fundamentally changes the migration behavior of the deposited material on the growth surface. In the second part, the Local Droplet Epitaxy and Ga assisted deoxidation technique were combined for fabricate holes in the GaAs surface. We study the initial hole template created and its overgrowth with AlGaAs generating a hole-mount structure. These hole-mount structures, with a hole depth of up to 19 nm and a length of ca. 780 nm and a width of ca. 200 nm, are than filled with GaAs and caped with a top AlGaAs/GaAs layer resulting into mesoscopic structures of up to 1.2 μm length and 150 nm width. We study the optical characteristics of the structures by photoluminescence. We observe room temperature emission from the mesoscopic structures. Low temperature photoluminescence investigations demonstrate that the optical emission is composed by single separated excitonic lines of several coupled, unstrained areas of the mesoscopic structure. Hence, we manufactured a unique optical emitter for potential application in base research or devices

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-03-23T17:48:32Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 5471239 bytes, checksum: 75e65b6389b6e94ee7f496ab984437dd (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-23T17:48:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 5471239 bytes, checksum: 75e65b6389b6e94ee7f496ab984437dd (MD5) Previous issue date: 2016-08-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Filmes finos metálicos nanoestruturados têm despertado considerável interesse devido à sua ca- pacidade de produzir Ressonância de Plasmons de Superfície (SPR), tornando-os versáteis para aplicação em espectroscopia Raman Intensificada por Superfície (SERS). Os metais usados, geralmente, são prata, ouro, cobre e níquel uma vez que a SPR desses metais estão localizados na região do visível. Neste trabalho, foi sintetizado e caracterizado um material híbrido, consti- tuído de nanopartículas de prata ou cobre autossuportadas sobre um substrato vítreo ativo à base de fosfato, para aplicação na espectroscopia SERS. Os precursores das nanoestruturas de prata ou cobre foram introduzidos como íon na composição do vidro (NaH 2 PO 4 -H 3 BO 3 -Al 2 O 3 ), na forma de AgNO 3 ou Cu 2 O, respectivamente. O tamanho e a forma das nanopartículas formadas possuem dependência com a temperatura e o tempo de tratamento térmico. Para verificação da sensibilidade dos substratos vítreos à umidade, medidas de absorção de água foram realizadas em função de várias concentrações de Al 2 O 3 . Os resultados mostraram que os substratos vítreos SERS ativos sintetizados com 15% de Al 2 O 3 não absorvem água e as nanopartículas não são removidas em solução. Usando a molécula cresil-violeta (CV) como molécula teste, foi pos- sível obter uma amplificação da ordem de 10 5 para os substratos vítreos borofosfatos dopado com íons Ag + . Os substratos dopados com íons de cobre foram avaliados quanto a atividade SERS, usando como molécula teste a rodamina B (RB). Estes substratos vítreos SERS ativos exibiram fatores de amplificação SERS (EF) de 10 7 e 10 8 , para as linhas de laser 514,5 nm e 632,8 nm, respectivamente, com uma excelente reprodutibilidade. A rugosidade da superfície dos substratos vítreos com as nanoestruturas de cobre aumenta com o tempo de tratamento tér- mico. A intensidade SERS apresenta a mesma tendência, atingindo um máximo de amplificação para a amostra tratada durante 20 minutos. Para o tratamento durante 30 minutos, nota-se uma diminuição na intensidade. Os processos cinéticos de difusão e adsorção, responsáveis pela formação de auto-arranjos de nanoestruturas de cobre (mounds) sobre superfície dos vidros borofosfatos, foram estudados usando o método Monte Carlo Cinético, implementando uma barreira cinética que aparece quando a partícula executa uma difusão intercamada no modelo Wolf-Villain (WV). Este modelo foi capaz de reproduzir o comportamento da rugosidade em função do tempo de tratamento térmico obtido experimentalmente, medido através do expoente de crescimento β e do expoente dinâmico z. / Nanostructured thin metallic films have attracted considerable interest due to its ability to pro- duce surface plasmon resonance (SPR), making them versatile for surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS) applications. A variety of metals are commonly used include silver, gold, copper and nickel since the SPR these metals are located in the visible region. In this work, we were synthesized and characterized a hybrid material, composed of silver or copper nanopar- ticles auto supported onto phosphate based active glass substrate, which are suitable to SERS spectroscopy. The precursors of the silver or copper nanostructures were introduced as ions in the glass composition (NaH 2 PO 4 -H 3 BO 3 -Al 2 O 3 ) as AgNO 3 or Cu 2 O, respectively. The size and shape of the formed nanoparticles have a dependence with the temperature and time of thermal treatment. For check the humidity sensitive of the vitreous substrates, water absorption mea- surements were performed as a function of several Al 2 O 3 concentrations. The results showed that the vitreous substrates SERS active synthesized with 15% Al 2 O 3 do not absorb water and the nanoparticles are not removed in water solution. Using the cresyl violet molecule (CV) in ethanol as the model molecule, was possible to obtain an SERS amplification of 10 5 for vitreous borophosphates substrates doped with silver ions. The substrates doped with copper ions were evaluated for SERS activity, using the rhodamine B (RB) as the model molecule. These vitreous SERS active substrates exhibited SERS enhancement factor (EF) of 10 7 and 10 8 , for laser lines 514,5 nm and 632,8 nm, respectively, with an excellent reproducibility. The surface roughness of the vitreous substrates with copper nanostructures increases with the thermal treatment time. The SERS intensity shows the same tendency, reaching a maximum amplification to the sample treated for 20 minutes. For annealing during 30 minutes, a decrease in intensity is noted. The kinetic processes of diffusion and adsorption, responsible for the formation of copper nanos- tructures self-arrangements (mounds) on the surface of borophosphatos glasses, were studied using the Kinetic Monte Carlo method, implementing a kinetic barrier that appears when the particle performs an interlayer diffusion in Wolf-Villain model (WV). This model was capable of reproduce the behavior of the roughness as a function of the thermal treatment time obtained experimentally, measured by growth exponent β and dynamic exponent z.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-05-23T11:24:01Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1091311 bytes, checksum: fdf1207d9249b85837f6c30f4888cd0b (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-23T11:24:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1091311 bytes, checksum: fdf1207d9249b85837f6c30f4888cd0b (MD5) Previous issue date: 2016-02-23 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A decomposição de resíduos vegetais e a formação da matéria orgânica do solo (MOS) sãos influenciadas pela sua composição bioquímica, a qual está relacionada à concentração relativa de compostos solúveis em água, celulose, lignina e lipídios. Dessa forma, o efeito da qualidade química dos resíduos vegetais na formação da MOS precisa ser estudado mais detalhadamente. Nesse sentido, no presente estudo, avaliou-se a decomposição e a transferência de 13 C de frações quimicamente distintas de resíduos de eucalipto para as frações matéria orgânica particulada e aquela associada aos minerais. Conduziu-se um experimento de incubação sob condições controladas, com quatro frações quimicamente distintas extraídas sequencialmente, dentre elas: HWE – Extrativos em água quente (compostos metabólicos); TSE - extrativos totais em solvente (lipídios livres), CF-fração celulósica (principalmente celulose e hemicelulose), e AUR- resíduo não hidrolisável em ácido (a maior parte da lignina e lipídios); proveniente de resíduos vegetais dos componentes de planta (folha, galho, casca e raiz). Ao final do período de incubação, uma sub-amostra do solo foi separada e a MOS fisicamente fracionada usando um método combinado de tamanho e densidade, o que permitiu separar a fração leve não complexada da matéria orgânica pesada por meio da diferença de densidade, e, em seguida, a matéria orgânica particulada daquela fração associada aos minerais (silte + argila) por tamanho. O conteúdo total de C e a abundância relativa de 13 C (δ 13 C) de cada fração da matéria orgânica do solo foram medidos em Espectrômetro de Massa de Razão Isotópica (IRMS). Com o presente estudo foi possível observar que nem todas as frações do material vegetal que são facilmente decompostas são igualmente eficientes em formar associações organo- minerais. Mesmo materiais relativamente mais resistentes à decomposição, tais como lignina e lipídios, foram precursores eficazes da fração mais estável da matéria orgânica, a fração associada ao silte e a argila (MOAM). Nossos resultados levaram a rejeitar nossa hipótese inicial de que materiais vegetais lábeis, metabólicos ou estruturais, são mais eficazes na formação da MOAM Os resultados obtidos também não são compatíveis com as tendências de estudos mais recentes segundo os quais os compostos mais lábeis contribuem mais para a formação da fração da MOS associada aos minerais ao passo que os compostos mais recalcitrantes são mineralizados ou contribuem mais para a formação da fração particulada da MOS. / The decomposition of plant litter and the formation of soil organic matter (SOM) are largely affected by its biochemical composition, which is dependent on the relative concentrations of water-soluble compounds, cellulose, lignin and lipids. Thus, the effect of plant litter composition on SOM formation needs to be studied in more detail. In the present study, the decomposition and 13 C transfer from chemically distinct labelled litter fractions to the particulate (POM) and mineral associated organic matter (MOAM) fractions were evaluated. An incubation experiment was carried out under controlled conditions with four chemically distinct, sequentially extracted litter fractions, namely: HWE-hot water extractable (metabolic compounds); TSE-total solvent extractable (free lipids), CF-cellulosic fraction (mostly cellulose and hemicellulose), and AUR- acid unhydrolysable residue (mostly lignin and lipids); from four plant litter components (leaves, twigs, bark and roots). At the end of the incubation period, a soil subsample was taken and the SOM was physically fractionated using a size-density combined method, which allowed us to separate the uncomplexed light fraction from the heavy organic matter by density, and then sand (POM) from silt + clay associated organic matter (MOAM) by size. The total content of C and the relative abundance of 13 C (δ 13 C) of each soil organic matter fraction were measured in a continuous flow Isotope Ratio Mass Spectrometer (IRMS). The results of the current study indicate that not all litter fractions that are easily decomposed are equally effective at promoting the formation of organic-mineral associations. Even materials relatively more resistant to decomposition, such as lignin and lipids, were effective precursors for the more stable silt and clay mineral-bound SOM fraction (MAOM). Our findings led us do refuse our initial hypothesis that microbial labile, whether metabolic or structural, litter fractions are more effective at promoting MAOM formation. They also do not support the more recent propositions that mineral-bond SOM is mainly dependent on labile compounds in metabolic fractions and that recalcitrant materials are mineralized or contribute mostly for the particulate organic matter.

Submitted by Nathália Faria da Silva (nathaliafsilva.ufv@gmail.com) on 2017-06-21T17:23:38Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2393104 bytes, checksum: 18a0969d5a82c1b05b8725457c042fae (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-21T17:23:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2393104 bytes, checksum: 18a0969d5a82c1b05b8725457c042fae (MD5) Previous issue date: 2003-02-26 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Em estudo conduzido em casa de vegetação, objetivou-se estudar as alterações na dinâmica de Fe, na forma complexada (Fec) e inorgânica (Fe), e P, na forma inorgânica (Pi) e orgânica (Po), na solução de solos inundados e, as alterações na capacidade de adsorção de P, como variáveis da adição de carbono orgânico (FCO), de um extrato de substâncias húmicas (ESH) e de ferrihidrita. Foram conduzidos seis experimentos de inundação de solos em vasos. No experimento 1 estudou-se a dinâmica de Fe e P no horizonte B de um LVAd inundado, como variável da adição de ESH e FCO. O experimento constou do fatorial cinco doses de ESH e cinco doses de FCO, organizado em matriz quadrado duplo. A FCO mostrou efeito positivo nos teores de Fe em solução, enquanto o ESH apresentou um forte efeito protetor contra a redução de Fe. O experimento 2 constituiu-se do fatorial cinco doses de ESH e cinco doses de ferrihidrita, também com os tratamentos organizados em matriz quadrado duplo. O solo utilizado foi um GXbd caulinítico com baixo teor de Fe e muito baixo de MO. De modo geral, os teores de Fe e P em solução foram negativamente influenciados pelo aumento dos teores de ferrihidrita, evidenciando que os microrganismos redutores têm seu desempenho reprimido quando a matriz de Fe é pobre em elementos essenciais ao seu crescimento. Os experimentos 3 e 4 visaram estudar as dinâmicas de Fe e P como variável de ESH em dois gleissolos (GXbd-2 e GXbd-3), o primeiro, pobre em MO e em Fe-oxalato e o segundo, rico em Fe-oxalato e em restos vegetais. Os teores de Fe em solução (Fe) foram negativamente influenciados pelo aumento nos teores de ESH. Os picos de Fe ocorreram aos 18 dias após a inundação, quando se verificaram as maiores diferenças entre os tratamentos. Os experimentos 5 e 6 visaram estudar a dinâmica de Fe e P em solução de dois solos, com elevados teores de MO inundados (GMd e OXs) como variável da adição de ferrihidrita. Em ambos, os teores de fósforo inorgânico (Pi) foram negativamente influenciados pelo aumento nos teores de ferrihidrita. Os teores de Fe foram positivamente influenciados no GMd e negativamente influenciados pelo aumento nos teores de ferrihidrita no OXs. De forma geral, a participação percentual de fósforo orgânico (Po %) foi elevada e atingiu valores de 80 a 95 % do P total em solução, especialmente após os picos de Fe verificados aos 18 dias após a inundação. A aplicação de uma fonte solúvel de P no momento da inundação evidenciou concentrações elevadas de Pi na solução do solo, que diminuíram acentuadamente nas duas primeiras semanas após a inundação. Os dados mostraram que as concentrações de Pi foram positivamente influenciadas pelo teor de ESH e negativamente influenciadas pelos teores de Fe reativo (ferrihidrita). Ao final do período de inundação, foram determinados os teores de P remanescente em amostras saturadas e secas, que mostraram valores de adsorção de P significativamente mais elevados em amostras saturadas em relação às amostras secas. De modo geral, a adsorção de P no final do período de inundação foi positivamente influenciada pelo aumento nos teores de substâncias húmicas (ESH), indicando que estas podem ser cobertas por uma matriz de Fe finamente particulada. Os estudos de P remanescente em amostras saturadas e secas do final do período de inundação sugerem uma abertura do sistema solo, ao longo do período de inundação, pela dissolução e reprecipitação de uma matriz finamente particulada e, um drástico empacotamento do sistema, com a secagem das amostras. / In a greenhouse study, it was aimed to study the P and Fe dynamics, in the complexed (Fec), organic (Po) and inorganic (Fe and Pi) forms, in the solution of flooded soils, as well as alterations in the P adsorption capacity in function of organic carbon (FCO), added humic substances (ESH) and ferrihydrite. Six experiments of soil flooding were carried out in pots. In the experiment 1 the P and Fe dynamics of an oxisol B horizon subjected to flooding, was as investigated after the addition of ESH and FCO. The experiment was set in a factorial with five levels of ESH and five levels of FCO, organized in Double Square matrix. FCO showed positive effect in Fe levels in solution, while ESH showed a strong protecting effect against Fe reduction. The experiment 2 was set in a factorial with five levels of ESH and five ferrihydrite levels, organized in a Double Square matrix. The used soil was a Kaolinitic Gleysol (GXbd) with low Fe and very low of organic matter contents (OM). In general, the levels of Fe and P in solution were negatively influenced by increasing ferrihydrite, evidencing that the reducers microorganisms were repressed when the iron matrix is poor in essential elements for growth. The experiments 3 and x4 sought to study the Fe and P dynamics in function of ESH in two gleysols (GXbd-2 and GXbd-3), the first, poor in OM and in Fe-oxalate and the second, rich in Fe- oxalate and in organic matter. The levels of Fe in solution (Fe) were negatively influenced by increasing levels of ESH. The Fe peaks release happened 18 days after the flood. The experiments 5 and 6 sought to study the P and Fe dynamics of two flooded soils, with high OM (GMd and OXs) in function of ferrihydrite addition. In both, the levels of inorganic P (Pi) were negatively influenced by increasing in ferrihydrite levels. The levels were positively influenced in GMd and negatively influenced by increasing ferrihydrite levels in OXs. Overall, the relative participation of organic P (Po %) was high and reached values from 80 to 95% of total P in solution, especially after the peaks of Fe observed with 18 days after the flooding. The application of a soluble source of P at the moment of the flood evidenced high concentrations of Pi in the solution of the soil that rapidly decreased in the first two weeks after the flooding. The data showed that the Pi concentrations were positively influenced by ESH levels and negatively influenced by the levels of reactive Fe (ferrihydrite). At the end of the flooding period, the remaining P (Prem) was determined in saturated and dry samples, showing values of P adsorption significantly higher in saturated samples compared with dry samples. In general, the P adsorption in the end of the flooding period was positively influenced by increasing levels of humic substances (ESH), indicating that OM particles are being covered by a fine layer of finely particulated Fe. The studies of remaining P in saturated and dry samples at the end of the flooding period suggest an opening system, along the flooding period, in which dissolution and precipitation of a finely matrix occurrs, together with a drastic packing of the system following drying.