Orientador: Anselmo Gomes de Oliveira / Banca: Leticia Norma Carpentiere Rodrigues / Banca: Osvaldo de Freitas / Banca: Maria Helena Andrade Santana / Banca: Marcos Antonio Corrêa / Resumo: Neste projeto, em continuidade a projetos anteriores, temos como objetivo desenvolver micropartículas biodegradáveis contendo o anti-inflamatório não esteróide cetorolaco (CT) para administração intra-ocular. As micropartículas foram baseadas na estrutura matricial, na qual o fármaco está homogeneamente distribuído na matriz polimérica seca. A técnica de obtenção utilizada no estudo foi a secagem por o Spray drying, a qual pode proporcionar partículas homogêneas e com dimensões apropriadas para a utilização pretendida. Foram obtidas micropartículas com várias proporções fármaco:polímero para evidenciar possíveis interações entre esses componentes. Estudos anteriores permitiram-nos definir que o polímero PLGA 85:15, é o polímero mais apropriado ao tempo de liberação necessário ao uso oftalmológico do cetorolaco. As condições inicias de operação do Spray drier foram estabelecidas em estudos anteriores em nosso grupo. As micropartículas foram caracterizadas por microscopia eletrônica de varredura, pela determinação dos diâmetros médios, por Espectroscopia de Infravermelho (IV), por Análise Térmica (DSC, TG/DTG, DTA) e por Difração de Raios X (DRX). A análise quantitativa do fármaco microencapsulado ou não foi realizada por Espectroscopia UV-Vis. Finalmente, a eficiência terapêutica será verificada in vivo através de estudos de biodisponibilidade em coelhos albinos, conforme protocolos estabelecidos juntamente com as equipes de oftalmologia do Hospital de Olhos de Araraquara e do Departamento de oftalmologia da Universidade Federal de São Paulo-Unifesp. A metodologia proposta mostrou-se eficiente na preparação de micropartículas de PLGA contendo CT nas concentrações de 15%, 25%, 35% e 50%, entretanto a partir da concentração de 35% as partículas não assumem forma definida... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In this project, continuing the previous projects, we aim to develop biodegradable microparticles containing the NSAID ketorolac (CT) for intraocular administration. The microparticles were based on the matrix structure, in which the drug is homogeneously distributed in the dried polymer matrix. The technique of obtaining used in this study was dried by the spray drying, which can provide the particles with homogeneous dimensions appropriate for the intended use. Microparticles were obtained with various ratios drug: polymer for evidence of possible interactions between these components. Previous studies have enabled us to establish that the PLGA 85:15 polymer, the polymer is more appropriate to the release time necessary for the ophthalmic use of ketorolac. The initial conditions of operation of the spray drier were established in previous studies in our group. The microparticles were characterized by scanning electron microscopy, by determining the average diameter by infrared spectroscopy (IR) for Thermal Analysis (DSC, TG / DTG, DTA) and X-Ray Diffraction (XRD). Quantitative analysis or microencapsulated drug has not been performed by UV-Vis spectroscopy. Finally, the therapeutic effectiveness is verified through in vivo bioavailability studies in rabbits, according to established protocols with the teams of Ophthalmology, Hospital de Olhos de Araraquara and Department of Ophthalmology, Federal University of São Paulo- UNIFESP. The proposed method was effective in the preparation of PLGA microparticles containing CT in concentrations of 15%, 25%, 35% and 50%, but at concentrations of 35% particles do not assume a defined shape, while at lower concentrations than the predominant form is spherical with a tendency to agglomerate. The average particle diameter increases as... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Raghuvir K. Arni / Banca: Patrick Jack Spencer / Banca: Solange M. T. Serrano / Banca: José Ramón B. Abrego / Banca: Roberto da Silva / Resumo: / Abstract: / Doutor

Orientador: Carlos de Oliveira Paiva Santos / Banca: Fernando Luis Fertonani / Banca: Pedro Paulo Corbi / Banca: Flávio Machado de Souza Carvalho / Banca: Nelson Ferreira Claro Junior / Resumo: A maioria dos fármacos é administrada na forma sólida (amorfo ou policristalino). As formas policristalinas são facilmente detectadas por difração de raios X. Estes fármacos podem cristalizar de diversas formas (polimorfo). Os polimorfos podem apresentar diferentes propriedades físico-químicas e assim apresentar alterações na biodisponibilidade. O polimorfismo decorre das condições empregadas na síntese e purificação da substância, dependendo do tipo de solvente utilizado e da temperatura da reação. Utilizando a difração de raios X e conhecendo a estrutura cristalina é possível a quantificação dos polimorfos nos fármacos através do Método de Rietveld. Neste trabalho, através da difração de raios X por pó, foram indexados os difratogramas de três compostos: a Atorvastatina Cálcica Forma I, o Mebendazol Forma A e um isômero da Tibolona (Isotibolona). Estas indexações permitiram a decomposição de seus respectivos padrões de difração e o posterior uso desses padrões decompostos na identificação dos compostos em matérias primas. Também foram estabelecidos os procedimentos adequados para obtenção dos dados de difração dos fármacos estudados nesse trabalho (ácido mefenâmico, atorvastatina, carbamazepina, mebendazol, tibolona), de forma a permitir a quantificação inequívoca dos seus polimorfos presentes em matérias primas. Um dos problemas mais importantes nessas análises está relacionado à resolução do equipamento que pode causar ambiguidade tanto nas intensidades quanto no alargamento dos picos. Difratogramas de raios X de fármacos apresentam (a) alta sobreposição de picos devido à grande cela unitária e baixa simetria, e (b) orientação preferencial devido aos cristalitos anisotrópicos. Assim, em alguns casos, como tibolona e carbamazepina, foi necessário usar a alta resolução para diminuir a sobreposição dos picos e ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The majority of pharmaceuticals are prescribed in solid form (amorphous or polycrystalline). The polycrystalline forms are detected by rays X diffraction. These pharmaceuticals can crystallize in several forms (polymorphs), which present distinct physico-chemical properties and biodisponibility. The polymorphism occurs due to conditions used in the synthesis and purification of the substance, depending on the type of solvent used and the temperature reaction. Utilizing X-Ray powder diffraction and if the crystal structure are known, it is possible, using the Rietveld Method, to quantify the amount of each polymorph in the pharmaceutical. In this work, x-ray diffraction patterns of three compounds were indexed: Atorvastatin calcium form I, mebendazole form A and isotibolone (a tibolone isomer). These indexing allowed pattern decomposition which was used for its identification in raw materials of these drugs. The procedure for the suitable X-ray diffraction data collection was also established for the pharmaceuticals studied in this work (mefenamic acid, atorvastatin, carbamazepine, mebendazole, tibolone), in order to have an unequivocal quantification of their polymorphs in raw materials. One of the most important problem in pharmaceutical analysis is related to the equipment resolution, which can cause ambiguity in the peak intensities and broadening. X-ray diffraction patterns present (a) high peak overlap due to the large unit cell and low symmetry and (b) preferred orientation due to the anisotropic crystallites. Then, in some cases, like tibolone and carbamazepine, it was necessary to use high resolution equipments for decreasing the peak overlap and the suitable correction of the anisotropic peak broadening caused by the crystallite anisotropy. The high resolution also allows the unit cell refinement without ... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Elson Longo da Silva / Banca: Fenelon Martinho Lima Pontes / Banca: Ieda Lucia Viana Rosa / Banca: Mario Cilense / Banca: Mauricio Roberto Bomio Delmonte / O Programa de Pós Graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais, PosMat, tem caráter institucional e integra as atividades de pesquisa em materiais de diversos campi da Unesp / Resumo: A preparação de materiais por novas rotas pode acarretar na descoberta de novas características morfológicas distintas, que podem interagir e mudar as propriedades destes materiais, pois novas rotas químicas de preparação e processamento podem acarretar em uma redução na temperatura e no tempo de processamento, quando comparados com outros métodos. Neste trabalho, o molibdato de chumbo (PbMoO4) foi sintetizado pelo método de hidrotérmico. A estrutura do material foi investigada por difração de rais-X, espectroscopia Raman, espectroscopia de ultravioleta-visível e espectroscopia na região do infravermelho. Suas propriedades fotoluminescentes foram analisadas para as diferentes condições de processamento empregadas. Sua microestrutura foi analisada por intermedio de ensaios de microscopia eletrônica da varredura com canhão de elétrons por emissão de campo e microscopia eletrônica de transmissão e por fim suas propriedades ópticas e fotocatalíticas foram analisadas / Abstract: The preparation of materials for new routles can lead to the discovery of new distinct morphological characteristics which may interact and change the properties of these materials, because new chemical routes for preaparation and processing may result in a reduction in the temperature and processing time compared other methods. In this work, lead molybdate (PbMoO4) was synthesized by coprecipitation method and processed at different temperature and processing time compared other methods. In this work, lead molydate (PbMoO4) was synthesized by coprecipitation method and processed at different temperatures via the hydrothermal method. The structure of the material was investigated by X-ray diffraction, Raman spectroscopy, ultraviolet-visible spectroscopy and infrared spectroscopy. Their photoluminescent properties were analyzed for diferent processing conditions employed. The micro structural and morphological analyses of these powders were performed using the techniques of field emission gun scanning electronic microscopy and by transmission electronic microscopy, at the end, was evaluated their optical an photocatalysis properties / Doutor

Orientador: Alexandre Mesquita / Banca: Maria Inês Basso Bernardi / Banca: Dante Luis Chinaglia / Resumo: Nanocristais tem sido extensivamente investigados nos últimos anos devido à sua ampla gama de aplicações em vários dispositivos tais como sensores, células solares, lasers, fotocatalisadores, fotodetectores, detectores de infravermelhos, diodos emissores de luz, materiais eletroluminescentes e outros materiais emissores de luz. Semicondutores nanocristalinos apresentam propriedades eletrônicas intermediárias entre aqueles de estrutura molecular e sólidos macrocristalinos, proporcionando uma ampla gama de aplicações. Entre estes materiais, o sulfeto de zinco (ZnS) puro ou dopado tem recebido notável atenção por causa de suas propriedades estruturais ópticas, versatilidade e potencial para várias aplicações tecnológicas. O ZnS é um típico semicondutor II-VI, com um gap direto de 3,6 eV à temperatura ambiente e aproximadamente 40 meV de energia de gap, sendo um bom material luminescente utilizado em telas, sensores e lasers. Como material de gap largo, o ZnS pode facilmente hospedar diferentes metais de transição como centros luminescentes. Entre estes íons de metais de transição para estruturas dopadas, os íons Cu2+e Mn2+ são atraentes pelas emissões de luz características e por apresentarem propriedades eficientes para aplicações como luminóforos. A inserção desses íons na estrutura do ZnS proporcionam defeitos que resultam em emissão no verde para os íons Cu2+e emissão no laranja para os íons Mn2+. Neste estudo, as amostras de ZnS pura e dopadas com Cu2+ e Mn2+ foram preparados pelo método solvotermal, que demonstra ser um processo eficaz para preparar nanopartículas. Uma vez preparadas, as estruturas das amostras nanoestruturadas foram caracterizadas e correlacionada s com propriedades fotoluminescentes. Os resultados de difração de raios X mostram que as amostras de ZnS foram cristalizadas (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Nanocrystals has been extensively investigated in recent years due to its wide range of applications in various devices light emitting materials such as sensors, solar cells, lasers, photocatalysts, photodetectors, IR detectors, light emitting diodes and others. Nanocrystalline Semiconductors have electronic properties between those intermediate molecular macrocristalinos and solid structure, providing a wide range of applications. Among these materials, zinc sulfide (ZnS) pure or doped has received considerable attention because of its optical structural properties, versatility and potential for several technological applications. The ZnS is a typical II-VI semiconductor with a direct band gap of 3.6 eV at room temperature and about 40 meV in energy gap, and a good luminescent material for constrution of displays, lasers and sensors. As wide band gap material, ZnS can easily host different transition metals as luminescent centers. Among these ions of transition metal doped structures, Cu2+ and Mn2+ ions are attractive for light emission characteristics and for having effective properties for applications such as phosphors. The addition of these ions in ZnS structure provide defects that result in emission in the green for the Cu2+ ions and emission in orange for the Mn2+ ions. In this study, samples of pure ZnS and doped with Cu2+ and Mn2+ ions were prepared by solvotermal method, which demonstrate to be an effective process for preparing nanoparticles. Once prepared, the structures of the nanostructured samples were characterized and correlated with photoluminescent properties. The results of X-ray diffraction showed that the ZnS samples were completely crystallized without the presence of secondary phases and XRD patterns correspond to the structure of zinc blende to cubic space group F-43m. spectra XANES (X-ray Absorption Near Edge Structure) (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:20Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-02-18Bitstream added on 2014-06-13T21:00:51Z : No. of bitstreams: 1 bezzon_vdn_me_bauru.pdf: 5934071 bytes, checksum: bd5d8e0bb1eb9f7d625e556c89e14940 (MD5) / Polimorfismo é a propriedade de moléculas cristalizarem em mais de uma forma cristalina, o que pode afetar suas propriedades físico-químicas. Esse fenômeno está presente também em fármacos, e a avaliação de matérias-primas para manter o controle do polimorfo presente em comprimidos comercializados tem um papel importante na indústria farmacêutica. A identificação e o controle de formas polimórficas podem ser realizadas utilizando diversas técnicas, dentre as quais: Análise térmica, espectroscopia na região do infra-vermelho, espectroscopia Raman e a difração de raios X por policristais (DRXP). Esta última é uma técnica que permite a caracterização de fases cristalinas, quantificação de amorfo utilizando padrões internos, e por meio do método de Rietveld o refinamento de estrutura cristalina e a quantificação das fases presentes na amostra. No entanto, alguns fatores limitam a identificação e quantificação das fases em misturas em análises por DRXP, e estão relacionados a parâmetros estruturais da amostra como a baixa simetria e grande volume da cela unitária, á características físicas como forma e tamanho dos cristalinos, e resolução dos difratômetros que são definidas pela geometria, fendas, monocromatização do feixe e sistema de detecção / Polymorphism is the property of molecules to crystallize in more than one crystal form, which may affect physicochemical properties. This phenomenon is also present in pharmaceuticals, and evaluation of raw materials to maintain the control of the polymorph present in tables plays an important role in the pharmaceutical industry. The identification and control of polymorphic forms can be performed using various techniques, among which Thermal analysis, infrared spectroscopy, Raman spectroscopy and X-ray powder diffraction. The latter is a technique that allows among things characterization of crystalline phases, quantification of amorphous using internal standards and, by means of Rietveld method, refinement of the crystal structure and quantification of phases present in the sample. However, several factors limit the identification and quantification of the phases in mixtures, and are related to structure parameters of the sample, such as low symmetry and large unit cell volume, the physical characteristics such as crystallite size and shape, and the resolution of diffractometers which are defined by the geometry, slits, beam monochromatization and detection system

Orientadores: Maria Alvina Krahenbuhl, Lisandro Pavie Cardoso / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-10T02:11:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gorga_RejaneCesarioPereira_M.pdf: 3579870 bytes, checksum: 225a43b57d7e0201a548070f1721a7f8 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: o estudo do comportamento dos ácidos graxos, presentes em óleos e gorduras de origem vegetal é importante, pois eles se apresentam sob a forma sólida à temperatura ambiente por apresentarem uma longa cadeia carbônica. Assim, para a modelagem de suas propriedades termo físicas, o conhecimento da estrutura cristalina dos sistemas binários compostos de ácidos graxos toma-se essencial. O potencial da difratometria de raios-X na análise de materiais policristalinos aumenta quando é associado ao método de Rietveld para o refinamento de estruturas cristalinas, pois fornece simultaneamente os parâmetros estruturais da amostra, a análise quantitativa das fases, a determinação da orientação preferencial, o tamanho de cristalitos e a microdeformação das amostras analisadas, entre outras análises possíveis. Nesse trabalho investigou-se a formação de soluções na fase sólida dos sistemas binários formados a partir dos ácidos graxos: Mirístico(x) + Palmítico(l-x) (sistema D e Láurico(x) + Mirístico(l-x) (sistema 2), usando a difração de raios-X associada ao método de Rietveld. Amostras dos dois sistemas foram preparadas em várias concentrações com fração molar na faixa de O < x < 1 em intervalos de x = 0,1. A análise dos difratogramas de raios X para o sistema 1 mostra o efeito da adição do ácido mirístic_ no palmítico, com a ocorrência das duas fases simultaneamente entre 0,3 < x < 0,7. Fora desse intervalo, apenas as fases puras dos ácidos foram observadas. No sistema 2 observou-se a formação de uma nova fase cristalina entre 0,4 < x < 0,6, que não pode ser identificada como fase láurico ou mirístico. A melhor simulação para o Rietveld da amostra x = 0,4 foi obtida para as proporções 80% da nova fase e 20% da fase mirístico, enquanto que para a amostra x = 0,5, apenas a contribuição da nova fase foi considerada. O modelo para a nova fase cristalina no refinamento leva em consideração o arranjo de uma cadeia de C com 13 átomos para essa fase, seguindo o mesmo arranjo dos átomos de C nas células unitárias dos ácidos nos dois sistemas, e um bom ajuste (Rwp = 10,5%) foi obtido por Rietveld. Uma forte interação entre os grupos carboxila conduzindo a um possível ordenamento da estrutura explicaria a nova fase obtida do refinamento. Os resultados para x > 0,8 indicam a fase do ácido láurico como única contribuição / Abstract: The X-ray diffraction potential in the analysis of polyerystalline materiaIs enhances when it is associated with the Rietveld method for refinement of crystalline structures, since one can obtain simultaneously: the sample structural parameters, the quantitative phase analysis, the preferred orientation determination, crystallite size and sample micro strain, among other possible information. ln this work, the formation of solutions in the solid phase of the binary fat acid systems: Miristic(x) + Palmitic(1-x) (system 1) e Laurie(x) + Miristic(1-x) (system 2) by using the X-ray diffraction associated with the Rietveld method is investigated. Samples of the two systems were prepared with several concentrations in the range of O < x <1 with increments of O.1. The system 1 X-ray diffractogram analysis exhibits the effect of the addition of the Miristic acid in the Palmitic, with the occurrence of two simultaneous phases for 0.3 < x < 0.7. Out of this range, only the pure fat acid phases were observed. ln system 2, it was observed the formation of a novel crystalline phase for 0.4< x < 0.6, which could not be identified as none of the two acid phases of the system. The best Rietveld simulation for x = 0.4 sample was obtained for 80% of the new phase and 20% of the Miristic phase, whereas for x = 0.5 sample, only the new phase contribution was obtained. A possible model for the new phase obtained through the refinement takes into consideration the packing of a Carbon chain with 13 atoms in the unit cell, following the same disposition of the C atoms in the unit cell of the fat acids of both systems. A very good Rietveld fit (Rwp= 10,5%) was obtained for this new phase. A possible structure ordering due to a strong interaction among the carboxylic groups should explain the new phase obtained from the Rietveld refinement. The results for x > 0.8 show only the contribution of the Laurie acid phase / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Mestre em Engenharia Química

Orientadores: Carlos Raimundo Ferreira Grosso / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-10T13:38:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Leonel_AldaJusceline_M.pdf: 1114899 bytes, checksum: 0e2498fa7d8941ce552ac5eced6c86a2 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Apesar de micropartículas lipídicas possuírem vantagens, como baixa toxicidade e não utilizarem solventes orgânicos em sua produção, elas apresentam alguns inconvenientes como a baixa capacidade de encapsulação do recheio e a possibilidade de expulsão do material de recheio encapsulado durante o armazenamento. Este trabalho teve como objetivo estudar a formação e a estabilidade de micropartículas de lipídios preparadas por spray cooling compostas por ácidos graxos (esteárico e oléico) e gordura vegetal hidrogenada como matriz, lecitina de soja como tensoativo e solução de glicose como material de recheio. Foram avaliados morfologia de superfície, tamanho de partícula, quantidade de recheio encapsulada e não encapsulada (superficial) e comportamento de liberação do recheio em solução aquosa. Para o estudo da estabilidade, medidas da retenção do recheio ao longo do tempo em temperatura controlada, medidas de difração de raios-X (0, 7, 14, 21 e 28 dias) e medidas calorimétricas (tempo zero) foram efetuadas. Valores de eficiência de encapsulação foram superiores a 70%, e as maiores quantidades de glicose não encapsulada foram encontradas nas formulações nas quais foram adicionadas maiores quantidades de recheio. A liberação do recheio também apresentou correlação com a quantidade de recheio utilizado, onde menores quantidades de recheio foram mais bem retidas. Os diâmetros médios das micropartículas situaram-se entre 25 e 32 µm, e as partículas apresentaram paredes rugosas porém contínuas. No estudo da estabilidade, as formulações com maiores quantidades de recheio (solução de glicose 80%) ou sem a adição de tensoativo (solução de glicose 40%, sem lecitina) apresentaram, na quantidade de glicose superficial, 18 e 56% de recheio não encapsulado no último dia de análise, respectivamente, sendo significativamente diferente das outras duas formulações, uma com solução de glicose 60% e outra com solução de glicose 40%, que apresentaram resultados de 5% e 2% no último dia de análise. Os resultados de difração de raios-X não apresentaram alterações ao longo dos 28 dias de estudo e os resultados de DSC foram semelhantes no tempo zero entre as diferentes formulações estudadas. A utilização da mesma matriz lipídica nas formulações parece responsável pelos resultados da difração de raios-X e calorimétricos obtidos / Abstract: Although lipid microparticles have advantages, just as low toxicity and no use of organic solvents in their production, they present some incovenients, as low capacity of encapsulation of core material and the expulsion of encapsulated core during its storage. The aim of this work was to study the formation and the stability of lipid microparticles prepared by spray cooling, composed by fatty acids (stearic and oleic) and hydrogenated vegetable fat as matrix, soya lecithin as surfactant and glucose solution as core material. For this propose, surface morphology, particle size, no encapsulated (surficial) core measure, total encapsulated core material and core release behavior in aqueous solution were evaluated. The stability study was evaluated with measures of core retention along of the time in controlled temperature, X-ray diffraction measurements (0, 7, 14, 21 and 28 days) and calorimetric measurements (zero time). The efficiency of encapsulation was above 70% and the biggest amounts of glucose no encapsulated were found in the formulations in which were added the biggest amount of core material. Results of release of core material also showed correlation with the amount of core material utilized, where low amount of core material showed better retention. The mean diameters of microparticles remained between 25 and 32 µm and they exhibited rough walls, but continuous. In the stability study, formulations with high amounts of core material (solution of glucose 80%) or without the addition of surfactant (solution of glucose 40%, without lecithin) showed 18 and 56% of no encapsulated core material in the last day of analysis, respectively. This result were significantly different compared with the other two formulations, one with solution of glucose 60% and the other with solution of glucose 40%, that showed results of 5% and 2% of superficial glucose in the last day of analysis. The X-ray diffraction results didn¿t show alterations after 28 days. The DSC results showed similar profile for the formulations studied at zero time. The use of the same lipid materials to produce the microparticles during the stability study may be responsible for X-ray and calorimetric results obtained. / Mestrado / Nutrição Experimental e Aplicada à Tecnologia de Alimentos / Mestre em Alimentos e Nutrição

Orientador: Lisandro Pavie Cardoso / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-17T08:00:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Menezes_AlanSilvade_D.pdf: 23119383 bytes, checksum: ab5e971a0c297e969fddfdd4a44a73a6 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Neste trabalho, a difração múltipla (DM) de raios-X associada com as vantagens da radiação síncrotron configura-se como uma microssonda de alta resolução e é utilizada para obter relevantes contribuições ao estudo das propriedades estruturais de materiais semicondutores, apresentem-se eles como nanosistemas epitaxiais ou implantados com íons. O estudo e detecção de reflexões híbridas (interação camada epitaxial/substrato) coerentes (CHR) negativas nas varreduras Renninger (RS) do substrato é uma das contribuições desta tese. O mapeamento ?:f da condição de difração da reflexão secundária (113)(111) mostra que a CHR negativa que aparece é, na realidade, a interferência destrutiva entre a reflexão secundária da rede da camada e a reflexão primária do substrato. Ressalta-se aqui importância da medida detalhada da condição de difração de reflexões secundárias adequadas da DM. O uso do caso especial da DM denominado difração Bragg-superfície (BSD), cuja reflexão secundária se propaga paralelamente à superfície dos monocristais ou interfaces nas heteroestruturas, quando envolve reflexões secundárias que são sensíveis à simetria da rede cristalina, constitui outra contribuição da tese. O pico na RS para o substrato (GaAs), que representa o caso de quatro-feixes (000)(004)(022)(022) e que se separa em dois picos na RS da camada GaInP por distorção tetragonal foi utilizado como uma nova ferramenta no estudo de deformações tetragonais, mesmo para camadas epitaxiais finas. Além disso, a presença de distorções ortorrômbicas ou até mesmo monoclínicas, pode ser investigada pela medida dos dois pares de picos secundários (022)(022) e (202)(202), também presentes na mesma RS da camada ternária. Outras contribuições desta tese estão na aplicação da DM no estudo de amostras de SiO2/Si(001) implantadas com íons Fe+, que passaram pelo processo de cristalização epitaxial induzida por feixe de íons (IBIEC) e, finalmente, por tratamento térmico. Mapeamentos ?:f do pico BSD (000)(002)(111) forneceram parâmetros de rede e tensões nas direções perpendiculares e paralelas com relação à superfície, para as regiões tensionadas provocadas por formação das nanopartículas da fase ?-FeSi2 produzidas por IBIEC. Para outro conjunto de amostras semelhantes exceto pela ausência do óxido a interessante formação de nanopartículas da fase ?-FeSi2 sob a forma de placas orientadas na amostra IBIEC, que foram observadas por microscopia e confirmadas por curvas de rocking (002) na condição de DM para os picos BSD (111) e (111) e mapeamentos ?:f, provocou tensões anisotrópicas no plano da superfície da amostra IBIEC. Formas esféricas das nanopartículas também detectadas por microscopia introduzem tensões isotrópicas e a caracterização estrutural das amostras foi realizada da mesma maneira mencionada acima. Medidas dos mapeamentos do espaço recíproco (RSM) com reflexões simétricas e assimétricas foram importante para confirmar os resultados obtidos por MD das amostras implantadas, por permitir observar a variação de composição lateral e periódica existente na camada de GaInP, assim como, por confirmar o efeito da altura dos pontos quânticos de InP sobre a camada ternária, no nível de tensão provocado por eles na camada de recobrimento desses pontos, ou seja, quanto maior a altura maior o nível de tensão na camada / Abstract: In this paper, X-ray multiple diffraction (MD) associated with the advantages of synchrotron radiation appears as a high-resolution microprobe and it is used to obtain relevant contributions to the study of structural properties of semiconductor materials, as they present themselves nanosystems epitaxial or implanted with ions. The study and detection of negative hybrid reflections (interaction epitaxial layer/substrate) coherent (CHR) in substrate Renninger scans (RS) is one of the contributions of this thesis. The ?:f mapping, i.e., the scanning of the (113)(111) secondary reflection diffraction condition shows that the CHR negative that appears is, in fact, the destructive interference between the layer secondary reflection and the substrate primary reflection. It is emphasized here the importance of a detailed measurement of the diffraction condition of adequate MD secondary reflections. The use of the MD special case named Bragg-Surface Diffraction (BSD), in which the secondary reflection propagates parallel to the single crystal surface or interfaces in heterostructures, when involves secondary reflections that are sensitive to the crystalline lattice symmetry, is another relevant contribution of this thesis. The substrate (GaAs) RS peak, which stands for the (000)(004)(022)(022) four-beam case that splits into two three-beam peaks GaInP layer RS by tetragonal distortion was used as a novel tool in the study of tetragonal distortions, even for thin epitaxial layers. Moreover, the presence of orthorhombic distortion or even monoclinic one, can be investigated by measuring the two pairs of secondary peaks (022)(022)and (202)(202) also present in the same ternary layer RS. Other thesis contributions are in the application of DM to the study of SiO2/Si(001) crystals implanted with Fe+, which were submitted to Ion Beam Induced Epitaxial Crystallization process (IBIEC) and then, annealed. ?:f mappings of the (000)(002)(111) BSD peak gave rise to perpendicular and in-plane lattice parameters and strains for the stressed regions provoked by the ?-FeSi2 nanoparticles formation provided by IBIEC. For another set of similar samples except for the absence of the oxide, the interesting formation of oriented plate-like ?-FeSi2 nanoparticles, that were observed by TEM and confirmed by (002) rocking curves obtained at MD condition for the BSD (111) and (1 peaks and the ?:f mappings that provided anisotropic in-plane strains in IBIEC sample. Nanoparticles spherical-like also detected by TEM induce isotropic strains and the samples structural characterization was obtained using the same above mentioned manner. Measurements of the reciprocal space mapping (RSM) using symmetric and asymmetric reflections were important to confirm the implanted crystal results obtained by MD by allowing to observe the periodic and lateral composition variation in the GaInP layer as well as, to confirm the effect of the height of InP quantum dots grown on the ternary layer in the strain degree they cause in the ternary cap layer, it means, the greater the height the greater the level of strain in the cap layer / Doutorado / Física da Matéria Condensada / Doutor em Ciências

Orientador: Carlos Manuel Giles Antunez de Mayolo / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-18T09:44:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Veiga_LarissaSayuriIshibe_M.pdf: 17048771 bytes, checksum: 679326ce3ab87d18e691e2a4c2789f17 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Neste trabalho estudamos o comportamento magnético do composto Eu8Ga16Ge30, o único clatrato conhecido atualmente cujas posições hóspedes são completamente preenchidas por um elemento terra-rara. Este composto cristaliza-se em uma estrutura cúbica (grupo espacial Pm_3n), apresentando duas diferentes gaiolas formadas pelos átomos Ga-Ge (uma gaiola menor formada por 20 átomos e uma gaiola maior, formada por 24 átomos) que englobam em seu interior íons divalentes Eu+2. Os momentos magnéticos desses íons ordenam-se ferromagneticamente abaixo de TC = 36 K através da interação RKKY. O objetivo deste trabalho foi investigar o comportamento magnético local dos sítios cristalográficos ocupados pelos íons de Eu, que no interior das gaiolas maiores, situam-se em posições fora do centro destas, contidas em planos perpendiculares às faces da célula unitária cúbica. Nesta dissertação descrevemos a síntese do composto Eu8Ga16Ge30 pelo método do fluxo metálico, a caracterização da amostra através da difração de raios X de alta resolução (verificação da qualidade cristalina) e da difração de pó de raios X (determinação do parâmetro de rede). Medidas de resistividade elétrica em função da temperatura mostraram a existência de saltos relacionados ao aumento da resistividade, na temperatura de transição magnética (TC) e em T* = 24 K. O mesmo comportamento foi verificado na literatura que indica que a anomalia encontrada em T* possui origem magnética. As propriedades magnéticas foram estudadas através de medidas de grandezas macroscópicas, como susceptibilidade magnética e magnetização em função do campo magnético aplicado. O comportamento magnético local do composto foi estudado através da técnica de difração magnética ressonante com seletividade aos sítios cristalográficos ocupados pelos átomos de Eu. Esta última técnica foi capaz de fornecer informações locais sobre o magnetismo dos átomos de Eu localizados nos sítios 2a e 24k através do estudo das histereses magnéticas obtidas na condição de difração em diferentes temperaturas. Foi observado que o comportamento magnético dos sítios cristalográficos 2a e 24k são diferentes para a temperatura de 8 K, no entanto, nenhuma diferença significativa foi encontrada para as histereses dos dois sítos em T = 30 K. Verificamos que a histerese magnética do sítio 24k em 8 K é formada por várias contribuições indicando a existência de uma estrutura magnética em que os momentos magnéticos situados neste sítio encontram-se dispostos ao longo de três direções perpendiculares entre sí. Verificamos também histereses magnéticas menos estruturadas em T = 30 K que podem estar relacionadas à presença de uma estrutura magnética na qual todos os momentos magnéticos estão orientados ao longo de uma única direção (eixo de fácil magnetização, na direção [001]). No entanto, o mecanismo que descreve o comportamento magnético deste composto (reorientação de spins ou duas temperaturas de ordenamento magnético) ainda não foi totalmente elucidado / Abstract: In this work we studied the magnetic behavior of Eu8Ga16Ge30 clathrate compound, the only clathrate known so far where the guest positions are fully occupied by a rare-earth element. This compound crystallizes in a cubic unit cell (space group Pm_3n) and presents two types of cages formed by Ga-Ge atoms (a smaller cage formed by 20 atoms and a larger cage, formed by 24 atoms) inside which Eu+2 guest ions reside. The magnetic moments of these ions order ferromagnetically below TC _ 36 K through RKKY interaction. The aim of this thesis was the investigation of the local magnetic properties of the crystallographic sites occupied by Eu ions, which inside of the larger cages, are located in four off-center positions contained in planes perpendicular to the faces of the cubic unit cell. In this work we describe the synthesis process of Eu8Ga16Ge30 compound. Eu8Ga16Ge30 single crystal was grown from metallic flux method with excess of Ga. We also describe the structural characterization of the samples by high resolution x-ray diffraction and x-ray powder diffraction. Electrical resistivity measurements were performed and showed anomalies not only at TC but also at T* _ 24 K. The same behavior was observed in the literature which indicates that the anomaly found in T* has a magnetic nature. The magnetic properties were studied by macroscopic measurements such as magnetic susceptibility and magnetization versus applied magnetic field. The local magnetic behavior of the compound was probed by dichroic resonant diffraction of circularly polarized x rays. This technique was used to measure site-specific magnetism of the Eu8Ga16Ge30 compound. It was able to provide information about the magnetism of the crystallographic sites 2a and 24k occupied by Eu ions through the study of magnetic hysteresis obtained in the diffraction condition at different temperatures. It was observed that the magnetic behavior of the 2a and 24k crystallographic sites are different for the temperature of 8 K. However, no difference was found for the hysteresis of the two sites on T = 30 K. The results suggest that the magnetic hysteresis of the 24k site at 8 K is formed by several contributions indicating the existence of a magnetic structure where the magnetic moments located on this site are arranged along three mutually perpendicular directions. We also found less structured magnetic hysteresis at T = 30 K which may be related to the presence of a magnetic structure in which all magnetic moments are oriented along a single direction (easy axis of magnetization along [001]). However, the mechanism that describes the magnetic behavior of this compound (spin reorientation or two temperatures of magnetic ordering) has not been fully elucidated / Mestrado / Física Atômica e Molecular / Mestra em Física