Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Cadmium silicate in composition CdSiO3 is a phosphorescent material with potential applications in areas such as emergency lights, opto-electronic devices and coating of ceramic tiles for use in radiodiagnostic rooms. In this work, the main goal was to investigate the mechanism of intrinsic luminescence of the crystalline material CdSiO3 evaluating the influence of the synthesis parameters on the structure of the material and its optical properties. The effects of the synthesis parameters (pH, calcination temperature and time) were investigated to obtain best synthesis conditions for sample preparation. Samples with single crystalline phase have been successfully obtained using starting solutions with pH of 1.0, 3.0 and 7.0, with minimum temperature and time of calcination equal to 1000 °C/3h or 700 °C/3h for samples departing from solutions pH 1.0 or 7.0, respectively. The optical properties of the synthesized powders were studied by a combination of Optical Absorption (OA), Photoluminescence (PL), thermoluminescence (TL) and luminescent decay. Absorption spectra revealed a self-trapped exciton band characteristic of CdSiO3 at around 4.70 eV, and a dependency of the bandgap energy on the starting pH used, being 5.37 eV or 5.62 eV for pH 7.0 or 1.0, respectively. Luminescence emission spectra are composed of two main bands at 590 nm and 490 nm, with varied relative intensities with the synthesis parameters. A band at 460 nm with higher intensity was observed from the sample produced from solution with pH = 1.0, while a band at 590 nm with higher intensity corresponds to the one produced with pH 7.0. The band at 590 nm of the sample produced from solution with pH = 7.0 presented higher light persistence, which was related to defects in the Si network, in addition to the vacancy effects Cd and O. In this work, we verified that the light emission can be improved by adjusting the pH during the sol-gel synthesis and made possible the understanding of the influence of the pH on the crystalline phase formation and its effect on the defects produced and the optical properties of the material. / O silicato de cádmio na composição CdSiO3 é um material fosforescente com potencial de aplicação em áreas como sinalização de emergência, armazenamento óptico de dados e revestimentos cerâmicos para uso em salas de radiodiagnósticos. Neste trabalho, o principal objetivo foi investigar o mecanismo de luminescência intrínseca de longa duração do material cristalino CdSiO3 avaliando a influência dos parâmetros de síntese na estrutura do material e em suas propriedades ópticas. Os efeitos dos parâmetros de síntese (pH, tempo e temperatura de calcinação) foram investigados para a obtenção da melhor condição de preparo das amostras de CdSiO3. As amostras com uma única fase cristalina foram obtidas com sucesso utilizando soluções de pH de partida de 1,0, 3,0 e 7,0, com temperatura e tempo de calcinação mínimos iguais a 1000 ºC/3h ou a 700 ºC/3h para amostras produzidas com pH 1 ou 7, respectivamente. As propriedades ópticas dos pós sintetizados foram estudadas via absorção óptica (AO), fotoluminescência (PL), termoluminescência (TL) e decaimento luminescente. Os espectros de absorção revelaram a presença de éxciton autoarmadilhado no CdSiO3 a cerca de 4,70 eV e uma dependência da energia de bandgap ao ajustar o pH de partida utilizado, sendo 5,37 eV ou 5,62 eV para pH 7,0 ou 1,0, respectivamente. Os espectros de emissão de luminescência foram compostos por duas bandas principais a 590 nm e 460 nm, com intensidades relativas variadas com os parâmetros de síntese. Uma banda em 460 nm com maior intensidade foi observada a partir da amostra produzida a partir de solução com pH = 1,0, enquanto uma banda em 590 nm com maior intensidade corresponde à produzida com pH 7,0. A banda em 590 nm da amostra produzida a partir de solução com pH = 7,0 apresentou maior persistência de luz, que estava relacionada com os defeitos na rede de Si, além dos efeitos vacâncias Cd e O. Neste trabalho, verificamos que a emissão de luz pode ser melhorada através do ajuste do pH durante a síntese solgel e possibilitou o entendimento da influência do pH na formação da fase cristalina e o seu efeito nos defeitos produzidos e nas propriedades ópticas do material. / São Cristóvão, SE

O estudo da propagação da luz nas porcelanas é importante para entender seu comportamento óptico frente a situações clínicas como fotoativação de cimentos resinosos e sua resposta estética, quando observada sobre diferentes fundos. Este trabalho estudou a influência da espessura, cor, opacidade e marca comercial das porcelanas feldspáticas na propagação da luz visível, através da teoria de KubelkaMunk (KM), nos intervalos de comprimento de onda de 410500nm e de 410700nm. Foram confeccionados discos de 12,5mm por 1 mm de espessura de porcelana feldspática de duas opacidades, corpo (B) e corpo opaco (BO), das marcas Vintage Halo (HALO), Noritake Super Porcelain EX3 (NORI) e IPS dSIGN (IPS), nas cores A1, A35 e B3 (n=7). Os discos foram polidos através de uma série de lixas abrasivas até a granulação 600 e acondicionados individualmente em ambiente seco. Os discos tiveram suas curvas espectrais de refletância obtidos em contato óptico, sobre fundo branco e preto, através do uso de um espectrofotômetro com esfera de integração acoplada, no intervalo de comprimento de onda de 410700nm. As curvas de refletância foram inseridas na teoria KM, para obtenção e análise quantitativa e qualitativa das propriedades ópticas de cada material. As análises qualitativas envolveram a observação do comportamento espectral das curvas de espalhamento, absorção, espessura infinita e reflexão para todos aos materiais em função do comprimento de onda. As análises quantitativas envolveram a obtenção das espessuras ópticas estimadas em extinções crescentes de 50% (X50), 90% (X90), 95% (X95) e infinita 99.9% (X99.9), para o intervalo de comprimento de onda de 410500nm e a obtenção da espessura óptica infinita 99.9% (X) e dos Parâmetros de Translucidez (TP), estimados nas espessuras de 0.5mm (TP0.5), 1.25mm (TP1.25) e 2.00mm (TP2.00), para o intervalo de comprimento de onda de 410700nm. Os Parâmetros de Translucidez foram utilizados para avaliar o efeito de mascaramento da porcelana sobre os fundos utilizados. Os resultados mostraram que todos os fatores (cor, opacidade e marca comercial) exerceram influência para atenuar a propagação da luz através dos espécimes. De maneira geral, a maior atenuação de luz esteve ligada à porcelanas de corpo opaco e mais saturadas (cor A35 e B3). Em relação à marca comercial a porcelana IPS, atenuou de maneira geral mais luz nas cores A35 e B3 em relação às mesmas cores das marcas HALO e NORI nas espessuras ópticas estudadas. Os valores de espessura óptica infinita (espessura onde a energia transmitida é praticamente zero), para ambos os intervalos de comprimento de onda, para todos os materiais, superaram os limites de espessura clínica indicados pela literatura. Isto implicou que, no caso do intervalo de 410 a 500nm, a energia transmitida pode girar de 20 a 5% para as porcelanas de corpo, e de 10 a 5%, para as de corpo opaco e, no caso do mascaramento, as porcelanas serão mais influenciadas por fundos que apresentarem resposta colorimétrica acentuada nas regiões alaranjadas e avermelhadas do espectro visível. As análises qualitativas mostraram que para todos os materiais e espessuras a luz será preferencialmente atenuada no início do espectro, intervalo de 410 a 500nm e menos atenuada em direção ao final do espectro visível. Os resultados também mostraram que com o aumento da espessura, a atenuação aumentou, e que a relação entre espessura e atenuação é não linear. / The study of light propagation through porcelains is important to understand its optical behavior in front of clinical situations such as the photoactivation of luting cements and their esthetic responses, when observed against different backgrounds. This research studies the influence of thickness, shade, opacity, and commercial brands of feldspatic porcelains on the propagation of visible light through the Kubelka Munk Theory for the wavelength intervals of 410500nm and 410700nm. Discs with 12,5mm in diameter and thickness of 1mm were prepared with feldspatic porcelain in two opacities, body (B) and opaque body (BO), three commercial brands; Vintage Halo (HALO), Noritake Super Porcelain EX3 (NORI), and IPS dSIGN (IPS), and three shades, A1, A35, and B3 (n=7). The discs were polished with a series of waterproof sandpapers down to a #600 grade sandpaper, and individually stored in a dry environment. The spectral reflectance curves were acquired from the disks on optical contact, against white and black backgrounds, with a spectrometer with a diffuse reflectance attachment (an attached integration sphere), in the wavelength interval of 410700nm. The reflectance spectra were inserted in the KM theory to quantitatively and qualitatively obtain and analyze the optical properties of each material. The qualitative analyses were obtained from the observation of the spectral behavior of scattering, absorption, infinite optical thickness, and reflection spectra for all materials as a function of the wavelength. The quantitative analyses involved obtaining the predicted optical thicknesses in extinctions with increments of 50% (X50), 90% (X90), 95% (X95) and infinite 99.9% (X99.9), for the wavelength interval of 410500nm and the obtaining of the infinite optical thickness 99.9% (X) and the translucency parameter (TP) estimated as 0.5mm (TP0.5), 1.25mm (TP1.25) e 2.00mm (TP2.00) thicknesses, for the wavelength interval of 410700nm. The Translucency parameters were used to evaluate the porcelain masking effect against the tested backgrounds. The results showed that all factors (Shade, Opacity, and Commercial Brand) exerted influence to attenuate the light propagation through the specimens. In general, a higher light attenuation was linked to porcelains exhibiting more saturated shades (A35, and B3) and body opaque types. The commercial brand IPS porcelain shades A35 and B3, generally attenuated more light than the same shades of HALO and NORI for the studied optical thicknesses. The infinite optical thicknesses values (thicknesses where the transmitted light is close to zero) is above the clinical thickness reported in the literature for all materials and both wavelength intervals. This fact implied that regarding the 410500nm interval, the body porcelain could transmit from 20 to 5% of the energy, while the opaque body transmits from 10 to 5%. The masking effect of the porcelains will be increasingly translucid against the background with increased colorimetric response on the Red Orange regions of the visible spectra. The qualitative analysis showed that for all materials and thicknesses, the light will preferably be attenuated in the beginning of the spectra, on the 410500nm interval e and will be less attenuated towards the ending of the visible spectra. The results also showed that the attenuation increased with the increase of the thickness, and the relationship between thickness and attenuation is nonlinear.

Orientador: Marcelo Ornaghi Orlandi / Banca: Walter Katsumi Sakamoto / Banca: Emerson Rodrigues de Camargo / Resumo: Nanocompósitos são materiais que combinam duas (ou mais) fases sólidas, uma das quais deve possuir dimensões nanométricas, que pode reunir em um único material várias propriedades melhoradas para uma dada aplicação e, portanto, podem permitir a coexistência de propriedades tradicionalmente antagônicas como, transparência e condutividade. O presente trabalho teve como objetivo a obtenção de um nanocompósito polimérico transparente e condutor de polimetilmetacrilato - PMMA com nanofitas do sistema Indium Tin Oxide - ITO. Para isto primeiramente estudou-se a influência da temperatura na síntese das nanoestruturas de ITO e depois de obtida a temperatura de síntese que proporcionou o crescimento de nanofitas de ITO com maior condutividade e maior transparência no espectro visível, estudou-se a influência da inserção destas nanofitas nas propriedades ópticas e elétricas de filmes nanocompósitos de PMMA. Como as nanofitas obtidas são emaranhadas, para a obtenção do nanocompósito foi realizada uma separação prévia das mesmas utilizando duas dispersões distintas: sendo a primeira em um ultrasom convencional e a segunda em uma ponta ultrasônica. Depois de dispersas, as nanofitas foram misturadas ao PMMA comercial dissolvido em concentrações mássicas de 1%, 2%, 5% e 10% de nanofitas. As soluções foram então depositadas sobre substrato de vidro e, depois de secos, os filmes foram destacados. As caracterizações ópticas mostraram que a transmitância no espectro visível dos filmes diminui em função do aumento da quantidade de nanofitas no compósito. Neste estudo, as caracterizações elétricas mostraram que ocorreu percolação das nanofitas no polímero após a inserção de 5% em massa de nanofitas. As imagens de MET para os filmes corroboraram os resultados previstos pelas caracterizações elétricas. Os filmes... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Nanocomposites are materials which have two or more solid phases, and one of these phases should be in nano-sized scale range. These materials can have several properties increased for special application and it is possible to obtain composites with traditionally antagonistic combinations of properties, such as transparence in the visible range of light and good conductivity. The main goal of this work is obtain a transparent and conductive polymer-based nanocomposite using polymethylmethacrylate - PMMA and ITO (Indium Tin Oxide) nanobelts. To reach this goal it was first studied the influence of temperature on the synthesis of nanostructured ITO. Once the temperature of synthesis was optimized to ensure the growth of ITO nanobelts with both good conductivity and good transparency in the visible spectrum, we studied the influence of ITO nanobelts on the electrical and optical properties of nanocomposites of PMMA. Because the synthesized nanobelts are entangled each other, to obtain the composite it was realized a separation of them using two different ways; first using a conventional ultrasound and after an ultrasonic tip. Then, nanobelts were mixed with commercial PMMA dissolved in THF 10% in mass concentrations of 1%, 2%, 5% and 10%. So, the solution was deposited over a glass substrate by casting. The results showed that films transmittance in visible range decreases by increasing the amount of nanobelts. The electrical characterization showed that percolation occurred after 5%wt of filler. TEM images of composites corroborate the results provided by the electrical measures. The films prepared using both dispersions had the same transmittance in the visible spectrum, despite of the films obtained by dispersing the nanobelts in ultrasonic tip had a lower electrical resistance. Thus it can be concluded that the dispersion by ultrasonic... (Summary complete electronic access click below) / Mestre

This dissertation of master s degree presents the results and discussions related to the synthesis, characterization, and stability of a new colloidal system containing gold nanoparticles (AuNP) dispersed in castor oil. In parallel, the stability of the system against agglomeration, after addition of other organic solvents in the medium was evaluated. In collaboration with the Laboratory of Optics and Materials of the Institute of Physics of the Federal University of Alagoas, the non linear optical properties of the new colloidal system were evaluated. The colloids were synthesized via wet chemistry, using a two-phase method, which consists of a mixture of an aqueous solution of HAuCl4, castor oil, ethanol, and an aqueous solution of KOH. Several colloid syntheses had been carried out, using ratios of Au/OH⎯/castor oil, in order to establish the convenient concentration ratio of the components to lead the formation of relative stable colloids. The AuNPs had been characterized by Transmission Electronic Microscopy (TEM), ultraviolet-visible spectroscopy (UV-Vis), and the quantification of gold content in the colloid was done by Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometry (ICP-AES). The new colloidal system of nanoparticles of gold dispersed in castor oil presented interesting non linear optical properties. These properties had been evaluated via z-scan technique / Neste trabalho de dissertação de mestrado são apresentados e discutidos os resultados obtidos com relação à síntese, caracterização e estabilidade de novos sistemas coloidais contendo nanopartículas de ouro (AuNP) dispersas em óleo de mamona. Em paralelo, foi avaliada a estabilidade desse novo sistema frente à aglomeração das nanopartículas presentes, quando adicionados outros solventes orgânicos no meio. Além disso, foram avaliadas algumas propriedades ópticas não lineares desse novo sistema, em colaboração com o Grupo de Óptica e Materiais do Instituto de Física da Universidade Federal de Alagoas. Os colóides foram preparados por via úmida, através de um processo bifásico, que consiste de mistura da solução aquosa de HAuCl4 , óleo de mamona, etanol e, por fim, uma solução aquosa de KOH. Foram realizadas diversas sínteses, com diferentes razões Au/OH⎯/óleo de mamona, para estabelecer a faixa de razões de concentração dos componentes capazes de conduzir a formação de coloides relativamente estáveis. As AuNP foram caracterizadas por Microscopia Eletrônica de Transmissão (TEM), Espectroscopia eletrônica no Ultravioleta-vísivel (UV-Vis) e a quantificação de ouro presente no colóide por Espectrometria de Emissão Atômica com Plasma Acoplado Indutivamente (ICP-AES). O novo sistema coloidal de nanopartículas de ouro dispersas em óleo de mamona apresentou propriedades ópticas não lineares interessantes. Essas propriedades foram avaliadas via técnicas de Z-Scan

SILVA FILHO, I. M. da. Prodrução de filmes finos de SnO2 pelo método de spray pirólise utilizando um forno à gás natural com combustão de filtração. 2012. 61 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2012-04-04T19:01:18Z No. of bitstreams: 1 2012_dis_imsilvafilho.pdf: 1358608 bytes, checksum: b82e8a0cfa6fbe15120c5bd4c87f8677 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2012-04-04T19:01:57Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_dis_imsilvafilho.pdf: 1358608 bytes, checksum: b82e8a0cfa6fbe15120c5bd4c87f8677 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-04-04T19:01:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_dis_imsilvafilho.pdf: 1358608 bytes, checksum: b82e8a0cfa6fbe15120c5bd4c87f8677 (MD5) Previous issue date: 2012 / The tin dioxide (SnO2) as thin film can be produce with high transparency to visible light and good electrical conductivity. The SnO2 thin films have many technological applications in industry, mainly in electronic devices that use preview display, such as devices in research laboratories. One of the most promising applications is its use as a transparent conductive oxide in photovoltaic solar cells. Due to its transparency in the visible spectrum and low resistivity, the films of tin dioxide are used as a constituent component of photovoltaic solar cells. The present work aims to use a heat furnace, which uses combustion in porous media technology for the production of thin films of tin dioxide (SnO2) on glass substrates, using the technique of spray pyrolysis. The furnace used has a chamber where the films of SnO2 are sintered and a pre-chamber, where the precursor solution is applied films on glass substrates. Spray gun was adapted to furnace and coupled to the antechamber for the spraying of the solution of tin on glass substrates. The technique of doping thin films of Fluoride was used in order to reduce the resistance to electrical current. The thin films of SnO2 was characterized by their optical transmittance spectrum and electrical resistance. The structure of films of tin oxide was study by x-ray diffraction and atomic force microscopy. / O dióxido de estanho (SnO2) em forma de filme fino pode ser produzido com grande transparência à luz visível e boa condutividade elétrica. Os filmes finos de SnO2 possuem muitas aplicações tecnológicas na indústria, principalmente em aparelhos eletrônicos que utilizam display de visualização, como em dispositivos em laboratórios de pesquisa. Uma das aplicações mais promissoras é a sua utilização como óxido condutor transparente em células solares fotovoltaicas. Devido as suas características de transparência ótica no espectro visível e baixa resistividade, os filmes finos de dióxidos de estanho são empregados como componente constituinte de células solares fotovoltaicas. A proposta deste trabalho é a utilização de um forno, que utiliza a tecnologia de Combustão em Meios Porosos para fabricação de filmes finos de dióxido de estanho sobre substratos de vidro, utilizando a técnica de spray pirólise. O forno utilizado nesse projeto possui uma câmara, onde os filmes de SnO2 são sinterizados, e uma antecâmara, onde a solução precursora dos filmes é aplicada sobre substratos de vidro. Uma pistola spray foi adaptada ao forno, acoplada a antecâmara, para a aspersão da solução de estanho sobre substratos de vidro. Foi utilizada a técnica de dopagem dos filmes finos com flúor com o intuito de reduzir a resistência à corrente elétrica. Os filmes finos de SnO2 foram caracterizados em relação a transmitância ótica ao espectro visível e em relação a resistência elétrica. Também foram realizadas medidas de difração de raios-X e microscopia de força atômica para a revelação e estudo da estrutura dos filmes de óxido de estanho.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:32Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-02-18Bitstream added on 2014-06-13T18:53:39Z : No. of bitstreams: 1 arlindo_eps_me_ilha.pdf: 3403830 bytes, checksum: 35e9bb51a7710370f78852b7519f78ec (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Nanocompósitos são materiais que combinam duas (ou mais) fases sólidas, uma das quais deve possuir dimensões nanométricas, que pode reunir em um único material várias propriedades melhoradas para uma dada aplicação e, portanto, podem permitir a coexistência de propriedades tradicionalmente antagônicas como, transparência e condutividade. O presente trabalho teve como objetivo a obtenção de um nanocompósito polimérico transparente e condutor de polimetilmetacrilato – PMMA com nanofitas do sistema Indium Tin Oxide – ITO. Para isto primeiramente estudou-se a influência da temperatura na síntese das nanoestruturas de ITO e depois de obtida a temperatura de síntese que proporcionou o crescimento de nanofitas de ITO com maior condutividade e maior transparência no espectro visível, estudou-se a influência da inserção destas nanofitas nas propriedades ópticas e elétricas de filmes nanocompósitos de PMMA. Como as nanofitas obtidas são emaranhadas, para a obtenção do nanocompósito foi realizada uma separação prévia das mesmas utilizando duas dispersões distintas: sendo a primeira em um ultrasom convencional e a segunda em uma ponta ultrasônica. Depois de dispersas, as nanofitas foram misturadas ao PMMA comercial dissolvido em concentrações mássicas de 1%, 2%, 5% e 10% de nanofitas. As soluções foram então depositadas sobre substrato de vidro e, depois de secos, os filmes foram destacados. As caracterizações ópticas mostraram que a transmitância no espectro visível dos filmes diminui em função do aumento da quantidade de nanofitas no compósito. Neste estudo, as caracterizações elétricas mostraram que ocorreu percolação das nanofitas no polímero após a inserção de 5% em massa de nanofitas. As imagens de MET para os filmes corroboraram os resultados previstos pelas caracterizações elétricas. Os filmes... / Nanocomposites are materials which have two or more solid phases, and one of these phases should be in nano-sized scale range. These materials can have several properties increased for special application and it is possible to obtain composites with traditionally antagonistic combinations of properties, such as transparence in the visible range of light and good conductivity. The main goal of this work is obtain a transparent and conductive polymer-based nanocomposite using polymethylmethacrylate – PMMA and ITO (Indium Tin Oxide) nanobelts. To reach this goal it was first studied the influence of temperature on the synthesis of nanostructured ITO. Once the temperature of synthesis was optimized to ensure the growth of ITO nanobelts with both good conductivity and good transparency in the visible spectrum, we studied the influence of ITO nanobelts on the electrical and optical properties of nanocomposites of PMMA. Because the synthesized nanobelts are entangled each other, to obtain the composite it was realized a separation of them using two different ways; first using a conventional ultrasound and after an ultrasonic tip. Then, nanobelts were mixed with commercial PMMA dissolved in THF 10% in mass concentrations of 1%, 2%, 5% and 10%. So, the solution was deposited over a glass substrate by casting. The results showed that films transmittance in visible range decreases by increasing the amount of nanobelts. The electrical characterization showed that percolation occurred after 5%wt of filler. TEM images of composites corroborate the results provided by the electrical measures. The films prepared using both dispersions had the same transmittance in the visible spectrum, despite of the films obtained by dispersing the nanobelts in ultrasonic tip had a lower electrical resistance. Thus it can be concluded that the dispersion by ultrasonic... (Summary complete electronic access click below)

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:16:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 1647.pdf: 2679303 bytes, checksum: a7cb3106d393dd6c98cb62d4ab7c19a1 (MD5) Previous issue date: 2007-02-27 / Financiadora de Estudos e Projetos / Photoluminescence spectroscopy has been used to provide important insight on the tunneling dynamics of carriers in double barrier diodes. In this work, we have performed time-resolved photoluminescence measurements in symmetric and asymmetric p-type GaAs/AlAs resonant tunneling diodes in order to study the tunneling dynamics of photocreated minority electrons. We observed several peaks in the current voltage characteristics (I-V) associated to the resonant tunneling of holes through different quantum well heavy- and light-hole sub-bands. Under light excitation, we have observed the developing of additional peaks in the I-V curve. For the asymmetric structure, two peaks were observed and associated to the exciton assisted tunneling and resonant tunneling of photogenerated electrons. We have studied the temporal evolution of the GaAs contact and quantum well (QW) emission versus the applied bias voltage. For the QW, the luminescence comes solely from the recombination between the lowest-energy confined levels in the QW even when the device is biased at higher tunneling resonance peaks. For both structure, the PL decay depends on the applied voltage and presents a bi-exponential decay for some values of bias. The results revealed a markedly long PL decay at the bias voltage associated the exciton assisted tunneling resonance in the current voltage characteristic. For the GaAs emission, we observed a weak dependence of the PL intensity versus voltage and a mono-exponential decay. We analyze our results considering the diffusion and tunneling of minority electrons in the structure / Neste trabalho, realizamos um estudo de fotoluminescência resolvida no tempo em diodos de tunelamento ressonante do tipo p. Em particular, estudamos estruturas p-i-p de GaAs/AlAs com barreiras de largura simétrica e assimétrica. Desta forma, os efeitos observados são predominantemente referentes a dinâmica de tunelamento de elétrons fotocriados na estrutura (portadores minoritários). Realizamos medidas de transporte e fotoluminescência resolvida no tempo do poço quântico e do contato em baixa temperatura e em função da tensão aplicada na estrutura. Para ambos os diodos, observamos uma dependência importante do tempo característico de decaimento da fotoluminescência do poço quântico com a voltagem aplicada. Observamos também um decaimento bi-exponencial para voltagens próximas ao tunelamento de portadores minoritários (elétrons fotogerados). Para emissão do contato GaAs, observamos um decaimento monoexponencial e uma fraca dependência com a voltagem aplicada. Os resultados obtidos foram interpretados a partir da difusão e tunelamento de portadores minoritários na estrutura

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:34:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3746.pdf: 9059609 bytes, checksum: c95f0706f98556133e528134646683ad (MD5) Previous issue date: 2011-02-08 / Universidade Federal de Sao Carlos / In the last years, the luminescent emissions of SrMoO4 have been investigated for technological applications in solid-state lasers, light emission diodes, cell phone displays and lamps. In terms of synthesis routes, the hydrothermal systems have received special attention of the scientific community because of the versatility in the formation and crystallization processes of ceramic oxides at low temperature conditions (from 100 °C to 250 °C). Besides the reduced costs and environmentally friendlies, these methods are able to allow a control on the morphologies and particle sizes. Hence, in this research, SrMoO4 powders were synthesized by the co-precipitation reaction and processed in conventional and microwave-hydrothermal systems at 140 °C for 2 h. Thus, it was analyzed the influence of the hydrothermal conditions and the different strontium precursors on the optical and morphological properties of these powders. As experimental results, the X-ray diffraction patterns and the Raman-active vibration modes proved that all powders have a scheelite-type tetragonal structure. Diffraction peaks associated to the secondary phases were only identified in the samples prepared with strontium carbonate. The Rietveld refinements suggested the existence of distortions on both [SrO8] and [MoO4] clusters. The typical bending symmetric and stretching anti-symmetric modes between the O-Mo-O bonds were detected by the infrared spectroscopy. The field-emission gun scanning electron microscopy images revealed that the distinct strontium precursors as well as the hydrothermal conditions were able to change the microcrystal shapes. The adsorption/desorption isotherms showed profiles of type IV with hysteresis curves similar to the H3, suggesting the predominance of slit-like vacant spaces between the particles. The ultravioletvisible absorption spectra indicated the presence of intermediary energy levels within the band gap, which are arising from structural defects in the materials. xvi When excited with 350 nm wavelengths, all samples exhibited broad band photoluminescence emissions. Moreover, the profiles of these spectra were influenced by the precursors and/or hydrothermal treatments. / Nos últimos anos, as emissões luminescentes do SrMoO4 têm sido investigadas para aplicações tecnológicas em lasers de estado sólido, diodos emissores de luz, displays de telefones celulares e lâmpadas. Em termos de rotas de síntese, os sistemas hidrotérmicos têm recebido especial atenção da comunidade científica por causa da versatilidade nos processos de formação e cristalização de óxidos cerâmicos em baixas temperaturas (de 100 °C a 250 °C). Além dos custos reduzidos e ambientalmente corretos, esses métodos são capazes de permitir um controle sobre as morfologias e os tamanhos de partícula. Por isso, nesta pesquisa, pós de SrMoO4 foram sintetizados pela reação de co-precipitação e processados no sistema hidrotérmico convencional e de microondas em 140 °C por 2 h. Deste modo, foram analisados as influências das condições hidrotérmicas e dos diferentes precursores de estrôncio nas propriedades ópticas e morfológicas destes pós. Como resultados experimentais, os padrões de difração de raios X e os modos vibracionais Raman ativos provaram que todos os pós têm uma estrutura tetragonal do tipo scheelita. Picos de difração associados a fases secundárias foram somente identificados nas amostras preparadas com carbonato de estrôncio. Os refinamentos de Rietveld sugeriram a existência de distorções sobre ambos os clusters de [SrO8] e [MoO4]. Os modos típicos de flexão simétricos e de estiramento anti-simétricos entre as ligações O-Mo-O foram detectados pela espectroscopia de absorção na região do infravermelho. As imagens de microscopia eletrônica de varredura com canhão de elétrons por emissão de campo revelaram que os distintos precursores de estrôncio, bem como as condições hidrotérmicas, foram capazes de modificar a forma dos microcristais. As isotermas de adsorção/dessorção mostraram perfis do tipo IV com curvas de histerese similares a H3, sugerindo a predominância de espaços vazios como fendas entre as partículas. Os xiv espectros de absorção nas regiões do ultravioleta e visível indicaram a presença de níveis de energia intermediários dentro do band gap, os quais são provenientes de defeitos estruturais nos materiais. Quando excitadas com comprimentos de onda de 350 nm, todas as amostras exibiram emissões fotoluminescentes de banda larga. Além disso, os perfis destes espectros foram influenciados tanto pelos precursores quanto pelos tratamentos hidrotérmicos.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:34:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4690.pdf: 8351408 bytes, checksum: 9d7202fba29b8aaff5f2e0dda2ac0f61 (MD5) Previous issue date: 2012-11-09 / Financiadora de Estudos e Projetos / The use of pesticides in agriculture, in order to enhance and ensure food production for a growing population has led to many concerns about risks to human health and the environment. Therefore, search for new strategies which seek a safer alternative is very important. With this aim, herein we describe new ruthenium(II) and magnesium(II) complexes containing phenanthroline and flavonoids (hesperidin, hesperetin, naringin or naringenin) ligand, These complexes were synthesized and characterized by elemental analysis (C,H,N), atomic absorption and ESI-MS(+). The structures were investigated by computational calculation and 1H, 13C NMR spectroscopic techniques. The complexes are stable in solid state, in most of the organic solvents tested and at various pH values. They are more hydrosoluble and liposoluble than the free flavonoides. The insecticidal activity bioassay against the leafcutting ants Atta sexdens rubropilosa demonstrated that the complexes show a delayed kill action. The activity of the Electrophorus electricus AChE enzyme was moderately inhibited by the Ru2+ complexes whereas the Mg2+ complexes were powerfull inhibitors only against AChE of Atta sexdens rubropilosa, indicating their high selectivity to insects. Further, the complexes are essentially non-toxic to the aquatic bacterium Vibrio fischeri and to human HeLa cells. The Mg2+ complexes presented unique properties: (i) in the electrochemical experiments in aqueous solution was observed the formation of a cyclic mechanism stable involving neutral, ionic and radical species; (ii) are better scavenger superoxide radical than the free flavonóides; (iii) presents a strong blue fluorescence. They act as an on/off fluorescent switch through the changing of the medium, solvents and pH. The fluorescence observed by confocal microscopy allowed to detect the high absorption of the magnesium complexes in the HeLa cells. Overall, the physicochemical and biological properties observed for Ru2+ and Mg2+ complexes opens new frontiers of application for these compounds in various areas of science such as agriculture, medicine, and optical materials. / O uso de pesticidas na agricultura com a finalidade de aumentar e assegurar a produção de alimentos para uma população mundial crescente tem gerado preocupações quanto aos riscos para a saúde humana e ao meio ambiente. Por isso, pesquisas por novas estratégias que buscam uma alternativa mais segura são importantes. Com este objetivo, neste trabalho desenvolveu-se novos complexos de rutênio(II) e magnésio(II) contendo os ligantes fenantrolina e os flavonóides (hesperidina, hesperetina, naringina ou naringenina) coordenados ao centro metálico. Os complexos foram sintetizados e caracterizados por análise elementar de C,H,N, absorção atômica e ESI-MS(+). As estruturas foram investigadas por cálculos computacionais e espectroscopia de RMN de 1H e 13C NMR. Os complexos são estáveis no estado sólido, na maioria dos solventes orgânicos testados e em vários pH's e, são mais hidrosolúveis e liposolúveis que o flavonóides livres. Os complexos apresentaram atividade inseticida frente às formigas cortadeiras Atta sexdens rubropilosa com um modo de ação lento. A atividade da enzima AChE foi moderadamente inibida por complexos de Ru2+, enquanto os complexos de Mg2+ foram inibidores potentes somente para a enzima colinesterase de Atta sexdesns rubropilosa, indicando alta seletividade para insetos. Além do mais, os compostos são essencialmente não tóxicos para a bactéria aquática Vibrio fischeri e para células HeLa. Os complexos de Mg2+ apresentaram algumas propriedades que merecem ser destacadas: (i) nos experimentos eletroquímicos em solução aquosa observou-se a formação de um mecanismo cíclico e estável envolvendo espécies neutras, iônicas e radicalares; (ii) foram melhores sequestradores do radical superóxido em comparação aos flavonóides livres; (iii) e apresentaram fluorescência azul intensa fortemente dependente do meio, podendo atuar como sistemas fluorescentes do tipo "on/off" em função do solvente e em função do pH. A fluorescência permitiu detectar por microscopia confocal a alta absorção dos complexos de magnésio nas células HeLa. No conjunto, as propriedades físico-químicas e biológicas observadas para os complexos de Ru2+ e Mg2+ abrem novas fronteiras de aplicação para estes compostos nas diversas áreas da ciência como agricultura, medicina e materiais ópticos.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:10:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5196.pdf: 22493258 bytes, checksum: 562e3f2b87d44d3e5dd250f72475601c (MD5) Previous issue date: 2012-08-02 / Universidade Federal de Minas Gerais / In this work we have obtained transparent nanoblends of poly(styrene-coacrylonitrile) (SAN) as matrix and poly(butylene terephthalate) as a nanometric phase. The materials were produced by means of reactive mixing in a twin screw extrude. The development of compatibilization systems, in order to diminish the dimension of dispersed phase in situ, can be seen as a great scientific challenge in nanoblends field. In such case, the compatibilizer optimizes the comminution and prevents the coalescence process of the dispersed phase. The compatibilization between SAN and PBT phases was performed using terpolymers of methyl methacrylate (MMA), glycidyl methacrylate (GMA), and ethyl acrylate (EA), denoted as MGE. Using bulk polymerization, we have applied different conditions for compatibilizer syntheses, in order to achieve a decreasing in the MGE molecular weight. The analyses of the reactivity of different compatibilizer with PBT were accomplished by using both torque rheometry and transmission electron microscopy. We have noticed that as the molecular weight of MGE decreases, the particles sizes of the dispersed phase diminishes accordingly. This part of the study culminated in the selection of the better MGE for nanoblends production. Blends with concentration varying from 3 to 30% wt were prepared in an extruder. These nanoblends were characterized with respect to thermal, dynamic-mechanical, rheological, mophorlogical and optical properties. We have shown that the MGE incorporation presents a high-efficiency for the decreasing of the PBT domains and plays an important role for the optical properties of the resulting nanoblends. / Neste trabalho nanoblendas polimericas transparentes a base de poli(estirenoco- acrilonitrila) (SAN) como matriz e o poli(tereftalato de butileno) (PBT) como fase nanometrica foram obtidas. Esses materiais foram produzidos por meio de mistura reativa em uma extrusora dupla rosca. Um grande desafio cientifico e tecnologico para a area de nanoblendas e desenvolver sistemas de compatibilizacao in situ a fim de reduzir as dimensoes da fase dispersa na matriz polimerica. Neste caso, o compatibilizante exerce a acao de otimizar o processo de cominuicao da fase dispersa e prevenir a etapa de coalescencia. A compatibilizacao entre as fases SAN e PBT foi realizada atraves de terpolimeros (MGE) sintetizados a partir dos monomeros metacrilato de metila (MMA), metacrilato de glicidila (GMA) e acrilato de etila (EA). Por meio do metodo de polimerizacao em massa, diferentes condicoes de sintese para o compatibilizante foram aplicadas a fim de alcancar uma reducao da massa molar do MGE. A reatividade de diferentes compatibilizantes com o PBT foi avaliada principalmente atraves de reometria de torque e microscopia eletronica de transmissao. Observou-se uma diminuicao no tamanho de particulas da fase dispersa em funcao do decrescimo da massa molar do terpolimero. Esta etapa do estudo culminou na selecao do MGE com melhor desempenho e potencial para que nanoblendas fossem alcancadas durante o processo de extrusao reativa. Blendas com concentracoes de PBT variando entre 3 e 30% em massa foram preparadas em extrusora. Essas nanoblendas foram caracterizadas quanto as suas propriedades termicas, dinamicomecanicas, reologicas, morfologicas e opticas. A incorporacao de MGE apresentou grande eficiencia na diminuicao do tamanho da fase dispersa de PBT na matriz de SAN e desempenhou papel fundamental nas propriedades opticas das nanoblendas.