Resumo: Junções de tunelamento magnéticas (MTJs) são usadas em diversas aplicações tecnológicas atuais, tais como cabeças de leitura magnetorresistivas, sensores de campo magnético e Memórias de Acesso Randômicas Magnéticas (MRAMs), devido ao seu efeito de magnetorresistência gigante, cujas raízes estão ligadas a um mecanismo de espalhamento com uma forte dependência de spin. Evidências a favor da existência de correntes de spin colocam em questão a possibilidade de gerar radiação coerente de micro-ondas em um meio com inversão de população de spin, mantido por uma corrente spin-polarizada. Para responder a essa questão, considerou-se uma junção de tunelamento magnético dentro de uma cavidade ressonante como um sistema promissor. A MTJ é composta por dois eletrodos ferromagnéticos separados por um filme fino de óxido que representa uma barreira de potencial devido ao fato de ter os níveis de Fermi das camadas ferromagnéticas situados na banda proibida (bandgap) do filme de óxido. O modelo completo baseia-se em um Hamiltoniano de transferência para determinar a corrente elétrica de tunelamento, bem como a magnitude da corrente de spin. Equações de taxa fenomenológicas são utilizadas para determinar a taxa de emissão de fótons e a potência de saída, onde a injeção de uma corrente polarizada em spin responsável pelo efeito de inversão de população é determinada pela física da junção de tunelamento magnética. O valor de limiar da corrente de spin para que ocorra ação MASER é estimada com base em valores típicos das grandezas relevantes, como as densidades de estados dos eletrodos ferromagnéticos. Mostrou-se que existe uma grande semelhança entre o comportamento de um LASER semicondutor e a MASER baseado em spin.

Made available in DSpace on 2015-09-17T15:24:58Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-01-09. Added 1 bitstream(s) on 2015-09-17T15:46:54Z : No. of bitstreams: 1 000843246.pdf: 1851895 bytes, checksum: 017cb6322b609052302e82e247cff99c (MD5) / O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do método de sinterização, convencional e por meio de energia micro-ondas, sobre as características microestruturais e propriedades mecânicas de cerâmicas à base de zircônia Y-TZP. A hipótese nula foi que a sinterização realizada por forno de micro-ondas não influencia na resistência à flexão biaxial de discos Y-TZP, tanto dos discos envelhecidos por meio de uma cicladora termomecânica, quanto nos grupos não-ciclados. Cem amostras em forma de discos de cerâmica VIPI Block Zirconn (12 x 1,2 mm) foram usinados de acordo com as normas ISO 6872 para o ensaio de flexão biaxial e foram separados em grupos de acordo com o método de sinterização e de envelhecimento termomecânico: Grupo I: Sinterização convencional e sem ciclagem mecânica; Grupo II: Sinterização convencional + ciclagem termomecânica; Grupo III: Sinterização em micro-ondas e sem ciclagem termomecânica; Grupo IV: Sinterização em micro-ondas + ciclagem termomecânica. Os corpos de prova foram submetidos à flexão biaxial após a sinterização para os grupos não ciclados e após a ciclagem para os grupos os quais foram submetidos ao envelhecimento (1.200.000 ciclos, carga de 45 N e frequência de 2,8 Hz, biaxial, imersos em água 37 °C). Foi realizada análise qualitativa das amostras por meio de um microscópio eletrônico de varredura e difração de raios-X em oito amostras (n = 2) para todos os grupos. Para a análise estatística foi utilizado o módulo Weibull (m), sendo que não houve diferença significativa quando comparado à ciclagem, porém houve quando comparado o método. O mesmo ocorreu quando foi aplicada a análise de variância (α = 5%). Conclui-se que o protocolo de sinterização praticado neste estudo não teve sucesso na sinterização da zircônia odontológica, e o termociclagem não afeta as características microestruturais e mecânicas da Y-TZP / The objective of this study was to evaluate the impact of the sintering method, conventional and through microwave energy on the microstructural characteristics and mechanical properties of ceramics based on Y- TZP zirconia. The null hypothesis is that sintering is carried out by microwave oven has no effect on the biaxial flexural strength Y- TZP disc, both discs aged by means of a thermo cycler, and in the non- cycled groups. One hundred samples in the form of VIPI Block Zirconn ceramic discs (12 x 1.2 mm) were machined in accordance with ISO 6872 standards for biaxial bending test and were divided into groups according to the method of sintering and thermomechanical aging: Group I: conventional and without mechanical cycling sintering ; Group II : conventional + thermomechanical cycling sintering ; Group III: microwave sintering and without thermomechanical cycling ; Group IV: in microwave sintering + thermomechanical cycling . The specimens were subjected to biaxial bending after sintering for non-cycled groups and after cycling for groups which were submitted to aging ( 1,200,000 cycles, 45 N load and frequency of 2.8 Hz, biaxial, immersed in water 37 °C). Qualitative analysis was performed on samples using a scanning electron microscope and X-ray diffraction samples in eight samples(n = 2) for all groups. For statistical analysis the Weibull modulus (m) was used, and there was no significant difference when compared to cycling, but there was compared the method. The same happened when the analysis of variance (α = 5%) was applied. It follows that sintering protocol performed in this study had no success in dental zirconia sintering and thermal cycling does not affect the microstructure and mechanical properties of Y- TZP

Orientador: Guilherme de Siqueira Ferreira Anzaloni Saavedra / Co-orientador: Flávia Pires Rodrigues / Banca: Estevão Tomitsu Kimpara / Banca: Carlos Eduardo Francci / Resumo: O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do método de sinterização, convencional e por meio de energia micro-ondas, sobre as características microestruturais e propriedades mecânicas de cerâmicas à base de zircônia Y-TZP. A hipótese nula foi que a sinterização realizada por forno de micro-ondas não influencia na resistência à flexão biaxial de discos Y-TZP, tanto dos discos envelhecidos por meio de uma cicladora termomecânica, quanto nos grupos não-ciclados. Cem amostras em forma de discos de cerâmica VIPI Block Zirconn (12 x 1,2 mm) foram usinados de acordo com as normas ISO 6872 para o ensaio de flexão biaxial e foram separados em grupos de acordo com o método de sinterização e de envelhecimento termomecânico: Grupo I: Sinterização convencional e sem ciclagem mecânica; Grupo II: Sinterização convencional + ciclagem termomecânica; Grupo III: Sinterização em micro-ondas e sem ciclagem termomecânica; Grupo IV: Sinterização em micro-ondas + ciclagem termomecânica. Os corpos de prova foram submetidos à flexão biaxial após a sinterização para os grupos não ciclados e após a ciclagem para os grupos os quais foram submetidos ao envelhecimento (1.200.000 ciclos, carga de 45 N e frequência de 2,8 Hz, biaxial, imersos em água 37 °C). Foi realizada análise qualitativa das amostras por meio de um microscópio eletrônico de varredura e difração de raios-X em oito amostras (n = 2) para todos os grupos. Para a análise estatística foi utilizado o módulo Weibull (m), sendo que não houve diferença significativa quando comparado à ciclagem, porém houve quando comparado o método. O mesmo ocorreu quando foi aplicada a análise de variância (α = 5%). Conclui-se que o protocolo de sinterização praticado neste estudo não teve sucesso na sinterização da zircônia odontológica, e o termociclagem não afeta as características microestruturais e mecânicas da Y-TZP / Abstract: The objective of this study was to evaluate the impact of the sintering method, conventional and through microwave energy on the microstructural characteristics and mechanical properties of ceramics based on Y- TZP zirconia. The null hypothesis is that sintering is carried out by microwave oven has no effect on the biaxial flexural strength Y- TZP disc, both discs aged by means of a thermo cycler, and in the non- cycled groups. One hundred samples in the form of VIPI Block Zirconn ceramic discs (12 x 1.2 mm) were machined in accordance with ISO 6872 standards for biaxial bending test and were divided into groups according to the method of sintering and thermomechanical aging: Group I: conventional and without mechanical cycling sintering ; Group II : conventional + thermomechanical cycling sintering ; Group III: microwave sintering and without thermomechanical cycling ; Group IV: in microwave sintering + thermomechanical cycling . The specimens were subjected to biaxial bending after sintering for non-cycled groups and after cycling for groups which were submitted to aging ( 1,200,000 cycles, 45 N load and frequency of 2.8 Hz, biaxial, immersed in water 37 °C). Qualitative analysis was performed on samples using a scanning electron microscope and X-ray diffraction samples in eight samples(n = 2) for all groups. For statistical analysis the Weibull modulus (m) was used, and there was no significant difference when compared to cycling, but there was compared the method. The same happened when the analysis of variance (α = 5%) was applied. It follows that sintering protocol performed in this study had no success in dental zirconia sintering and thermal cycling does not affect the microstructure and mechanical properties of Y- TZP / Mestre

Submitted by Alison Vanceto (alison-vanceto@hotmail.com) on 2016-09-27T14:07:25Z No. of bitstreams: 1 TeseDMSC.pdf: 11591276 bytes, checksum: fcc4bd05d0e7049f1fe48d00e99712c5 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-04-24T19:11:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseDMSC.pdf: 11591276 bytes, checksum: fcc4bd05d0e7049f1fe48d00e99712c5 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-04-24T19:11:18Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseDMSC.pdf: 11591276 bytes, checksum: fcc4bd05d0e7049f1fe48d00e99712c5 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-24T19:24:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseDMSC.pdf: 11591276 bytes, checksum: fcc4bd05d0e7049f1fe48d00e99712c5 (MD5) Previous issue date: 2015-05-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / The purpose of this thesis was to develop a microwave dilatometer and to study the non-isothermal sintering kinetics of multiferroic composite ceramics. The multiferroic system used to study the sintering kinetics was a composite of two crystalline phases: piezo BaTiO3 and magnetostrictive CoxNi(1-x)Fe2O4 (where x = 0, 0.25, 0.5, 0.75 and 1 and molar ratios of 80/20, 70/30 and 50/50). A method was developed for the synthesis step, called in situ synthesis, to produce the two crystalline phases from a single solution in which the starting materials were completely dissolved. In this synthesis step, a groundbreaking method was developed for the in situ sol-gel synthesis of lead-free BaTiO3/CoxNi(1-x)Fe2O4 composites, applying synthesis control parameters such as basic pH and the amount of polyacrylic acid (PAA) added as a chelating agent. The use of basic pH and PAA as chelating agent enabled the simultaneous formation of two high purity crystalline phases with nanometric particles, spheroidal morphologies, and controlled stoichiometry. The microwave dilatometer measurement device was developed using a pyrometer sensing system, which enabled temperature measurements to be taken without the need for direct contact with the sample, and with greater accuracy, since it prevents direct interaction between the sensor and the microwave field. The effectiveness of the newly developed microwave dilatometer was tested in a study of the shrinkage behavior of the samples, which was compared with their behavior in a conventional dilatometer. The results revealed that shrinkage of the BaTiO3/CoxNi(1-x)Fe2O4 composites during microwave heating occurred at a lower sintering temperature than in conventional sintering, indicating the existence of “non-thermal” effects caused by the interaction of the sample with the microwaves. The “microwave effect” directly affected the sintering mechanisms, as evidenced by the activation energy in the initial stage of sintering. The development of the microwave heated dilatometer provided groundbreaking results in terms of reliable and reproducible dilatometric data. In addition, the in situ sol-gel synthesis of BaTiO3/CoxNi(1-x)Fe2O4 powders enabled a systematic study of the non-isothermal sintering kinetics of this material, opening up excellent prospects for the application of this technique to other materials. / A presente tese teve como objetivo o desenvolvimento de um dilatômetro aquecido por micro-ondas e o estudo cinético da sinterização por método não isotérmico de materiais cerâmicos multiferroicos. O sistema multiferroico utilizado foi um compósito constituído por duas fases cristalinas, uma piezelétrica de BaTiO3 e a outra magnetostritiva de CoxNi(1-x)Fe2O4 (com x = 0; 0,25; 0,5; 0,75 e 1 e proporções de porcentagem molar: 80/20, 70/30 e 50/50), sintetizadas pelo método sol-gel. Na etapa da síntese, desenvolveu-se um método que permitiu a obtenção das duas fases cristalinas através de uma única solução, denominado síntese in situ, com parâmetros controlados, tais como o pH básico (>9,5) e ácido poliacrílico (PAA) como agente quelante. Esses parâmetros possibilitaram a formação simultânea das duas fases cristalinas com pós de partículas nanométricos (20 nm). Na sinterização, foi utilizado um sistema de sensoriamento pirométrico acoplado ao forno de micro-ondas, permitindo medidas de temperatura sem contato direto com a amostra, e com maior precisão. A retração dos compósitos de BaTiO3/CoxNi(1-x)Fe2O4 durante o aquecimento por micro-ondas revelou redução na temperatura necessária de sinterização na faixa de 80–100 °C, quando comparada com uma sinterização convencional, o que indica a existência de efeitos não térmicos devido à interação da amostra com as micro-ondas. Esses efeitos incidiram diretamente nos mecanismos de sinterização, que foi evidenciado na diminuição da energia de ativação de densificação no estágio inicial da sinterização tanto nos compósitos como nas fases puras do sistema cerâmico estudado, por conseguinte o desenvolvimento do dilatômetro aquecido por micro-ondas permitiu de forma inédita medidas de retração confiáveis e reprodutíveis, e os pós sintetizados aqui permitiram o estudo sistemático da cinética de sinterização pelo método não isotérmico, abrindo excelentes perspectivas para o uso dessa técnica em outros materiais.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:56:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3000.pdf: 1478639 bytes, checksum: e967c96cc81e890a3ec05af0de14f852 (MD5) Previous issue date: 2010-03-18 / Financiadora de Estudos e Projetos / Carrot is a root plant of the same name, Daucus carota L.. This vegetable has a high consumption and its use as an ingredient in the formulation of industrial products has increased in recent years. The main appeal of the carrot is its high content of β-carotene. During harvest the carrots have 80 to 90% humidity and this high moisture content makes it a product with a short shelf life. Drying is an alternative to increase the shelf life of carrot. In addition, a drying operation is required to prepare the plant to participate in various formulations of industrial products. The study of carrot drying has been performed in several dryers and the quality of the product related to different processes. Drying in a microwave dryer has stood out in the drying of food, as its heating mode is different from conventional drying by hot air. Microwave drying can improve the quality of the final product. The purpose of this study is to analyze the drying of carrots in a microwave dryer, to evaluate the quality of the final product and to check whether the combination of vacuum drying will lead to an increase in the quality of the dried carrots. The monitoring of the kinetics of microwave drying and microwave vacuum drying was conducted and the relationship between the kinetics and process conditions, such as the carrot shape and the power used, was investigated. The influence of such processes in the characteristics of the final product was evaluated by determining the apparent density, real density, porosity, shrinkage, total β- carotene and rehydration. Also the desorption isotherms of carrots were determined at temperatures of 40°C and 50°C. The data of drying kinetics and desorption isotherms were fitted to models suggested in the literature in order to describe these processes. The results showed that the drying rate of carrot in a microwave dryer was affected by the carrot shape. The content of β-carotene was reduced with the increase of power applied. The microwave drying in vacuum produced carrots with higher porosity and lower shrinkage, but this characteristic was not reflected in the ability of rehydration, which was independent of the drying process. Of the models fitted to the experimental results, the Page model gave the best fit to the kinetics of drying and Peleg model gave the best fit to the kinetics of rehydration of carrots dried in a microwave dryer and a microwave drying in vacuum. / Cenoura é a raiz da planta de mesmo nome, Daucus carota L.. Este vegetal apresenta elevado consumo in natura e a sua utilização como ingrediente na formulação de produtos industrializados tem se elevado nos últimos anos. O principal atrativo da cenoura é o seu alto teor de β-caroteno. No momento da colheita a cenoura tem entre 80 e 90% de umidade e este alto teor de umidade a torna um produto com pequena vida de prateleira. Para aumentar a vida de prateleira da cenoura, a secagem é uma alternativa; além de ser necessária para preparar este vegetal para participar de diversas formulações em produtos indutrializados. O estudo da secagem de cenoura tem sido realizado em diversos secadores e a qualidade do produto obtido relacionada aos diferentes processos. A secagem em secador de microondas tem se destacado na secagem de alimentos, pois o seu modo de aquecimento é diferente da secagem convecional por ar quente, o que pode melhorar a qualidade do produto final obtido. Este estudo, então, tem como objetivo a análise da secagem de cenoura em microondas e também a avaliação da qualidade final do produto obtido e a verificação se a associação de vácuo a este modo de secagem gera aumento na qualidade da cenoura seca. Para tanto o acompanhamento da cinética de secagem em microondas e em microondas a vácuo foi realizado, bem como a relação entre esta cinética e as condições do processo, como a forma de corte e a potência utilizada. A influência do processo na qualidade do produto final foi avaliada através da determinação da densidade aparente, densidade real, porosidade, encolhimento, teor de β-caroteno e características de reidratação. Foram determinadas as isotermas de dessorção da cenoura às temperaturas de 40°C e 50°C. Os dados de cinética de secagem e das isotermas de dessorção foram ajustados a modelos sugeridos na literatura a fim de se descrever estes processos. Os resultados obtidos mostraram que a velocidade de secagem de cenoura em microondas foi influenciada pela forma de corte da amostra. Além disso, a associação ao vácuo resulta em um menor encolhimento e produto final mais poroso, porém estas características não foram garantia de melhor capacidade de reidratação. A degradação do β-caroteno aumentou com o aumento da potência utilizada. Dentre os modelos utilizados, o modelo de Page foi o que melhor descreveu a cinética de secagem e o modelo de Peleg foi o que melhor descreveu a cinética de reidratação de cenouras submetidas aos dois modos de secagem, microondas e microondas a vácuo.

Resumo: O craqueamento catalitico e um processo de suma importancia em uma refinaria, devido a obtencao de produtos nobres a partir de oleos com um menor valor agregado. Por este motivo, e um processo de alta lucratividade para uma refinaria e, portanto, demanda constantes inovacoes tecnologicas integradas as questoes ambientais. As ondas eletromagneticas proporcionam o aquecimento dieletrico das particulas do catalisador das reacoes de craqueamento, porem, nao aquecem o fluido a sua volta, assim, apenas o catalisador e mantido aquecido, minimizando a pirolise da fase fluida e, portanto, a menor formacao de coque sobre o catalisador. Um estudo utilizando ondas de radio frequencia (27,12 MHz), demonstrou que quando a carga continha enxofre, este era convertido, quase que na sua totalidade, a gas sulfidrico que se concentrava na fase gasosa, sendo facilmente separado das fracoes liquidas obtidas. Alem disso, as cadeias grandes eram convertidas apenas a olefinas pequenas (ate C4) e parafinas lineares na faixa do querosene (C10 - C16) e do oleo diesel (C15 - C20). Outros estudos para a industria do petroleo utilizaram ondas na faixa das microondas, 2,45 GHz, verificam o efeito na quebra de emulsoes e na reducao do seu teor de enxofre. Os efeitos das microondas no craqueamento catalitico de oleos pesados sao desconhecidos na literatura. Testes de craqueamento catalitico com microondas foram realizadas no produto de fundo da destilacao atmosferica (gasoleo leve), verificando-se o efeito da temperatura de alimentacao da carga, massa de catalisador, tempo de acao das ondas e injecao de nitrogenio. Os resultados foram analisados por cromatografia gasosa, espectrometria de massa e teor de enxofre por dispersao em raios-X. O presente trabalho demonstrou que a utilizacao das microondas e capaz de produzir reacoes de craqueamento neste oleo, gerando produtos com caracteristicas quimicas semelhantes a um oleo diesel comercial. Ocorreu tambem um significativo decrescimo no teor de enxofre de 6751 ppm para 2850 ppm. Em substituicao a importacao de equipamentos e acessorios necessarios a realizacao do trabalho, e que teria uma grande demanda de custos, desenvolveu-se uma tecnologia propria, que inclui a cavidade do forno de microondas, o sistema de vedacao e medida de temperatura, e o vaso de insercao das amostras (reator), sendo este um leito de jorro que promoveu, dentre outros avaliados, as melhores condicoes para a reacao num meio trifasico, operando com particulas de Zeolitas, utilizadas comercialmente, na faixa de diametro de 90 ?m.

Orientador: Guilherme de Siqueira Ferreira Anzaloni Saavedra / Co-orientador: Dolores Ribeiro Ricci Lazar / Banca: Renata Marques de Melo Marinho / Banca: Rubens Guimarães Filho / Resumo: Este trabalho teve como objetivo avaliar o impacto da temperatura de sinterização e resfriamento, no comportamento mecânico e microestrutural da cerâmica odontológica Y-TZP, sinterizada por energia de micro-ondas. Variaram-se a temperatura de sinterização e resfriamento a fim de se desenvolver um protocolo, que mantenha a microestrutura da zircônia compatível à obtida com sinterização convencional. Dessa forma, buscou-se otimizar o processo fazendo uso das principais vantagens da energia de micro-ondas: economia de energia, tempo de processo reduzido e absorção volumétrica de energia pelo material. Foram confeccionados N=84 discos por meio de CAD-CAM para obter padronização no tamanho dos discos de acordo com a ISO 6872, os discos foram divididos em 7 grupos n=12, o Grupo Controle foi sinterizado de modo convencional, e os Grupos Experimentais foram sinterizados por energia de micro-ondas, nos quais variaram-se a temperatura de sinterização (S) e a temperatura de resfriamento (R), formando os grupos: S1400RR, S1400R400, S1400R25, S1450RR, S1450R400 e S1450R25. Para caracterização microestrutural foram realizadas medidas de densidade, análises de difração de raios-X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e tamanho de grãos. A caracterização mecânica foi realizada por meio de ensaios de resistência à flexão biaxial. Os resultados de resistência à flexão obtidos foram analisados estatisticamente (ANOVA, Tukey, Sidak e Dunnett), sendo que os Grupos Controle (806,1±105,8 MPa) e S1450 (824,7±99,12 MPa) não se diferenciaram. Somente os Grupos sinterizados à 1400 °C (681,9±91,17 MPa) apresentaram médias inferiores. Este mesmo fato ocorreu quando se analisou a densidade. A análise de DRX mostrou que a fase tetragonal prevaleceu em todos os grupos. Pode-se então, sugerir um protocolo ideal para sinterização de Y-TZP por energia de micro-ondas:... / Abstract: This study aimed to evaluate the impact of sintering and cooling temperatures in the mechanical and microstructural behavior of microwave-sintered Y-TZP ceramics. The sintering and cooling temperatures were varied at given range in order to develop a protocol, which could maintain the zirconia microstructure compatible to the one obtained by conventional sintering. Thus, in this study the sintering process was optimized with the use of the main microwave energy qualities: energy-saving, reduced processing time and volumetric energy absorption by the material. Eighty-four discs were prepared with CAD-CAM (n=84) for discs size standardization, following ISO 6872. The discs were distributed into 7 groups (n=12), Control Group = conventional sintering. Other Groups, with microwave-sintered discs, with variations in sintering (S) and cooling (R) temperatures, formed the following sub-groups: S1400RR, S1400R400, S1400R25, S1450RR, S1450R400 and S1450R25. For microstructural analysis, the following characterizations were performed: Density, XRD and SEM; mechanical analysis was performed via biaxial flexure resistance. The flexure resistance data were statistically analyzed (two-way ANOVA, Tukey, Sidak and Dunnett). The Control (806,1±105,8 MPa) and S1450 (824,7±99,12 MPa) Groups did not present differences; only discs from Groups sintered at 1400ºC (681,9±91,17 MPa) showed lower averages. The same occurred when density values were analyzed. From XRD analysis, it was observed that all groups had remained in the tetragonal phase for a larger period. In conclusion, it can be proposed a protocol for microwave sintering: temperature 1450 ° C for 15 min and fast cooling. The method of microwave sintering presents compatibility with the conventional method and allows process optimization / Mestre

Orientador: Cláudio Luiz Carvalho / Banca: Ezequiel Costa Siqueira / Banca: Guilherme Gonçalves Sotelo / Resumo: Desde a descoberta dos supercondutores de alta temperatura crítica em 1986, suas propriedades tem sido extensivamente estudadas. Neste trabalho relatamos construção de junções Josephson do tipo ponte, construídas manualmente em um filme de BSCCO. Para a obtenção das junções Josephson foi depositado um pó de boa qualidade com composição nominal Bi1.8Pb0.4Sr2CaCu2O8 em substrato cristalino de aluminato de lantânio (LaAlO3), depois tratados termicamente usando um forno de microondas convencional da marca Panasonic (2.45 GHz, 800 W), para ocorrer a coalescência do pó sobre o substratos. As caracterizações estruturais foram realizadas por meio da técnica de difração de raios-X (DRX) e microscopia eletrônica de varredura (MEV), que revelou a predominância da fase 2212 e formações de placas supercondutoras, respectivamente. A caracterização elétrica foi realizada utilizando o método de quatro pontas DC, a fim de determinar a temperatura de transição crítica e também a curva característica de corrente-tensão (I-V). As temperaturas crítica de transição dos filmes foram de aproximadamente 81K. Também foi observado um salto da corrente elétrica na curva característica I-V com voltagem nula, estes resultados são característicos da ocorrência o tunelamento Josephson. Portanto, os filmes tratados termicamente por um forno de microondas doméstico demonstrou qualidade suficiente para se obter uma junção Josephson / Abstract: Since the discovery of high critical temperature superconductors in 1986, their properties have been extensively studied. In this work we report the construction of Josephson junctions, constructed manually in a superconductor thin film of BSCCO. The film was obtained of a commercial powder with a nominal composition Bi1.8Pb0.4Sr2 CaCu2O8 was deposited on a lanthanum aluminate crystalline substrate (LaAlO3), and thermally treated by a domestic microwave oven Panasonic (2.45 GHz, 800 W), to occur coalescence of the powder on the substrate. The structural characterization was performed using X-ray diffraction technique (XRD) and scanning electronic microscope (SEM) which revealed the predominance of 2212 phase and plaque-forming superconducting. Electrical characterization was performed using DC four probes technique to establish the critical, temperature (Tc) and also the current-voltage characteristics curve. An onset superconducting transition temperature was measured about at 81K. We also observed in the current-voltage characteristics curve a step of electric current at zero-voltage. These results imply that the tunneling Josephson occurred. Therefore, thin film thermally treated by a domestic microwave has shown sufficient quality to obtain Josephson junctions / Mestre

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, 2013. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2013-09-20T13:57:18Z No. of bitstreams: 1 2013_LeonardoCamargoNeves.pdf: 9734487 bytes, checksum: 0565bc5815da31f0db5543eb3b8991a6 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2013-09-20T14:42:18Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_LeonardoCamargoNeves.pdf: 9734487 bytes, checksum: 0565bc5815da31f0db5543eb3b8991a6 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-09-20T14:42:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_LeonardoCamargoNeves.pdf: 9734487 bytes, checksum: 0565bc5815da31f0db5543eb3b8991a6 (MD5) / Este trabalho apresenta o projeto de um gerador de pulsos Prolato Esferoidais para uso em sistemas UWB (Ultra Wideband). Uma banda larga, maior do que 500 MHz, associada ao baixo consumo de potência e a transmissão de dados baseada em pulsos, fazem do UWB um sistema de comunicação atraente par uso em aplicações que necessitem de altas taxas de transferência de dados, baixo consumo e circuitos simples, como Rede de Sensores Sem Fio (RSSF) e aplicações na área biomédica, por exemplo. Dentre os vários tipos de pulsos que podem ser implementados para uso em UWB, este trabalho propõe a utilização do Pulso Prolato Esferoidal, ou da sua sigla em inglês, PSWF (Prolate Spheroidal Wave Funciton). Pulsos PSWF não possuem uma forma fechada, sendo então utilizados a partir de uma aproximação discreta. Partindo dessa aproximação, serão realizadas aproximações numéricas no domínio do tempo e de Laplace para obtenção de uma função de transferência a ser implementada através de uma representação ótima no Espaço de Estados. Esta representação será então implementada em circuito por meio de um filtro Gm-C. Utilizando essa aproximação, realizam-se outras aproximações no domínio do tempo que permite obter uma função no domínio do tempo que representa esse tipo de pulso. Essa função é então manipulada no domínio de Laplace e, aplicandose o método de Padé, usada para se obter uma função de transferência. Representa-se essa função de transferência por meio da representação ortonormal no Espaço de Estados, o qual possui um comportamento próximo do ótimo em termos de faixa dinâmica e esparsidade, além de possuir baixa sensibilidade a variação de valores, em relação às representações convencionais, como as formas canônicas. Utilizando-se células de transcondutância também desenvolvidas nesse trabalho, a representação ortonormal é implementada por meio de um filtro Gm-C. Este filtro é usado em uma proposta de comunicação m-ária, que combina PAM (Pulse Amplitude Modulation) com OPM (Orthogonal Pulse Modulation), para uso em sistemas UWB. Idealmente, deseja-se obter um gerador de pulsos que gere pulsos PSWF de primeira e segunda ordens para aplicações na faixa sub-giga , de 500 MHz a 1 GHz. Os pulsos utilizados terão duração de 10 ns. Porém, devido à limitações da tecnologia, o circuito final do filtro apresentou uma resposta em frquência inferior à especificada inicialmente (com duração de 5 μs e banda de 1 MHz - 2 MHz). No entanto, o filtro obtido foi capaz de gerar pulsos Prolato Esferoidais de primeira e segunda ordens, o que representa uma resposta funcional de todo o sistema,validando assim a metodologia proposta. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / This paper presents the design of a pulse generator prolate spheroidal systems for use in UWB (Ultra Wideband). A large bandwidth, greater than 500 MHz, combined with low power consumption and pulse based data transmission, make UWB communication system attractive for use on applications requiring high data transfer rates, low power consumption and simple circuits as in Wireless Sensor Network (WSN) and biomedical applications, for example. Among the various types of pulses that can be implemented for use in UWB, this paper proposes the use Prolate Spheroidal Pulse (PSWF). PSWF pulses do not have a closed form, and are then used as a discrete approximation. Based on this approach, numerical approximations are performed in the time domain and Laplace to obtain a transfer function to be implemented through an optimal representation in State Space. This representation will then be implemented on the circuit by means of a Gm-C filter. Using this approximation, other approximations are realized in the time domain which achieves a function in the time domain representing this type of pulse. This function is then manipulated in the Laplace domain, and applying the method of Padé, used to obtain a transfer function. This transfer function is then represented through the orthonormal State Space representation, which has a near optimal behavior in terms of dynamic range and sparsity, besides having low sensitivity to changes in values, compared to conventional representations, as the canonical forms. Using transconductance cells also developed in this work, the orthonormal representation is implemented by means of a Gm-C filter. This filter is used in a proposed m-ary communication, combining PAM (Pulse Amplitude Modulation) with OPM (Orthogonal Pulse Modulation), for use in UWB systems. Ideally, it is desired to obtain a pulse generator that generates pulses PSWF first and second orders to applications in sub-giga, from 500 MHz to 1 GHz with pulses that have duration of 10 ns. However, due to limitations of the technology, the frequency response of the circuit of the filter is less than specified initially (lasting 5 mS and banda 1 MHz - 2 MHz). However, the obtained filter was able to generate PSWF pulses of first and second order, which represents a functional response of the whole system, thus validating the proposed method.

Neste trabalho é apresentado o projeto da rede de microondas do acelerador de elétrons Microtron, do Instituto de Física da Universidade de São Paulo. A finalidade da rede é a de, a partir de uma válvula klystron de 50 kW, operando em regime de onda contínua, distribuir a energia de microondas para as quatro estruturas aceleradoras e sistema picotador e agrupador. Os componentes da rede são apresentados do ponto de vista de projeto, construção e testes. Destaque é dado ao Sistema de Controle de Fase e Potência (SCFP) das estruturas aceleradoras, que obteve desempenho satisfatório em seu funcionamento. Os resultados obtidos proporcionam ao projeto do acelerador avançar para a etapa de integração destes componentes, configurando a rede, cujo traçado esta definido.