Orientador: Carlos Rettori / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-16T16:30:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Walmsley_LygiaChristinadeMoura_M.pdf: 1010375 bytes, checksum: e07e6e727543510e8b37427302bd11bb (MD5) Previous issue date: 1980 / Resumo: Este trabalho consistiu do estudo pela técnica de Ressonância Paramagnética Eletrônica do íon paramagnético Fe2+ no campo cristalino do NaCl. A verificação dos modelos propostos para defeitos em haletos alcalinos devido à mecanismos de compensação de carga e a medida dos parâmetros espectroscópicos da hamiltoniana de spin, se encontram entre os objetivos deste trabalho e seus futuros desdobramentos. Os cristais de NaCl foram crescidos a partir de pó de NaCl pelo método Czocharalski e continham Fe2+ como impureza natural / Abstract: Electron Paramagnetic Resonance on natural impurities of Fe2+ in NaCl has been carried out in the helium temperatures range at X Band frequencies. The ERS corresponds to an excited doublet at 4.4ºK above the ground state of an ion in an axial crystal local field with a small rhombic distortion. A brief discussion is given about the possible change compensation mechanisms / Mestrado / Física / Mestre em Física

Orientador: Carlos Rettori / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-17T04:27:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CeottoFilho_Gino_M.pdf: 827614 bytes, checksum: 9330c177fdae65d2578a8d3f743f2e24 (MD5) Previous issue date: 1987 / Resumo: O objetivo deste trabalho constituiu em preparar compostos de grafite intercalados com AlCl3, com o intuito inicial de, através de experimentos de Ressonância Paramagnética Eletrônica (RPE) em função da temperatura, tentar, pelo acompanhamento dos espectros de ressonância dos portadores de carga e da impureza magnética, caracterizar melhor o tipo de transição de fase observadas nestes sistemas. Experimentos de RPE em função da temperatura (T = 4,2K e 90 £ T £ 375K) realizados no composto intercalado de estágio 2, tivemos oportunidade de observar pela primeira vez, paralelamente com Ressonância de Spin dos Portadores de Carga (RSPC), o espectro de estrutura fina e hiperfina, completamente resolvido, do íon Mn2+ numa matriz metálica. Os resultados mostraram que os íons Mn2+ estão localizados num campo cristalino de simetria axial, com o eixo de simetria perpendicular às camadas de carbono. O parâmetro de segunda ordem de campo cristalino (D) aumentou com a temperatura, comportamento este contrário ao usualmente observado em isolantes. Já o "splitting" hiperfino mostrou ser independente da temperatura. O alargamento da ressonância do Mn2+ observada para T > 200K permitiu-nos extrair a dependência para altas temperaturas (200K < T < 375K) do tempo de relaxação spin-rede (T1). Através do método do fator de saturação da ressonância medimos T1 a 4,2K. Uma mudança brusca no valor de g e na largura da linha da ressonância dos portadores de carga, como também na intensidade e parâmetro D do íon Mn2+ , para T @ 200K, sugere a existência de uma transição de fase a esta temperatura / Abstract: Not informed. / Mestrado / Física / Mestre em Física

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

Orientador: Ivan Emilio Chambouleyron / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-19T02:55:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Graeff_CarlosFredericodeOliveira_D.pdf: 3803298 bytes, checksum: d983613580f4d652cd42274417a4712a (MD5) Previous issue date: 1994 / Resumo: Neste trabalho estudamos as ligas amorfas de silício e germânio hidrogenadas (a-SixGe1-x:H), o germânio amorfo hidrogenado (a-Ge:H), além do silício amorfo hidrogenado (a-Si:H). Apresentamos resultados nas propriedades estruturais e opto-eletrônicas de ligas crescidas por r.f. sputtering, ricas em germânio (x £ 0.25). Encontramos que para x £ 0.1 a incorporação de Si não afeta apreciavelmente tanto a densidade de estados localizados dentro do pseudo-gap, quanto as propriedades estruturais dos filmes. No entanto, o gap ótico de Tauc cresce desde 1.04 eV (x=0.0) até » 1.13 eV (x=0.1). Concomitantemente observamos uma queda de duas ordens de grandeza na condutividade de escuro a temperatura ambiente, enquanto a fotocondutividade praticamente mantém-se inalterada. Em outras palavras, a incorporação de pequenas quantidades de Si na rede do a-Ge:H produz um considerável aumento na fotosensibilidade do material. Este resultado é discutido dentre os modelos atuais para ligas de semicondutores amorfos. Aplicamos a técnica de Spin Dependent Photoconductivity (SDPC) no estudo do processo de recombinação dos portadores foto-gerados no a-Ge:H e nas ligas a-SixGe1-x:H. O sinal de SDPC (-D s/s) no a-Ge:H é fortemente influenciado pelo forte acoplamento spin-órbita, l , quando comparado com o sinal no a-Si:H (lGe » 7.lSi), que por sua vez reduz o tempo de relaxação dos spins. O decrescimento no tempo de relaxação é responsável pelas seguintes características do sinal de SDPC no a-Ge:H: i) pequenas amplitudes (-Ds/s £ 10-6 tipicamente); ii) uma dependência linear com a potência de microonda incidente, além de uma forte dependência com a temperatura. Nas ligas a-SixGe1-x:H, a incorporação do Ge é marcada pela mudança súbita do sinal de SDPC de, semelhante ao encontrado no a-Si:H, para o encontrado no a-Ge:H, para x < 0.9. A origem do sinal de SDPC no a-Ge:H e nas ligas a-SixGe1-x:H é discutida. Estudamos o processo de exodifusão do H e D em filmes de a-Ge:H(D) crescidas por r.f. sputtering, através de tratamentos térmicos. Encontramos dois processos de exodifusão: um rápido, provavelmente devido à presença de bolhas e buracos na amostra, e o segundo lento, devido à difusão dispersiva do H(D) pela rede. Os tratamentos térmicos utilizados provocam mudanças estruturais, sempre que a temperatura utilizada é maior do que a de deposição. Apesar das mudanças estruturais, obtemos o coeficiente de difusão (DH) para o hidrogênio, que é fortemente dependente do tempo (dispersivo), com parâmetro de dispersão a = 0.95 a 280 ºC. DH a comprimentos de difusão fixos (L » 60 nm) é ativado com a temperatura, com energia de ativação de 0.44 x 0.09 eV. A correlação entre os dados de difusão, e a metaestabilidade no a-Ge:H é discutida. Investigamos os efeitos dos tratamentos térmicos nas propriedades opto-eletrônicas do a-Ge:H. Encontramos que para tratamentos isocrônicos (30 minutos), acima de 350 ºC, a densidade de defeitos (dangling bonds, DB), aumenta com a temperatura de tratamento (TT), mas a amostra permanece amorfa. Neste caso, o coeficiente de absorção em 0.7 eV, determinado por PDS (Photothermal Deflection Spectroscopy), pode ser usado como uma medida da densidade de DB (obtida de forma direta por ESR, Electron Spin Resonance). Para 350 ºC < TT < 420 ºC, cristalitos de Ge são formados e crescem até 430 ºC, quando a amostra torna-se microcristalina. O mecanismo de cristalização é discutido. Finalmente, apresentamos medidas de criação e aniquilação induzi da por luz de DBs metaestáveis no a-Si:H intrínseco. Observamos um decrescimento na densidade de defeitos de até 50% induzido pela iluminação contínua da amostra, após a criação rápida de defeitos usando luz pulsada. A cinética de criação e aniquilação de defeitos é discutida, assim como sua implicação nos modelos atuais que tratam dos defeitos metaestáveis no a-Si:H / Abstract: In this work we present results on the structural and opto-electronic properties of the following materials: hydrogenated amorphous silicon germanium alloys (a-SixGe1-x:H), hydrogenated amorphous germanium (a-Ge:H), and hydrogenated amorphous silicon (a-Si:H). As the first subject of study, we have grown and characterized germanium rich a-SixGe1-x:H alloys (x £ 0.25). It has been found that, for x < 0.15, the Si incorporation does not affect appreciably, neither the density of localized states in the pseudo-gap, nor the structural properties of the films. However the Tauc's optical gap shifts from 1.04 eV (x = 0) to » 1.1 eV (x = 0.15). A concomitant two orders of magnitude decrease of the dark conductivity is measured, whereas the photoconductivity remains essentially unchanged. In other words, the incorporation of small amounts of Si in the hydrogenated amorphous germanium (a-Ge:H) network produces a noticeable increase of the photosensitivity of the samples. These results are discussed in the framework of present models of amorphous semiconductor alloys. In the second subject, we use spin dependent photo-conductivity (SDPC), to study the recombination process of photo-excited carriers in hydrogenated amorphous germanium (a-Ge:H) and silicon germanium alloys (a-SixGe1-x:H). The a-Ge:H SDPC signal is found to be strongly affected by the larger spin orbit coupling, l , when compared to a-Si:H (lGe » 7lSi), which reduces the spin lattice relaxation time. The decrease in the spin lattice relaxation time gives the following characteristics to the a-Ge:H SDPC signal: i) small amplitudes (-Ds/s £ 10-6); ii) a linear dependence on microwave power, and strong temperature dependence. In alloys a-SixGe1-x:H, the incorporation of Ge is marked by a sudden change in the SDPC signal from Si-Iike to Ge-like, for x £ 0.9. The origin of the spin dependent recombination in a-Ge:H and a-SixGe1-x:H is discussed. The third subject of study is the out-diffusion mechanism of H(D) in r.f. sputtered amorphous Ge films. The main result of this study is that two kinds of H(D) motion process coexist in our films: a fast process, most probably due to the presence of voids and pinholes in the film, and a slow process due to the dispersive-like diffusion of atomic H(D) in the amorphous network. It has also been found that, thermal annealing of the samples above the deposition temperature (210 °C) induces structural changes. The diffusion coefficient DH of H is found to be time dependent (dispersive) as expected, with a dispersion parameter a = 0.95 at 280 °C. DH at constant diffusion length (L » 60 nm) is temperature activated, with an activation energy of 0.44± 0.09 eV. Finally, the possible correlation between H(D) diffusion and light-induced metastable defect creation and relaxation in r.f.-sputtered hydrogenated amorphous Ge is discussed. In the fourth subject, we investigate the effect of thermal annealing above the deposition temperature (200°C) on the opto-electronic properties of a-Ge:H thin films. For thermal treatments below 350°C, the defect density increases with increasing anneal temperature (Ta), but the sample remains amorphous. In this case we have found that the absorption coefficient at 0.7 eV, as measured by PDS can be used as a indirect measure of the dangling bond density (measured by ESR). For 350°C < Ta < 420°C, crystallites are formed and grow untiI 430°C, when the sample becomes microcrystalline. The crystallization process is best described by a surface induced crystallization, where the nucleation process occurs in the interface film-substrate. Finally, measurements of light-induced creation and annealing of metastable dangling bond defects in undoped hydrogenated amorphous silicon thin films are reported. A decrease of the defect density by 50% induced by continuous illumination is observed after fast defect creation by pulsed light. The kinetics of creation and recoveryare discussed, as well as the implications for present models treating metastable defects in hydrogenated amorphous silicon / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Neste trabalho, usamos as técnicas espectroscópicas de UV-vis, dicroísmo circular (CD) e ressonância paramagnética eletrônica (RPE) para caracterizar as microperoxidases-8 e 9 e N-AcMP-9. As microperoxidases são produtos da digestão proteolítica de citocromo c, contendo em média dez resíduos de aminoácidos. Não possuindo o sexto ligante, o ferro hemínico neste caso apresenta-se no estado de alto spin. Nossos resultados mostram que a transição alcalina (pKa = 8,53) produz agregados de hemepeptídeos no estado de baixo spin, nos quais a molécula de água é deslocada pelo grupo N-terminal da cisteína de uma MP-8 vizinha. Para valores altos de pH ocorre uma desprotonação do anel imidazol da histidina que ocupa a quinta coordenação do ferro hemínico. Nessa condição de pH a MP-8 encontra-se em um equilíbrio de espécies agregadas no estado de alto e baixo spin. Uma espécie agregada é formada pela MP-8 pentacoordenada com o hitidinato ocupando a sexta coordenação. Já a outra espécie agregada é composta pela coordenação do grupo a-amino da cisteína e do íon hidróxido, ocupando a sexta e quinta coordenação do ferro hemínico, respectivamente. Quanto a N-AcMp-9, o estado de baixo spin é produzido pela desprotonação da água (pKa = 9,6) situada na sexta coordenação do ferro. Esses resultados estão de acordo com os encontrados para N-AcMP-8. Sobre a MP-9, o estado de baixo spin é obtido com o deslocamento da água pelo grupo a-amino terminal da lisina 13 de uma molécula vizinha. Acima do pH 85, o grupo c-amino da lisina 13 estabelece uma coordenação intra-cadeia. Os monômeros exibem OH- ou histidinato na quinta posição de coordenação. A coordenação intra-cadeia na MP-9 foi corroborada pela simulação de dinâmica molecular (MD). Vale mencionar que todos os resultados de CD e RPE foram simulados utilizando-se os programas CCA e QPOW, respectivamente. Realizamos também medidas de RPE pulsado do citocromo c em tampão fosfato pH 7,4 em SDS e em Cardiolipina com o objetivo de investigar o estado de baixo spin alternativo. Realizamos experimentos de eco com varredura de campo (Echo field sweep), ESEEM (Electron spin echo envelope modulation), e tempo de relaxação spin-rede T, para uma completa caracterização dos compostos acima citados / In this work we have used spectroscopic techniques such as UV-vis, circular dichroism, and electronic paramagnetic resonance to characterize the microperoxidases-8 and -9 and also N-AcMP-9. Microperoxidases are products of the proteolytic digestion of cytochrome c, containing an average of ten residues of aminoacids. Lacking the sixth ligand, the heminic iron is ín the high spin state. Our results show that the alkaline transition (pKa = 8,53) produces hemepeptideos aggregates in the low spin state, in which the water molecule is displaced by the Nterminal group of a nearby MP-8 cysteine. For high values of pH there is a deprotonation of the imidazole ring of the histidine that occupies the heminic iron\'s fifth coordination. In that pH MP-8 is found in equilibrium of aggregated species of high and low spin. An aggregated species if formed by the pentacoordinated MP-8 with the histidinate in the sixth coordination. The other aggregated species is composed by the coordination of the alpha-amino groups of cysteine and hydroxide ion, occupying the sixth and fifth coordination of heminic iron, respectively. As for NAcMp-9, the low spin state is produced by deprotonation (pKa=9.6) of the water located at the iron\'s sixth coordination. These results agree with others found for NAcMp-8. In MP-9 the low spin state is obtained displacing the water by the terminal alpha-amino group of Lysl3 in a nearby molecule. Above pH 8.5 the epsilon-amino group of Lysl3 coordinates intra-chain. The monomers exhibit OH- or histidinate in the fifth coordination. The intra-chain coordination of MP-9 was confirmed by molecular dynamics simulation. It is important to notice that all results from CD and EPR were simulated using the programs CCA and QPOW, respectively. We also made pulsed EPR measures of cytochrome c in fosfato buffer pH 7.4 in SDS and in cardiolipin, in order to investigate the alternative low spin state. We made experiments with echo field sweep, ESEEM and spin-lattice relaxation time TI for a complete characterization of the above mentioned mixture

Na maioria dos vertebrados o tridecapeptídeo alfa-MSH (hormônio estimulante do melanócito) é um hormônio fisiologicamente relevante na regulação da pigmentação da pele, causando escurecimento (Sawyer, et al., 1980; Jiang et al., 1995). O alfa-MSH também está envolvido em muitas outras funções, como crescimento fetal e comportamento (Castrucci, et al., 1990). No presente trabalho foi estudada a interação entre peptídeos melanotrópicos e membranas lipídicas sob as perspectivas da perturbação da fase lipídica e das modificações conformacionais dos peptídeos. Foram usados: dois tipos de vesículas (aniônica de DMPG - dimiristoil fosfatidil glicerol - e neutra de DMPC - dimiristoil fosfatidil colina) e dois peptídeos melanotrópicos (alfa-MSH e o análogo que apresenta maior atividade biológica, [Nle POT.4, D-Phe POT.7]-alfa-MSH (MSH-I). Por meio de ressonância paramagnética eletrônica (RPE) foram observadas alterações estruturais dos lipídios causadas pela interação dos peptídeos com a membrana aniônica. Todos os marcadores de spin usados, derivados do ácido esteárico, fosfolipídicos e derivado do colesterol, incorporados em vesículas de DMPG, na fase líquido-cristal, indicaram que os dois peptídeos induzem um decréscimo no movimento e/ou aumento da ordem das cadeias acilas, em todas as posições monitoradas. O efeito do análogo sobre os parâmetros dos espectros de RPE dos marcadores de spin foi mais evidente, e isto estaria indicando que penetra mais fundo na matriz lipídica. A dependência com o sal da interação peptídeo-lipídio demonstra que a atração eletrostática dos peptídeos carregados positivamente com as cabeças polares dos lipídios aniônicos foi necessária para uma efetiva associação dos peptídeos com a bicamada fosfolipídica. A necessidade da interação eletrostática também foi observada pela não-interação dos peptídeos com bicamadas neutras de DMPC. No desenvolvimento do trabalho foi calculado ) o coeficiente de partição baseado no efeito que estes peptídeos causam no espectro de RPE dos marcadores de spin intercalados na membrana. O coeficiente de partição obtido para peptídeo análogo, mais potente biologicamente, foi cerca de quatro vezes maior do que para o hormônio nativo. Para uma mesma concentração de peptídeo ligado à membrana, foi observado que o efeito do MSH-I sobre a estrutura da membrana é um pouco maior do que do alfa-MSH, o que estaria de acordo com uma possível penetração mais fundo na bicamada. Os espectros de dicroísmo circular (CD) em solução aquosa e no solvente indutor de alfa-hélice, o 2.2.2-trifluoroetanol (TFE) mostraram que os dois peptídeos têm estrutura um pouco diferentes em solução, embora apresentem mudanças conformacionais similares quando na presença de vesículas ou micelas carregadas negativamente. O maior efeito causado pelo análogo mais potente na estrutura da bicamada, quando comparado ao hormônio nativo, é discutido em termos de sua maior constante de associação e possibilidade de maior penetração na bicamada. Estes resultados estariam relacionados com a maior atividade e/ou prolongada ação do peptídeo análogo. / In most vertebrates the tridecapeptide -melanocyte stimulating hormone (-MSH) is physiologically relevant hormone regulating skin pigmentation, causing darkening (Sawyer, et al., 1980; Jiang et al., 1995). -MSH is also involved in many other biological functions, such as fetal growth and behavior (Castrucci, et all., 1990). The present work studies the interaction of -MSH and the biologically more active analog [Ne4, Dphe7]- -MSH with lipid vesicles by spin label electron spin resonance (Esr) spectroscopy and circular dichroism (CD). All spin labels used here, stearic acid, phospholipid and cholestane derivative labels, incorporated into anionic vesicles of DMPG (1,2-dimyritoyl-sn-glycero-3-phophoglycerol) in the liquid-cristiline phase, indicated that both peptides decrease the motional freedom of the acyl chains, at all monitored positions. The effect of the analog on the spin label ESR parameters was much more evident, and could indicate its farthest penetration into the lipid matrix. The salt dependence of the peptide- lipid interaction demonstrated that the electrostatic attraction of the positively charged residues of the peptides by the PG headgroups was necessary for an effective association of the peptides with phospholipid bilayers. The perturbation caused by the peptides on the lipid chain mobility was reduced as the ionic strength increased. Above 300 mM NaCl no perturbation could be detected. The electrostatic requirement was further evidenced by the absence of detectable binding of peptides to neutral lipid bilayers. Lipid partition coefficients were calculated based on the effect the peptides cause on the ESR spectra of spin labels incorporated in the membrane. For the biologically more potent peptide, the partition coefficient was found to be about 4-times greater than that of the native hormone. For the same concentration of the peptide bound to the membrane, MSH-I was found to cause a slightly greater effect on the membrane structure than -MSH, in accord with its possible deeper penetration into the bilayer. Cd spectra in aqueous solution and in the -helix inducing solvent 2.2.2-trifluoroethanol (TFE) showed that the two peptides have somewhat different structures in solution, though similar conformational changes occur in both peptides as a result of their interaction with negatively charged vesicles or micelles. The stronger effect caused by the more potent analog in the membrane structure, when compared to the native hormone, is discussed in terms of the higher peptide-lipid association constant and the possible deeper penetration into lipid bilayers. The results could be related to its greater activity and/or prolonged action of the peptide analog.

Orientador: Carlos Frederico de Oliveira Graeff / Banca: Francisco das Chagas Marques / Banca: Fenelon Martinho Lima Pontes / Banca: Claudio José Magon / Banca: José Humberto Dias da Silva / 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 / Resumo: Os corantes cianinas apresentam bom potencial como camada ativa de células solares orgânicas (CSO), como por exemplo, são fortes absorvedores de luz visível e infravermelha, podem ser fabricados utilizando técnicas muito simples, com baixo custo e boa flexibilidade mecânica. No entanto apresentam certos problemas como baixa condutividade eletrônica e as células solares baseadas nestes materiais apresentam baixas eficiências. Neste contexto, este trabalho buscou compreender os processos de geração e transferência de cargas em blendas de corantes em cianina atuando como aceitadores ou doadores de elétrons. Foram utilizados os corantes trimetina (Cy7) com diferentes contraíons. As principais técnicas utilizadas neste estudo foram a de Ressonância de Spin Eletrônico (ESR) e uma variação com aplicação de luz durante a medida (LESR) em temperatura de 77 k. Foram estudados o efeito dos diferentes corantes, bem como o efeito de seus contraíons na geração e transferência de cargas. Para a análise dos resultados foram simulados os espectros de ESR e LESR para cada espécie paramagnética observada utilizando o software "EasySpin". Atuando como aceitador de elétrons em blendas com o polímero MEH-PPV, as blendas com corantes Cy3 mostraram uma melhor geração e transferência de cargas fotoinduzidas em comparação com as blendas com corantes Cy7. Já atuando como doadores de elétrons em blendas com o fulereno C60, observou-se um efeito inverso, em que as blendas com corantes Cy7 apresentaram uma melhor geração e transferência de cargas fotoinduzidas. Além disso, os resultados de ESR e LERS mostraram diferentes sinais para o (C60)1 modificando-se apenas os contraíons dos corantes, que pode ser explicado baseando-se em estudos sobre morfologia. Por fim foram realizados estudos de oxidação das amostras a fim de comprovar a origem de alguns sinais de LESR em menores campos magnéticos / Abstract: The eyanines dyes have good potential as an active layer of organic solar cells, for example, they are strong absorbers of visible and infrared light, can be manufactured using very simple techniques, with low cost and good mechanical flexibility. However, they present problems such as low eletronic conductivity and solar cells based on these materials exhbit low efficiencies. In this context, this study aimed to understand the photoinduced charge generation and transfer processes is blends of dyes based on cyanine acting as electron acceptors or donors for use in organic solar cells. Trimethine dyes (Cy3) and heptamethine dye (Cy7) with different counterions were used. The main technique used in this study were the Electronic Spin Resonance (ESR) and its variation with the application of light during the measurement (LESR) at temperature of 77 K. We studied the effect of different dyes, as well as the effect of its counterions in the charge generation and transfer. For the analysis of results were simulated the ESR and LESR spectra for each paramagnetic species observed through software "EasySpin". Acting as electron acceptor in blends with the MEH-PPV polymer, the dyes blends with Cy3 dyes showed better photo-induced charge generation and transfer compared Cy7 dyes. However, working as electron donors in blends with C60 fullerene the opposite effect was observed, where the blends with Cy7 dyes show a better photo-induced charge generation and transfer than blends with Cy3 dyes. Moreover, the ESR and LESR results showed different signals for (C60)1- changing only the conunterions of the dye, which can be explained based on morphological studies. Finally, the samples oxidation studies were conducted to verify the originals of LESR signals at lower magnetic fields / Doutor

A melatonina (N-acetil 5-metoxi-triptamina) é um hormônio derivado do amino-ácido triptofano, secretado pela glândula pineal, estando relacionado com importantes processos biológicos e farmacológicos. O seu mecanismo de ação não é bem conhecido, entretanto é sabido que a melatonina não tem uma ação específica, podendo interagir com diversos tipos de células (Reitel, 1992, Bioessays, 14: 169-175), sugerindo que possa não existir um tecido ou célula-alvo específica, na qual a melatonina exerça a sua ação hormonal. Assim, é possível que a melatonina não interaja através de um receptor proteico específico de membrana e possa interagir com a célula via a fase lipídica membranar. O presente trabalho estuda a interação de melatonina com membranas lipídicas por espectroscopia de RPE (ressonância paramagnética eletrônica), utilizando o método do marcador de spin (Swartz, Bolton e Borg editores, Biological Applications of Electron Spin Resonance, 1972, Willey-Interscience, New York; Berliner, L.J. editor, Spin Labeling, 1976 (vol. 1) e 1979 (vol. 2), Academic Press, New York); e espectroscopia de fluorescência estática, pois a melatonina é uma molécula fluorescente. Os fosfolipídios utilizados nos sistemas modelo de membrana (lipossomos e vesículas unilamelares) foram principalmente o DMPG (dimiristoil fosfatidil glicerol) e DMPC (dimiristoil fosfatidil colina). Os sistemas estudados por RPE foram analisados por meio de medidas dos tempos de correlação rotacional perpendicular (R) e paralelo (R) ao eixo principal de rotação do radical nitróxido (Marsh, em Biological Magnetic Resonance, 255-303, e Bales, em Biological Magnetic Resonance, 77-130, editores Berliner e Reuben, 1989, vol. 8, Plenum Publishing, New York), parâmetro de ordem efetivo (Sef) e do parâmetro 2Amáx (Griffth e Jost, em Spin Labeling, 454- 523,editor Berliner, 1976, vol. 1, Academic Press, New York). Os resultados experimentais mostram que a melatonina: a) é solúvel em meio aquoso até a concentração de 5mM, ao contrário do que está na literatura, tendo sido desenvolvido um novo método para solubilizá-la; b) interage com membranas lipídicas provocando mudanças estruturais nas membranas. Esta interação ocorre próxima à região da cabeça polar, detectada pelos marcadores de spin utilizados, que monitoram diferentes regiões da bicamada lipídica; e pela fluorescência, que mostra que a melatonina não apresenta um deslocamento do máximo de emissão na presença de vesículas de DMPG ou DMPC; c) interage mais fortemente com membranas lipídicas de fosfolipídio com cabeça polar carregada negativamente (DMPG), do que de fosfolipídio com carga líquida igual a zero (DMPC). Este resultado mostrado tanto por RPE quanto por fluorescência. Essa diferença é discutida em termos da estrutura das membranas, através dos parâmetros R, Sef e 2Amáx, que descrevem descreve o grau de \"fluidez\" da bicamada; d) em membranas de DMPG, torna mais \"fluida\" na região da cabeça polar dos fosfolipídios da bicamada lipídica, tanto abaixo como acima da temperatura de transição de fase (Tf) das mesmas. A alteração da \"fluidez\" ocorre nesta região da bicamada, pois os marcadores de spin utilizados mostram que: i) O SSL (4-estereamida-1-oxil-2,2,6,6-tetrametil piperidina), que monitora a região da cabeça polar, acima da Tf , mostra que a presença de melatonina em DMPG provoca a diminuição de R; e abaixo da Tf, não é possível o cálculo do tempo de correlação rotacional, entretanto o efeito da melatonina é observado através da diminuição das larguras de linha do espectro. ii) O 5-SASL (5-doxil ácido esteárico) e 6-DPPC (1-palmitioil-2-(6-doxil ácido esteárico) fosfatidil colina), que monitoram uma região da cadeia de hidrocarbonetos ainda próxima à região da cabeça polar, mostram que nesta região, acima da Tf, a presença de melatonina não provoca alterações significativas na estrutura de bicamadas de DMPG ou DMPC; e abaixo da Tf, a presença da melatonina \"fluidifica\" a membrana provocando uma diminuição do parâmetro 2Amáx, somente em DMPG. iii) O 12-SASL (12-doxil ácido esteárico) que monitora principalmente uma região próxima ao final da cadeia, não mostra alterações em seu espectro com a presença da melatonina; e) por interagir com membranas lipídicas, pôde ter o seu coeficiente de partição determinado por medidas de RPE e fluorescência. Os coeficientes foram determinados por métodos diferentes. Por RPE foi baseado em Lissi e col. (1990, Biochem. Biophys. Acta, 1021: 46-50) e o por fluorescência foi baseado em Tabak e Borisevith (1992, Biochem. Biophys. Acta, 1116: 241-249). Os coeficientes determinados apresentaram uma grande discrepância, sendo baixo para RPE (P=30) e alto para fluorescência (P=1090), provavelmente devido à técnica utilizada, assunto que é discutido no trabalho. Os resultados de RPE e fluorescência, citados acima, confirmando que a melatonina interage com membranas lipidíca, associado ao fato de que a melatonina é bastante solúvel em meio aquoso, têm algumas implicações de cunho biológico que abrem a discussão sobre questões como a necessidade de um carregador do hormônio no plasma sanguíneo ou o mecanismo que leva o hormônio a atravessar a membrana plasmática e interagir no núcleo da célula (Tan e col, 1993, Cancer Letters, 70: 65-71). / Melatonin (N-acetyl 5-methoxy-tryptamine), a tryptophan derivative hormone, is the main product of secretion by pineal gland. It has been related with important biological and pharmacological processes, although its mechanism of action is not well known. Melatonin is known to interact with different types of cells, playing different roles (Reitel, 1992, Bioessays, 14: 169-175), suggesting that the molecule does not interact through a specific membrane protein receptor in a specific cell, and could possibly interact with the cell through its membrane lipid phase. The present work studies the melatonin interaction with model lipid membrane using EPR (Eletronic Paramagnetic Resonance) spectroscopy, using the spin label method (Swartz, Bolton e Borg editors, Biological Applications of Electron Spin Resonance, 1972, Willey-Interscience, New York; Berliner, L.J. editor, Spin Labeling, 1976, vol. 1 e 1979, vol. 2, Academic Press, New York); and steady state fluorescence spectroscopy, as melatonin is a fluorescence molecule. The phospholipids used (in liposomes and unilamelars vesicles) were mainly DMPG (dimiristoyl phosphatidyl choline) and DMPC (dimiristoyil phosphatidyl choline). The EPR signals were analized through the calculations of rotational correlation times prependicular (R) and paralel (R) to the molecule principal axis of rotation (Marsh, in Biological Magnetic Resonance, 255-303, and Bales, in Biological Magnetic Resonance, 77-130, Berliner & Reuben editors, 1989, vol. 8, Plenum Publishing, New York), efective order parameter (Sef) and 2Amáx parameter (Griffth e Jost, in Spin Labeling, 454-523, Berliner, L.J. editor, 1976, vol. 1, Academic Press, New York). The experimental results show that the melatonin: a) contrarily to the literature beliefs, is soluble in aqueous medium up to the concentration of 5mM, and a new solubility method is presented; b) interacts with lipid membranes, near the polar head group, changing bilayer structure. The hormone displays a stronger interaction with the negatively charged phospholipid (DMPG) than with the zwitterionic one (DMPC), as detected by both EPR and fluorescence techniques. As melatonin is a non charged molecule, that difference is discussed in terms of the lipids different packing (or degree of \"fluidity\"). c) increases DMPG membrane \"fluidity\", both above and below the lipid phase transition temperature (Tf). The changes on the packing of the lipids are mainly seen by the spin label SSL (4-stereamine-1 oxyl-2,2,2,6,6-tetrametyl piperidine), which monitors the lipid polar head region. Above Tf, melatonin decrease SSL R ; and below Tf, the decrease in \"fluidity\" is monitored via a decrease in the SSL EPR spectrum line width. The spin labels 5-SASL (5-doxyl stearic acid) and 6-DPPC (1-palmitoyl-2-(6-doxyl-stearic acid) phosphatidyl choline), which monitor the hydrocarbon chain region close to the membrane polar head group, show no change in the spectra parameters for temperatures above Tf. Below Tf, a decrease on 2Amax with the presence of melatonin is an indication of the hormone effect. The center of the bilayer is apparently not affected by the hormone as no change in the EPR spectrum of 12-SASL (12-doxyl-stearic acid) is detected, both above and below the lipid phase temperature. The melatonin partition coefficiente in lipid membranes was determined through EPR (Lissi et al., 1990, Biochem. Biophys. Acta, 1021: 46-50) and fluorescence (Tabak and Borisevith, 1992, Biochem. Biophys. Acta, 1116: 241-249) data, and found to be 30 and 1090, respectively. The different values obtained with the distinct methods are discussed. The results presented here, showing that melatonin is highly soluble in aqueous medium, through it can interact with lipid membranes, will certainly have consequences on the current biological discussions on the need of a melatonin-carrier in the blood stream or the mechanism that makes the hormone to cross the cell membrane and interact at the nucleus (Tan e col, 1993, Cancer Letters, 70: 65- 71).

Nesta tese, apresentamos três estudos envolvendo técnicas de ressonância paramagnética eletrônica (RPE) de onda contínua e pulsada nas bandas X e Q em vidros e nanocompósitos dopados com íons de metais de transição. O objetivo geral deste texto é evidenciar a complementariedade destas técnicas no estudo destes materiais. Os dois primeiros estudos focam-se em vidros e vitro-cerâmicas dopados com íons de metais de transição. O objetivo destes estudos é analisar o efeito dos tratamentos térmicos no espectro de RPE das amostras. O primeiro estudo trata de vidros fosfo-germanato dopados com íons de vanádio e os resultados de RPE de onda contínua mostram que, para a amostra sem tratamento térmico e para a amostra tratada em temperaturas menores do que 470 &deg;C, apenas um sítio de vanádio é observado enquanto que, para as amostras tratadas com temperaturas acima de 470 &deg;C, um segundo sítio de vanádio, mais distorcido do que anterior, aparece. Experimentos de ESEEM e HYSCORE observaram a interação entre os íons de vanádio e núcleos 31P próximos e pudemos estimar a máxima densidade de spin transferida pelo mecanismo through-bond e máxima distância média entre o íon paramagnético e os núcleos 31P. O segundo estudo trata de um vidro fluorosilicato dopado com íons Cu2+ e os resultados de RPE de onda contínua não mostram alterações relevantes no sítio paramagnético devido ao tratamento térmico. Experimentos de ESEEM e HYSCORE mostraram picos devido a interação desse íon com núcleos 19F, 207Pb, 111Cd e 113Cd. O terceiro estudo foca-se numa argila natural laminar contendo íons Cu2+ e moléculas de polioxietileno (PEO). O objetivo deste estudo é analisar a complexação do íon Cu2+ com as moléculas de PEO e moléculas de água no espaço interlaminar da argila. Os resultados de RPE de onda contínua não evidenciaram alterações na coordenação do íon Cu2+ através dos dois métodos de preparação propostos. Os experimentos de ESEEM E HYSCORE mostraram que, para o método onde o complexo PEO-Cu é inserido no espaço interlaminar da argila, o íon Cu2+ interage apenas com prótons em, pelo menos, duas conformações diferentes. Nossa hipótese é que observamos prótons tanto da molécula de PEO quanto de moléculas de água. No método onde moléculas de PEO são inseridas no espaço interlaminar da argila previamente preenchido com íons Cu2+, tal hipótese não pode ser feita. Ainda, observamos outro centro paramagnético nas amostras oriundo de vacâncias de oxigênio nas lâminas da argila. / This thesis contains three studies where X- and Q-Band continous-wave electron paramagnetic resonance (CW-EPR) and pulsed EPR techniques were applied in glasses and nanocomposites doped with transition metal ions. Our general goal is to show the complementarity of these techniques for the study of this materials. The first two studies focus on glasses and glass-ceramics doped with transition metal ions and the main goal is to analyse the effect of sample heat treatments on the EPR spectra. The first study focuses on phospho-germanate glasses and the CW-EPR results show that, for non-treated samples or for heat-treated samples at temperatures below 470&deg;C, only one vanadium site is observed, while for samples heat-treated at higher temperatures a second, more ditorted site is produced. ESEEM and HYSCORE experiments observe the interaction between vanadium ions and near 31P nuclei. The maximum spin density transfer by the through-bond mechanism and maximum average distance between the two species could be estimanted. The second study focuses on fluorosilicate glasses doped with Cu2+ and the CW-EPR results show no relevant changes in the paramagnetic site upon heat treatment. ESEEM and HYSCORE experiments display peaks due to the interaction between Cu2+ ions and 19F, 207Pb, 111Cd e 113Cd nuclei. The third study focus on a natural bentonite clay containing copper ions and polioxiethilene (PEO) molecules. The main goal of this study is to analyze the complexation of the Cu2+ ions with the PEO and water molecules in the interlaminar space of the clays. CW-EPR results does not show any changes in the Cu2+ coordination caused by the two preparation methods proposed. ESEEM and HYSCORE experiments, however, showed that, for the method where the PEO-Cu complex is inserted in the interlaminar space, the paramagnetic ion interacts only with protons in at least two different conformations. Our hypothesis is that both protons from the PEO chain and water molecules are being observed. In the method where PEO molecules are inserted in the material, which was previosly filled with Cu2+ ions, no such assignment could be made. In addition, another paramagnetic center is observed and associated with oxigen vacancies in the sheets of the clay.

Orientador: Helion Vargas / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-09-26T13:44:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Miyahara_Roberto_M.pdf: 1219497 bytes, checksum: 024dbe99498db58441fc591095250514 (MD5) Previous issue date: 1984 / Resumo: A influência da água na conservação de produtos alimentícios é reconhecidamente de grande importância. A identificação da água no café, seu estado agregacional e consequentemente sua atividade em processos orgânicos podem ser obtidos através de várias técnicas espectroscópicas. Em particular, a Ressonância Magnética Nuclear (RMN) permite a observação direta da mobilidade da água no café, através da detecção dos prótons de hidrogênio. Da mesma forma, a Ressonância Paramagnética Eletrônica .(RPE) admite, de forma indireta, a obtenção de informação sobre a atividade da água, pela recombinação de radicais livres. Os radicais livres são criados durante o processo de torração e através deles é possível não só o conhecimento da atividade da água no café torrado, mas também outras informações como a influência de gases e luz sobre eles. 0 objetivo deste trabalho é o estudo pela RMN e pela RPE do papel da água e dos gases no café, torrado ou não. Fez-se um estudo exaustivo das linhas de ressonância da água e dos radicais paramagnéticos, cujos resultados permitem em parte, compreender alguns processos que envolvem as técnicas de armazenamento e torração. No capítulo I são apresentados fundamentos teóricos para melhor compreensão das técnicas de RMN e RPE. 0 capítulo II compreende a descrição do equipamento, as técnicas de preparação de amostras e os métodos de cálculo. No capítulo III são apresentados os resultados experimentais. No capítulo IV são discutidos os resultados dos no capitulo III. O capítulo V é constituído das conclusões perspectivas deste trabalho / Abstract: Not informed. / Mestrado / Física / Mestre em Física