Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:19Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-03-15Bitstream added on 2014-06-13T19:00:09Z : No. of bitstreams: 1 salmazo_lo_me_bauru.pdf: 5230553 bytes, checksum: a59e34c0fc1acb2b0b0e6406f5258087 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / O objetivo deste trabalho foi sintetizar nanopartículas monofásicas paramagnéticas de ferrita de níquel e zinco, Ni0,5Zn0,5Fe2O4 (NZF) e utilizá-las na preparação de filmes elastoméricos calcinadas em diferentes temperaturas de forma a modificar seu tamanho. A caracterização estrutural das nanopartículas foi realizada via espectroscopia vibracional de absorção na região do infravermelho (FTIR), onde foi possível investigar as vibrações características da fase tipo espinélio entre 500 e 600 cm-¹ e 400 cm-¹, difratometria de raios X (DRX), microscopia eletrônica de transmissão (MET), no qual foi possível identificar a formação de nanopartículas monofásicas de Ni0,5Zn0,5FeO4 de acordo com ficha JCDS-08-0234, com tamanho entre 14 a 20nm. A caracterização térmica dos precursores das nanopartículas foi realizada utilizando as técnicas de calometria exploratória diferencial (DSC) e termogravimetria (TG). Nanomcompósitos com matriz de borracha natural vulcanizada foram preparados utilizando diferentes concentrações e tamanhos de nanopartículas paramagnéticas, as quais foram adicionadas aos demais componentes necessários à vulcanização da borracha natural (BN) do tipo crepe claro brasileiro. A análise estrutural dos nanocompósitos, denominados de BN/NZF, foi realizado utilizando as técnicas de difratometria de raios X (DRX), espectroscopia vibracional de absorção na região do infravermelho (FTIR), microscopia óptica (MO), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microscopia de força atômica (AFM). Através destas técnicas, a incorporação de diferentes proporções e tamanhos de nanopartículas foi avaliada. A caracterização térmica dos nanocompósitos foi realizada utilizando as ténicas de calorimetria exploratória diferencial (DSC), termogravimetria (TG), análise dinâmico-mecânica (DMA) com intuito de... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaix / This project aims to the synthesis of single-phase paramagnetic nanoparticles of Ni0,5Zn0,5Fe2O4 (NZF) nickel zinc ferrite and its application in the development of functional nanocomposites in specific materials with potential for microwave absorber. Modified Polyol method was used to synthesize a precursor powder, which was calcined at diferent temperatures in order to attain nanoparticles with different size particles. Structural characterization of nanoparticles was carried out by absorption spectroscopy in the infrared region with Fourier Transformed (FTIR), X-ray diffraction (XRD) and transmission electron microscopy (MET). From FTIR technique was possible to investigate chemical bonds and the Ni0,5Zn0,5Fe2O4 phase formation. The evolution of the thermal behavior of both precursor powder and nanoparticles was performed using the differential scanning calorimetry (DSC) and thermogravimetry (TG). Nanocomposites of vulcanized natural rubber were prepared using different concentration of Ni0,5Zn0,5Fe2O4 nanoparticles, which were added to other components necessary to the vulcanization process of natural rubber (NR), Hevea brasiliensis - clone RRIM 600. The structural analysis of nanocomposites of vulcanized natural rubber containing as additives different fractions of nickel zinc ferrite called here as NR/NZF was conducted by use of techniques: XRD, FTIR, optical microscopy (OM), scanning electron microscopy (SEM) and atomic force microscopy (AFM). Thermal analyses of nanocomposites were performed using DSC, TG, dynamic mechanical analysis (DMA) in order to identify changes in behavior of vulcanized natural rubber, as a function of fraction of Ni0,5Zn0,5FeO4 nanoparticles. The magnetic behavior of both nanoparticles and nanocomposites were investigated by the vibrating sample magnetometer... (Complete abstract click electronic access below)

Orientador: Carlos Rettori / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-17T07:58:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pires_MariaAmelia_D.pdf: 2293440 bytes, checksum: 3bf8431a57c916ecad804a75b81c00b7 (MD5) Previous issue date: 1992 / Resumo: Neste trabalho, foram estudados por Ressonância Paramagnética Eletrônica, as impurezas de CU2+ e Mn2+ em Grafite Intercalado com AlCl3 e para efeito de comparação este ion foi também observado, via RPE, no cristal de AlCl3. O principal objetivo do trabalho foi utilizar estas impurezas magnéticas para se extrair informações da camada intercalante no grafite. Com o CU2+, foi possível observar a existência de mais de um sitio para este ion na camada intercalante, indicando que os AlCl3-GICs, podem ser intercalados com diferentes espécies e que uma delas corresponde ao AlCl3 cristalino. A outra, possivelmente corresponde uma espécie molecular produzida na fase de intercalação através da "combinação" do Al2Cl6 com o CU2+. Com o Mn2+ foi possível constatar que a simetria básica no sitio do ion é preservada sob intercalação, mas que o parâmetro, D, de segunda ordem de campo cristalino é fortemente reduzido, ao se passar do cristal para o grafite. A origem desta variação de D, vem do fato da camada intercalante ser composta por apenas uma camada de Cl-, em cada lado do ion no grafite .Além do mais as camadas de carbono adjacentes estão carregadas positivamente, pela transferência de cargas, reduzindo ainda mais a intensidade do campo cristalino no sitio do ion Mn2+ Dando continuidade a um trabalho iniciado com Espectroscopia de Luminescência, foi também observado o Er3+ em AlCl3, cristalino. Pretende-se no futuro, estudar esta impureza sob efeito de intercalação, via RPE e Luminescência / Abstract: Not informed. / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Neste trabalho analisou-se por ressonância magnética nuclear em baixa (RMN-BR) e em alta resolução (RMN-AR), compostos de coordenação contendo íons paramagnéticos em solução. Demonstrou-se que estas são importantes ferramentas para o estudo destas espécies em meio aquoso, visando aplicações tanto em química analítica quanto em química inorgânica e bioinorgânica. Os estudos iniciais foram realizados com o ligante EDTA (Y4-), clássico agente quelante, e seus complexos com os íons Cu2+, Fe3+ e Mn2+. Os resultados demonstraram que a RMN-BR (20 MHz para o 1H) torna-se uma eficiente alternativa à espectrofotometria, principalmente para o estudo de complexos que não absorvem radiação no visível, como por exemplo, o quelato [Mn-Y]2-. A relaxometria por RMN-BR também foi usada para estudar soluções de quitosana (Chi) e seus complexos com os mesmos íons paramagnéticos previamente abordados para o EDTA. Os resultados demonstraram a eficiência da relaxometria tanto para os estudos de agregação polimérica em função do pH quanto para os estudos de complexação.<a name=\"_Hlk488851348\"> Foram também abordados complexos de sorbitol com íons Cu2+ tanto por relaxometria quanto por RMN-AR (600 MHz para o 1H). Neste caso, os resultados apresentaram uma alta complementariedade, permitindo inferir tanto acerca da troca de ligantes em solução e do pH ótimo para a complexação, quanto do surgimento de espécies macromoleculares com baixos coeficientes de autodifusão (D &asymp; 1,58 x10-10 mm2.s-1) em meio alcalino (pH &asymp; 12). Além do mais, foram avaliados novos complexos de Gd3+ com relevância biológica (agentes de contrastes), derivados do ligante AAZTA (6-amino-6-metilperhidro-1,4-diazepina). Os resultados demonstraram que as relaxividades paramagnéticas (r1p) foram de 7,44 mM-1.s-1 e 9,41 mM-1.s-1 para os derivados funcionalizados lateralmente com os ácidos propanoico e pentanoico, respectivamente, em comparação ao ligante precursor, 7,10 mM-1.s-1. Os estudos relaxométricos in vitro mostraram que estes novos derivados são menos susceptíveis à transmetalação com íons endógenos (Zn2+ e Ca2+), quando comparado ao AAZTA, possibilitando projetar o seu uso como agentes de contraste em tomografia por ressonância magnética (MRI). Aplicações relaxométricas in vivo foram realizadas utilizando o derivado contendo o ácido pentanoico conjugado ao peptídeo FibPep, apto a se ligar à proteína fibrina (presente em células tumorais). Os resultados demonstraram uma alta habilidade deste complexo para o assinalamento precoce e inequívoco do câncer de próstata (linhagem tumoral PC-3) em camundongos. / Low-resolution (LR) and high-resolution (HR) nuclear magnetic resonance (NMR) was used in this work for study coordination compounds containing paramagnetic ions in solution. It was demonstrated that these spectroscopies are important tools for the study of these species in aqueous medium, aiming applications in both, analytical chemistry and inorganic and bioinorganic chemistry. The initial studies were conducted using the EDTA (Y4-) ligand, classical complexant, and its chelate with the paramagnetic ions, among them Cu2+, Fe3+ and Mn2+. The results demonstrated that LR-NMR (20 MHz to 1H) becomes an efficient alternative to spectrophotometry, mainly for the study of complexes that do not absorb visible radiation, such as [Mn-Y]2- chelate. The LR-NMR relaxometry was also used to study chitosan (Chi) solutions and their complexes with the same paramagnetic ions previously discussed for EDTA. The results demonstrated the efficiency of the relaxometry for studies involving complexation and polymer aggregation as a function of the pH. Complexes of sorbitol with cupric ions were also addressed by relaxometry and HR-NMR (600 MHz to 1H). In this case, the results showed a high complementarity, allowing to infer about the ligand exchange and the optimum pH for the complexation reaction occurs. Besides, this study showed the appearance of species with low auto diffusion coefficients (D &asymp; 1.58 x10-10 mm2.s-1) in alkaline mediums (pH &asymp; 12), as consequence of the macromolecular character of this complex in this environment. In addition, new biologically relevant Gd3+ complexes (contrast agents) derived from AAZTA (6-amino-6-methylperhydro-1,4-diazepine) ligand were evaluated. The results demonstrated that the paramagnetic relaxivities (r1p) were 7.44 mM-1.s-1 and 9.41 mM-1.s-1 for derivatives laterally functionalized with propanoic and pentanoic acids, respectively, in comparison to precursor ligand, 7.10 mM-1.s-1. In vitro relaxometric studies demonstrated that these new derivatives are less susceptible to transmetallation reactions towards to endogenous ions (Zn2+ and Ca2+), in comparison to AAZTA (precursor ligand), becoming possible to design their use as contrast agents in magnetic resonance imaging (MRI) tomography applications. In vivo studies were conducted using the pentanoic acid derivative conjugated to FibPep peptide, able to bind to fibrin protein (present in tumor cells). The results for this study demonstrated a high ability of this complex for the early and unequivocal signaling for prostate cancer (PC-3 tumoral cell line) in mice.

Neste trabalho analisou-se por ressonância magnética nuclear em baixa (RMN-BR) e em alta resolução (RMN-AR), compostos de coordenação contendo íons paramagnéticos em solução. Demonstrou-se que estas são importantes ferramentas para o estudo destas espécies em meio aquoso, visando aplicações tanto em química analítica quanto em química inorgânica e bioinorgânica. Os estudos iniciais foram realizados com o ligante EDTA (Y4-), clássico agente quelante, e seus complexos com os íons Cu2+, Fe3+ e Mn2+. Os resultados demonstraram que a RMN-BR (20 MHz para o 1H) torna-se uma eficiente alternativa à espectrofotometria, principalmente para o estudo de complexos que não absorvem radiação no visível, como por exemplo, o quelato [Mn-Y]2-. A relaxometria por RMN-BR também foi usada para estudar soluções de quitosana (Chi) e seus complexos com os mesmos íons paramagnéticos previamente abordados para o EDTA. Os resultados demonstraram a eficiência da relaxometria tanto para os estudos de agregação polimérica em função do pH quanto para os estudos de complexação.<a name=\"_Hlk488851348\"> Foram também abordados complexos de sorbitol com íons Cu2+ tanto por relaxometria quanto por RMN-AR (600 MHz para o 1H). Neste caso, os resultados apresentaram uma alta complementariedade, permitindo inferir tanto acerca da troca de ligantes em solução e do pH ótimo para a complexação, quanto do surgimento de espécies macromoleculares com baixos coeficientes de autodifusão (D &asymp; 1,58 x10-10 mm2.s-1) em meio alcalino (pH &asymp; 12). Além do mais, foram avaliados novos complexos de Gd3+ com relevância biológica (agentes de contrastes), derivados do ligante AAZTA (6-amino-6-metilperhidro-1,4-diazepina). Os resultados demonstraram que as relaxividades paramagnéticas (r1p) foram de 7,44 mM-1.s-1 e 9,41 mM-1.s-1 para os derivados funcionalizados lateralmente com os ácidos propanoico e pentanoico, respectivamente, em comparação ao ligante precursor, 7,10 mM-1.s-1. Os estudos relaxométricos in vitro mostraram que estes novos derivados são menos susceptíveis à transmetalação com íons endógenos (Zn2+ e Ca2+), quando comparado ao AAZTA, possibilitando projetar o seu uso como agentes de contraste em tomografia por ressonância magnética (MRI). Aplicações relaxométricas in vivo foram realizadas utilizando o derivado contendo o ácido pentanoico conjugado ao peptídeo FibPep, apto a se ligar à proteína fibrina (presente em células tumorais). Os resultados demonstraram uma alta habilidade deste complexo para o assinalamento precoce e inequívoco do câncer de próstata (linhagem tumoral PC-3) em camundongos. / Low-resolution (LR) and high-resolution (HR) nuclear magnetic resonance (NMR) was used in this work for study coordination compounds containing paramagnetic ions in solution. It was demonstrated that these spectroscopies are important tools for the study of these species in aqueous medium, aiming applications in both, analytical chemistry and inorganic and bioinorganic chemistry. The initial studies were conducted using the EDTA (Y4-) ligand, classical complexant, and its chelate with the paramagnetic ions, among them Cu2+, Fe3+ and Mn2+. The results demonstrated that LR-NMR (20 MHz to 1H) becomes an efficient alternative to spectrophotometry, mainly for the study of complexes that do not absorb visible radiation, such as [Mn-Y]2- chelate. The LR-NMR relaxometry was also used to study chitosan (Chi) solutions and their complexes with the same paramagnetic ions previously discussed for EDTA. The results demonstrated the efficiency of the relaxometry for studies involving complexation and polymer aggregation as a function of the pH. Complexes of sorbitol with cupric ions were also addressed by relaxometry and HR-NMR (600 MHz to 1H). In this case, the results showed a high complementarity, allowing to infer about the ligand exchange and the optimum pH for the complexation reaction occurs. Besides, this study showed the appearance of species with low auto diffusion coefficients (D &asymp; 1.58 x10-10 mm2.s-1) in alkaline mediums (pH &asymp; 12), as consequence of the macromolecular character of this complex in this environment. In addition, new biologically relevant Gd3+ complexes (contrast agents) derived from AAZTA (6-amino-6-methylperhydro-1,4-diazepine) ligand were evaluated. The results demonstrated that the paramagnetic relaxivities (r1p) were 7.44 mM-1.s-1 and 9.41 mM-1.s-1 for derivatives laterally functionalized with propanoic and pentanoic acids, respectively, in comparison to precursor ligand, 7.10 mM-1.s-1. In vitro relaxometric studies demonstrated that these new derivatives are less susceptible to transmetallation reactions towards to endogenous ions (Zn2+ and Ca2+), in comparison to AAZTA (precursor ligand), becoming possible to design their use as contrast agents in magnetic resonance imaging (MRI) tomography applications. In vivo studies were conducted using the pentanoic acid derivative conjugated to FibPep peptide, able to bind to fibrin protein (present in tumor cells). The results for this study demonstrated a high ability of this complex for the early and unequivocal signaling for prostate cancer (PC-3 tumoral cell line) in mice.

Orientador: Aldo Eloizo Job / Banca: Marcos Augusto de Lima Nobre / Banca: Mariselma Ferreira / O programa de Pós graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais, POSMAT, tem carater institucional e integra as atividades de pesquisa em materiais de diversos campi da UNESP / Resumo: O objetivo deste trabalho foi sintetizar nanopartículas monofásicas paramagnéticas de ferrita de níquel e zinco, Ni0,5Zn0,5Fe2O4 (NZF) e utilizá-las na preparação de filmes elastoméricos calcinadas em diferentes temperaturas de forma a modificar seu tamanho. A caracterização estrutural das nanopartículas foi realizada via espectroscopia vibracional de absorção na região do infravermelho (FTIR), onde foi possível investigar as vibrações características da fase tipo espinélio entre 500 e 600 cm-¹ e 400 cm-¹, difratometria de raios X (DRX), microscopia eletrônica de transmissão (MET), no qual foi possível identificar a formação de nanopartículas monofásicas de Ni0,5Zn0,5FeO4 de acordo com ficha JCDS-08-0234, com tamanho entre 14 a 20nm. A caracterização térmica dos precursores das nanopartículas foi realizada utilizando as técnicas de calometria exploratória diferencial (DSC) e termogravimetria (TG). Nanomcompósitos com matriz de borracha natural vulcanizada foram preparados utilizando diferentes concentrações e tamanhos de nanopartículas paramagnéticas, as quais foram adicionadas aos demais componentes necessários à vulcanização da borracha natural (BN) do tipo crepe claro brasileiro. A análise estrutural dos nanocompósitos, denominados de BN/NZF, foi realizado utilizando as técnicas de difratometria de raios X (DRX), espectroscopia vibracional de absorção na região do infravermelho (FTIR), microscopia óptica (MO), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microscopia de força atômica (AFM). Através destas técnicas, a incorporação de diferentes proporções e tamanhos de nanopartículas foi avaliada. A caracterização térmica dos nanocompósitos foi realizada utilizando as ténicas de calorimetria exploratória diferencial (DSC), termogravimetria (TG), análise dinâmico-mecânica (DMA) com intuito de... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaix / Abstract: This project aims to the synthesis of single-phase paramagnetic nanoparticles of Ni0,5Zn0,5Fe2O4 (NZF) nickel zinc ferrite and its application in the development of functional nanocomposites in specific materials with potential for microwave absorber. Modified Polyol method was used to synthesize a precursor powder, which was calcined at diferent temperatures in order to attain nanoparticles with different size particles. Structural characterization of nanoparticles was carried out by absorption spectroscopy in the infrared region with Fourier Transformed (FTIR), X-ray diffraction (XRD) and transmission electron microscopy (MET). From FTIR technique was possible to investigate chemical bonds and the Ni0,5Zn0,5Fe2O4 phase formation. The evolution of the thermal behavior of both precursor powder and nanoparticles was performed using the differential scanning calorimetry (DSC) and thermogravimetry (TG). Nanocomposites of vulcanized natural rubber were prepared using different concentration of Ni0,5Zn0,5Fe2O4 nanoparticles, which were added to other components necessary to the vulcanization process of natural rubber (NR), Hevea brasiliensis - clone RRIM 600. The structural analysis of nanocomposites of vulcanized natural rubber containing as additives different fractions of nickel zinc ferrite called here as NR/NZF was conducted by use of techniques: XRD, FTIR, optical microscopy (OM), scanning electron microscopy (SEM) and atomic force microscopy (AFM). Thermal analyses of nanocomposites were performed using DSC, TG, dynamic mechanical analysis (DMA) in order to identify changes in behavior of vulcanized natural rubber, as a function of fraction of Ni0,5Zn0,5FeO4 nanoparticles. The magnetic behavior of both nanoparticles and nanocomposites were investigated by the vibrating sample magnetometer... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

O objetivo principal deste trabalho é o de avaliar as possibilidades do uso do osso com dosímetro. O método baseia-se na medida dos centros paramagnéticos criados por ação da radiação ionizante em ossos, utilizando a técnica de ressonância paramagnética eletrônica (RPE). Aplicando este método, foi possível medir doses no intervalo de 10 rad a 3Krad para raios-X e 50 rad a 3 Krad para o raio &#978 Co60. Foi também estabelecido um padrão de preparação das amostras a serem utilizadas como dosímetros. Com este método é possível determinar doses recebidas por indivíduos em casos de acidentes, podendo ser decidido o tipo de tratamento médico a partir do conhecimento destas doses. Outra possível aplicação é a monitoração de tratamento radioterápicos. Foi também estudado o tipo de centro paramagnético criado em ossos por radiação ionizante. / The purpose of this work is to evaluate the possibilities of the use of bone as a dosimeter. This method is based upon measurement of EPR absorption lines intensities f centers created by ionizing radiation. Applying this method it has been possible to measures doses about 10 rad for X rays and 50 rad for &#978 rays of Co60.The methodology for sample preparational has been stablished for use as a dosimeter.With this method it is possible to determine doses received by persons in radiation accidents. Another possible application is the monitoration of radiotherapic treatments. The physical properties of the paramagnetic centers created by radiation was also studied.

Este trabalho consistiu no desenvolvimento de um sistema para medir a magnetização de amostras paramagnéticas e diamagnéticas em grandes volumes. Sua principal aplicação tem sido a medida susceptométrica do tecido hepático para a quantificação da sobrecarga de ferro no fígado. Esse excesso de ferro no corpo é comum em pacientes talassêmicos e falcêmicos, que são regularmente submetidos a transfusões de sangue e, em pacientes com hemocromatose. Em pessoas normais, esse depósito de ferro pode conter entre 0,1 e 0,5 mg de ferritina (ftn) por grama de tecido úmido (mg ftn/gtecido úmido). Quando com sobrecarga, pode alcançar até 30 mg ftn/gtecido úmido. A contribuição diamagnética devido à presença dos tecidos biológicos (água, pele, gordura, músculo, nervo, osso, etc) é equivalente à contribuição paramagnética devido à presença de, aproximadamente, 6 mg ftn/gtecido úmido distribuídos no tecido hepático. Essa intensa contribuição diamagnética foi sensivelmente reduzida com o uso de uma bolsa de água acoplada ao torso. Medidas in vitro foram realizadas num phantom, composto de um tubo cilíndrico de acrílico preenchido com água e uma esfera de plástico, acoplada internamente ao cilindro, preenchida com solução de Fe3+. O volume cilíndrico representa os tecidos e o esférico representa o fígado. Medidas in vivo foram realizadas com duas modalidades: com e sem o uso da bolsa de água sobre o torso. Essas medidas foram efetuadas em voluntários assintomáticos e pacientes talassêmicos sob tratamento no Hemocentro de Ribeirão Preto (HRP). A medida da magnetização foi realizada com um gradiômetro axial de segunda ordem, acoplado a um SQUID-RF. A amostra foi magnetizada com um campo magnético AC e homogêneo. Os resultados confirmaram a sensibilidade da técnica para quantificar níveis de ferro hepático em pacientes com sobrecarga, com eficiência de diferenciar níveis equivalentes àqueles encontrado(s) em pessoas normais. A automatização da instrumentação e a aquisição dos dados foram feitas em ambiente LabView e as simulações dos modelos, apresentadas juntamente com os processamentos dos sinais, foram realizadas em ambiente MatLab. / This work consisted in the development of a system to measure the magnetization of large paramagnetic and diamagnetic samples. The main application was susceptometric measurements of the hepatic tissue for quantification of the iron overload. Iron excess is commonly observed in thalassemic and sickle cell anemia patients who have repeatedly received red blood cell transfusions for prevention or treatment of chronic complications and in patients with hemocromatosis. In normal subjects, iron concentration is usually between 0.1 and 0.5 mg of ferritin by gram of wet tissue (mg ftn/gwet tissue). However, in individuals with the above diseases, it can reach up to 30 mg ftn/gwet tissue. The diamagnetic contribution due to the presence of biological tissues (water, skin, fat, muscle, nerve, bone, etc) is equivalent to the paramagnetic contribution due to the presence of approximately 6 mg ftn/gwet tissue distributed in the hepatic tissue. This intense diamagnetic contribution was makedly reduced by using a water bag coupled to the subject’s torso. Measurements in vitro were performed in a phantom composed of a cylindrical acrylic tube, filled with pure water containing a plastic sphere placed off axis to simulate the liver position. The sphere was filled with a Fe3+ solution to simulate different iron concentration present in the liver. Measurements in vivo were performed in thalassemic patients undergoing treatment at the Hemocentro de Ribeirão Preto (HRP) and in normal subjects using two different modalities: with and without the use of the water bag on the torso. The measurements of the magnetization were made using a second order axial gradiometer coupled to a RF SQUID. The sample was magnetized using a homogeneous AC magnetic field. The results confirmed the sensitivity of the technique to quantify levels of hepatic iron in patients with overload, with efficiency of differentiating iron levels equivalent to that found in normal subjects. Automation of instrumentation and data acquisition were done in LabView (National Instruments) and susceptometric models simulations and the signal processing were done in MatLab environment.

Orientador: Pascoal J. G. Pagliuso / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-10T11:33:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Iwamoto_WellingtonAkira_M.pdf: 1834376 bytes, checksum: f57724e8570a2064285943632257620b (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Semicondutores ferromagnéticos (FM) são compostos de grande interesse tecnológico devido à possibilidade de combinar suas cargas e o grau de liberdade de spin para produzir dispositivos eletrônicos. Em particular, filmes finos semicondutores dopados com metais de transição têm se tornado foco de intensa investigação científica desde a descoberta do ferromagnetismo com razoável temperatura de Curie [1] ¿[4]. Exemplos de semicondutores magnéticos diluídos (DMS) são os filmes finos de GaAs dopado com Mn e ZnO dopado Co. Nessa dissertação, nós apresentamos experimentos de Ressonância Paramagnética Eletrônica (EPR) e de susceptibilidade magnética para os filmes finos amorfos e cristalinos de GaAs dopados com Mn e filmes cristalinos de ZnO dopados com Co, com a finalidade de explorar as propriedades magnéticas globais e locais nesses DMS. Para todos os filmes amorfos de GaAs dopados com Mn, os nossos resultados indicaram a ausência de qualquer ordenamento ferromagnético entre as temperaturas 300 > T > 2 K ao contrário dos filmes cristalinos que foi observado ferromagnetismo em T < 110 K. Além do mais, observamos nas medidas de EPR uma única linha associada aos íons localizados de Mn 2+ para os filmes finos amorfos de GaAs dopados com Mn e g ~ 2,01, o qual se manteve inalterado com a temperatura. Para nossos filmes cristalinos de GaAs foram observados modos ferromagnéticos para T < TC. Alguns filmes amorfos de GaAs dopado com Mn, foram hidrogenados e, para estes, encontramos que dopagem de hidrogênio, torna o filme mais cristalino, e que sua influência nas propriedades magnéticas é somente causada pela sua variação no grau de cristalinidade. Para os filmes cristalinos de ZnO dopado com Co, os experimentos de EPR mostraram que somente para os filmes com concentração de 10 % de Co um modo ferromagnético pôde ser observado. E através de medidas de magnetização foi observada uma magnetização de saturação máxima MS ~ 1,1 µB/Co para o filme com concentração de 10 % de Co, sendo que a magnetização decresce para concentrações maiores de Co. Isso indica que o loop ferromagnético encontrado nos filmes não pode estar associado a simples precipitação de Co. Uma comparação entre as propriedades magnéticas do filmes de 10 % de Co e da possível fase espúria, ZnCo2O4, mostraram propriedades magnéticas dos filmes de ZnO dopado com Co não parecem estar associados com esta fase / Abstract: Ferromagnetic semiconductors (FM) are compounds of technological interest due to the possibility of combining their charge and spin degrees of freedom when producing electronic devices. In particular, semiconductor thin films doped with transition metal have become focus of intense scientific investigation since ferromagnetism with reasonably high Curie temperatures (racing from few Kelvin to room temperature) was found in theses films [1-4]. Examples of such dilute magnetic semiconductor (DMS) are Mn-doped GaAs and Co-doped ZnO thin films. ZnO is a direct bandgap II-VI semiconductor with a wurtzite-type structure. In this word, we have performed studies of EPR and magnetic susceptibility in Co-doped ZnO and Mn-doped GaAs thin films in order to further explore the global and local magnetic properties of these intriguing DMS. For the Mn-doped GaAs samples, our results show the absence of ferromagnetic ordering for the amorphous films in the 300 > T > 2 K temperature range, in contrast to the ferromagnetism found in crystalline films for TC< 110 K. A single EPR line with a temperature independent g-value (g ~ 2) is observed for the amorphous films and the behavior of this ESR linewidth depends on the level of crystallinity of the film. For the Mn-doped GaAs crystalline films, only a ferromagnetic mode is observed for T < TCwhen the film is ferromagnetic. Regarding the effect of H-doping in the properties of Mn-doped GaAs amorphous films, the Mn 2+ ESR line was found to be nearly unaffected by the presence of hydrogen apart of slightly linewidth changes induced by the changes in the film crystallinity. Hydrogen doping has no direct effects in the magnetic properties of Mn-doped GaAs films. For the Co-based films, the ESR experiments show that only the Zn0,90Co0,10 O film presented a strong anisotropic FMR. The magnetization data show that ~ 10% of Co-doped ZnO films produce the maximum Ms ~ 1,1 µB/Co in the series. The absence of FMR for films with higher Co Concentration indicates that the observed FM loops cannot be associated with simply precipitation of pure Co ions, but more work needs to be done to complete rule out the contribution of other magnetic secondary phases / Mestrado / Física da Matéria Condensada / Mestre em Física

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / In this work, structural and magnetic properties of the Co(AlxCo1-x)2O4 (0 ≤ x ≤ 0,35) e BaxA1-xCoO3-o (0 ≤ x ≤ 0,20) cobalt-based compounds in their bulk and nanostructured form prepared by the solid state reaction and co-precipitation methods are studied. In order to verify the crystalline structures of samples, X-Ray diffraction measurements (XRD) were performed. Analysis of XRD measurements using the Rietveld method allowed us to extract information on phase purity and crystalline symmetry of samples. Besides, for the case of nanostructured samples, X-ray absorption (XAS) measurements as a function of temperature were carried out in order to evaluate the crystalline field splitting. Magnetization measurements performed as function of an applied magnetic field (-70 < H < 70 kOe) and temperature (2 - 300 K) were taken for using a SQUID magnetometer. For the series of samples Co(AlxCo1-x)2O4 (0 ≤ x ≤ 0.35), the observation of an antiferromagnetic transition confirms that the Co3+ ions located at octahedral sites are low spin (S = 0). Furthermore, the evaluation of the magnetic moment from the dependence of the magnetic susceptibility with the temperature reveals that the orbital magnetic moment of Co2+ ions located on tetrahedral site is not totally quenched by the crystalline electric field. For the series of samples BaxA1-xCoO3-o (0 ≤ x ≤ 0.20, A = Ca and Mg and o = 0 or 0.4) the Rietveld refinement of the diffraction patterns shows the coexistence of BaCoO2.6 and BaCoO3 structures with space group P63/mmc. The MxH curves measured at 2 K show multiple steps with the applied magnetic field. Finally, the saturation magnetization of the measured curves is consistent with the low spin state of the Co2+ or Co4+ ions. / Neste trabalho, as propriedades estruturais e magnéticas dos compostos a base de cobalto Co(AlxCo1-x)2O4 (0 ≤ x ≤ 0,35) e BaxA1-xCoO3-o (0 ≤ x ≤ 0,20) em sua forma massiva e nanoestruturada preparadas pelo método de reação do estado sólido e de co-precipitação são estudadas. Medidas de Difração de Raios X (DRX) foram realizadas com o objetivo de verificar as fases cristalográficas presentes nas amostras. A análise das medidas de DRX através do método de Rietveld permitiu extrair informações sobre a pureza da fase e simetria cristalina. Além disso, para o caso das amostras nanoestruturadas, foram realizadas medidas de Absorção de Raios X (XAS) em função da temperatura, com o objetivo de avaliar a separação causada pelo efeito do campo elétrico cristalino. A caracterização magnética foi feita através de medidas de magnetização em função de um campo magnético aplicado (-70 < H < 70 kOe) e em função da temperatura (2 - 300 K), usando um magnetômetro SQUID. Para a série de amostras Co(AlxCo1-x)2O4 (0 ≤ x ≤ 0,35), a observação de uma transição antiferromagnética confirma que os íons Co3+ localizados em sítios octaédricos estão na configuração de baixo spin (S = 0). Além disso, a avaliação do momento magnético obtido da dependência da susceptibilidade magnética com a temperatura revela que o momento magnético orbital não é totalmente quenched pelo campo elétrico cristalino. Já para a série de amostras BaxA1-xCoO3-o (0 ≤ x ≤ 0,20, A = Ca e Mg e o = 0 ou 0,4) o refinamento Rietveld dos padrões de difração mostra a coexistência das fases BaCoO2,6 e BaCoO3 com estruturas hexagonais (P63/mmc). As curvas MxH medidas a 2 K mostram múltiplos degraus com o campo magnético aplicado. Finalmente, a magnetização de saturação das amostras medidas é consistente com o estado baixo spin dos íons Co2+ ou Co4+.

O objetivo principal deste trabalho é o de avaliar as possibilidades do uso do osso com dosímetro. O método baseia-se na medida dos centros paramagnéticos criados por ação da radiação ionizante em ossos, utilizando a técnica de ressonância paramagnética eletrônica (RPE). Aplicando este método, foi possível medir doses no intervalo de 10 rad a 3Krad para raios-X e 50 rad a 3 Krad para o raio &#978 Co60. Foi também estabelecido um padrão de preparação das amostras a serem utilizadas como dosímetros. Com este método é possível determinar doses recebidas por indivíduos em casos de acidentes, podendo ser decidido o tipo de tratamento médico a partir do conhecimento destas doses. Outra possível aplicação é a monitoração de tratamento radioterápicos. Foi também estudado o tipo de centro paramagnético criado em ossos por radiação ionizante. / The purpose of this work is to evaluate the possibilities of the use of bone as a dosimeter. This method is based upon measurement of EPR absorption lines intensities f centers created by ionizing radiation. Applying this method it has been possible to measures doses about 10 rad for X rays and 50 rad for &#978 rays of Co60.The methodology for sample preparational has been stablished for use as a dosimeter.With this method it is possible to determine doses received by persons in radiation accidents. Another possible application is the monitoration of radiotherapic treatments. The physical properties of the paramagnetic centers created by radiation was also studied.