Made available in DSpace on 2017-07-10T17:36:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_Diss_Marcos_Vinicius_Mansano_Sarto.pdf: 1398740 bytes, checksum: 69519c58e9b4237a55dac8a956e8b643 (MD5) Previous issue date: 2014-02-17 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The application of calcium silicate and magnesium can promote improvements in soil chemical properties and, consequently, improve nutrition and increase crop productivity. Thus the present study aimed to evaluate the effect of doses of calcium silicate and magnesium on soil chemical properties, development and nutrient uptake by wheat in soils of the state of Paraná. The experiment was conducted in a greenhouse in pots with three soil types in the state of Paraná. The experimental design was randomized blocks, factorial 5 x 3, with four replications. Treatments consisted of application of 0, 1, 2, 4 and 6 Mg ha-1 of calcium silicate and three soils: Red Latosol eutrophic (LVef), Red Yellow Argissoil eutrophic (PVAe) and Red Latosol distroferric (LVd). Silicon fertilization increased the contents of Si, Ca and Mg and pH, CTC and V reduced the potential acidity (H+Al) and Al content of the soil. Silicon fertilization did not influence the agronomic traits of wheat grown in soils LVef and PVAe, however, soil LVd increased the dry matter of shoots, plant height, number of tillers and yield of wheat crop. The amount of Si accumulated by the shoots of wheat from the silicate applied ranged from 28.2 %, 60.61 % and 74.14 %, respectively, for the LVef, PVAe and LVd soils. Silicon fertilization promotes increase of K, Ca and Mg and reduces the levels of Zn and Mn in the leaves of wheat. Monitoring with DRIS possible to detect the effect of doses of calcium silicate and magnesium in soil nutrient balance in the leaf tissue of wheat / A aplicação de silicato de cálcio e magnésio pode promover melhorias nos atributos químicos do solo e, consequentemente, melhorar a nutrição e aumentar a produtividade das culturas. Assim o presente trabalho teve como objetivos avaliar o efeito da aplicação de doses de silicato de cálcio e magnésio sobre os atributos químicos do solo, desenvolvimento e absorção de nutrientes pelo trigo em solos do estado do Paraná. O experimento foi realizado em casa de vegetação em vasos com três tipos de solos do estado do Paraná. O delineamento experimental utilizado foi de blocos ao acaso, em esquema fatorial 5 x 3, com quatro repetições. Os tratamentos constituíram da aplicação de 0, 1, 2, 4 e 6 Mg ha-1 de silicato de cálcio e três solos: Latossolo Vermelho eutroférrico (LVef), Argissolo Vermelho-Amarelo eutrófico (PVAe) e Latossolo Vermelho distroférrico (LVd). A adubação silicatada elevou os teores de Si, Ca e Mg e os valores de pH, CTC e V, reduziu a acidez potencial (H + Al) e o teor de Al do solo. A adubação silicatada não influenciou as variáveis agronômicas do trigo cultivado nos solos LVef e PVAe, entretanto, no solo LVd, aumentou a massa da matéria seca da parte aérea, altura de plantas, número de perfilho e produção da cultura do trigo. A quantidade de Si acumulada pela parte aérea do trigo proveniente do silicato aplicado variou entre 28,2 %, 60,61 % e 74,14 %, respectivamente, para os solos LVef, PVAe e LVd. A adubação silicatada promove acréscimo nos teores de K, Ca e Mg e reduz os teores de Zn e Mn no tecido foliar do trigo. O monitoramento com o DRIS permitiu detectar efeito das doses de silicato de cálcio e magnésio nos solos no equilíbrio de nutrientes do tecido foliar da cultura do trigo

O complexo estuarino-lagunar de Cananéia-Iguape vem sofrendo diversos impactos antrópicos desde à abertura do canal artificial Valo Grande, que alterou significativamente o setor Norte do sistema com o aumento da influência fluvial. O assoreamento da região, vem sendo um problema recorrente, impactando a pesca, o turismo e a navegação. Este trabalho visa entender a dispersão do aporte terrígeno na região a partir da modelagem numérica, com dados atualizados, para melhor reprodução da simulação no estuário. Os resultados do modelo mostraram altas concentrações dos componentes biogeoquímicos no setor Norte do sistema e baixa influência da maré, ocasionando alta retenção destes elementos na região. O setor Sul apresentou baixa influência do rio e alta influência marinha, com valores de silicato e fosfato dissolvidos e matéria inorgânica em suspensão dentro do esperado para um sistema estuarino preservado. O modelo apresentou um bom comportamento para a região, com bons resultados hidrodinâmicos e de qualidade da água. Ressalta-se a importância de um contínuo monitoramento da região e o uso de modelo para acompanhar o desenvolvimento geomorfológico e as alterações biogeoquímicas do estuário para auxiliar em medidas preventivas com o intuito de minimizar o impacto antrópico no sistema. / The estuarine-lagoon complex of Cananéia-Iguape has suffered several anthropic impacts since the opening of the Valo Grande artificial channel, which significantly altered the northern sector of the system with the increase of fluvial influence. The silting up of the region has been a recurrent problem, impacting fishing, tourism and navigation. This work aims to understand the dispersion of the terrigenous contribution in the region with numerical modeling and updated data, for better reproduction of the simulation in the estuary. The results of the model showed high concentrations of the biogeochemical components in the northern sector of the system and low tidal influence, causing high retention of these elements in the region. The southern sector showed low river influence and high marine influence, with expected values of dissolved silica and phosphate and inorganic suspended matter for a preserved estuarine system. The model showed a good behavior for the region, with good hydrodynamic and water quality results. It is emphasized the importance of continuous monitoring of the region and the use of a model to monitoring the geomorphological development and the biogeochemical alterations of the estuary to assist in preventive measures with the intention of minimizing the anthropic impact in the system.

Esse trabalho tem como objetivo estudar o comportamento de transistores de camada de silício e óxido enterrado ultrafinos (UTBB SOI nMOSFET) e transistores de nanofios horizontais com porta ômega ? (?G NW SOI MOSFET) com ênfase na variação da tensão aplicada no substrato (VGB). As análises foram feitas através de medidas experimentais e simulações numéricas. Nos dispositivos UTBB SOI nMOSFET foram estudados dispositivos com e sem implantação de plano de terra (GP), de três diferentes tecnologias, e com diferentes comprimentos de canal. A partir do modelo analítico de tensão de limiar desenvolvido por Martino et al. foram definidos os valores de VGB. A tecnologia referência possui 6 nm de camada de silício (tSi) e no óxido de porta uma camada de 5 nm de SiO2. A segunda tecnologia tem um tSi maior (14 nm) em relação a referência e a terceira tecnologia tem no óxido de porta um material de alta constante dielétrica, HfSiO. Na tecnologia de referência, os dispositivos com GP mostraram melhores resultados para transcondutância na região de saturação (gmSAT) devido ao forte acoplamento eletrostático entre a região da porta e do substrato. Porém os dispositivos com GP apresentam uma maior influência do campo elétrico longitudinal do dreno no canal, assim os parâmetros condutância de saída (gD) e tensão Early (VEA) são degradados, consequentemente o ganho de tensão intrínseco (AV) também. Na tecnologia com tSi de 14 nm, a influência do acoplamento eletrostático entre porta e substrato é menor em relação a referência, devido à maior espessura de tSi. Como a penetração do campo elétrico do dreno é maior em dispositivos com GP, todos os parâmetros analógicos estudados são degradados em dispositivos com GP. A última tecnologia estudada, não apresenta grande variação nos resultados quando comparadodispositivos com e sem GP. O AV, por exemplo, tem uma variação entre 1% e 3% comparando os dispositivos com e sem GP. Foram feitas análises em dispositivos das três tecnologias com comprimento de canal de 70 nm, e todos os parâmetros degradaram com a diminuição do comprimento de canal, como esperado. O fato de ter um comprimento de canal menor faz com que a influência do campo elétrico longitudinal do dreno seja mais relevante, degradando assim todos os parâmetros analógicos nos dispositivos com GP. Nos dispositivos ?G NW SOI MOSFET foram feitas análises em dispositivos pMOS e nMOS com diferentes larguras de canal (WNW = 220 nm, 40 nm e 10 nm) para diferentes VGB. Através de simulações viu-se que dispositivos com largura de canal de 40 nm possuem uma condução de corrente pela segunda interface para polarizações muito altas (VGB = +20 V para nMOS e VGB -20 V para pMOS). Todavia essa condução de corrente na segunda interface ocorre ao mesmo tempo que na primeira interface, impossibilitando fazer a separação dos efeitos de cada interface.A medida que a polarização no substrato faz com que haja uma condução na segunda interface, todos os parâmetros degradam devido a essa condução parasitária. Dispositivos estreitos sofrem menor influência de VGB e, portanto, tem os parâmetros menos degradados, diferente dos dispositivos largos que tem uma grande influência de VGB no comportamento elétrico do transistor. Quando a polarização no substrato é feita a fim de que não haja condução na segunda interface, a variação da inclinação de sublimiar entre dispositivos com WNW = 220 nm e 10 nm é menor que 2 mV/déc. Porém a corrente de dreno de estado ligado do transistor (ION) apresenta melhores resultados em dispositivos largos chegando a 6 vezes maior para nMOS e 4 vezes maior para pMOS que em dispositivos estreitos. Os parâmetros analógicos sofrem pouca influência da variação de VGB. Os dispositivos estreitos (WNW = 10 nm) praticamente têm resultados constantes para gmSAT, VEA e AV. Já os dispositivos largos (WNW = 220 nm) possuem uma pequena degradação de gmSAT para os nMOS, o que degrada levemente o AV em cerca de 10 dB. A eficiência do transistor (gm/ID) apresentou grande variação com a variação de VGB, piorando-a a medida que a segunda interface ia do estado de não condução para o estado de condução. Porém analisando os dados para a tensão que não há condução na segunda interface observou-se que, em inversão forte, a eficiência do transistor apresentou uma variação de 1,1 V-1 entre dispositivos largos (WNW = 220 nm) e estreitos (WNW = 10 nm). Com o aumento do comprimento do canal, esse valor de variação tende a diminuir e dispositivos largos passam a ser uma alternativa válida para aplicação nessa região de operação. / This work aims to study the behavior of the ultrathin body and buried oxide SOI nMOSFET (UTBB SOI nMOSFET) and the horizontal ?-gate nanowire SOI MOSFET (?G NW SOI MOSFET) with the variation of the back gate bias (VGB). The analysis were made through experimental measures and numerical simulation. In the UTBB SOI nMOSFET devices, devices with and without ground plane (GP) implantation of three different technologies were studied. Based on analytical model developed by Martino et al. the values VGB were defined. The reference technology has silicon film thickness (tSi) of 6 nm and 5 nm of SiO2 in the front oxide. The second technology has a thicker tSi of 14 nm comparing to the reference and the third technology has a high-? material in the front oxide, HfSiO. In the reference technology, the devices with GP shows better result for transconductance on saturation region (gmSAT) due to the strong coupling between front gate and substrate. However, devices with GP have major influence of the drain electrical field penetration, then the output conductance (gD) and Early voltage (VEA) are degraded, consequently the intrinsic voltage gain (AV) as well. In the technology with tSi of 14 nm, the influence of the coupling between front gate and substrate is lower because of the thicker tSi. Once the drain electrical field penetration is higher in devices with GP, all analog parameters are degraded in devices with GP. The third technology, presents results very close between devices with and without GP. The AV has a variation from 1% to 3% comparing devices with and withoutGP. Devices with channel length of 70 nm were analyzed and all parameters degraded with the decrease of the channel length, as expected. Due to the shorter channel length, the influence of the drain electrical field penetration is more relevant, degrading all the analog parameters in devices with GP. In the ?G NW SOI MOSFET devices, the analysis were done in nMOS and pMOS devices with different channel width (WNW = 220 nm, 40 nm and 10 nm) for different VGB. By the simulations, devices with channel width of 40 nm have a conduction though the back interface for very high biases (+20 V for nMOS and -20 V for pMOS). However, this conduction occurs at the same time as in the front interface, so it is not possible to separate de effects of each interface. As the substrate bias voltage induces a back gate current, all the parameters are degraded due to this parasitic current. Narrow devices are less affected by VGB and thus its parameters are less degraded, different from wider devices, in which VGB has a greater influence on their behavior. When the back gate is biased in order to avoid the conduction in back interface, the subthreshold swing variation between devices with WNW = 220 nm and 10 nm is lower than 2 mV/déc. However, the on state current (ION) has better results in wide devices reaching 6 times bigger for nMOS and 4 times bigger for pMOS The analog parameterssuffer little influence of the back gate bias variation. The narrow devices (WNW = 10 nm) have practically constant results gmSAT, VEA and AV. On the other hand, wide devices (WNW = 220 nm) have a small degradation in the gmSAT for nMOS, which slightly degrades de AV. The transistor efficiency showed great variation with the back gate bias variation, worsening as the back interface went from non-conduction state to conduction state. However, when the back gate is biased avoiding the conduction in back interface, the transistor efficiency for strong inversion region has a small variation of 1,1 V-1 between wide (WNW = 220 nm) and narrow (WNW = 10 nm) devices. As the channel length increases, this value of variation tends to decrease and wide devices become a valid alternative for applications in this region of operation.

Materiais compostos de matriz metálica (CMM) vêm sendo estudados para diversas aplicações. Entretanto, pouco estudo é apresentado na sua confecção a partir de materiais reciclados. Este trabalho teve como objetivo a caracterização de um material composto de matriz metálica (CMM), utilizando material reciclado como matéria prima. Foram usados aparas de chapas de liga de alumínio 2024 descartados para a matriz e carbeto de silício (SiC) como reforço, sendo a produção realizada através do processo de fabricação com base na técnica de conformação por spray para possível aplicação em componentes automotivos. Foi realizado o tratamento térmico do material e a caracterização, determinando as propriedades de dureza, resistência mecânica, resistência ao desgaste, MEV e EDS. Foram ensaiadas amostras do material composto fundido e extrudado, bem como de ferro fundido de uma peça automotiva e da liga de alumínio 2024. Observou-se que o CMM ainda precisa de melhorias no processo de produção para obter propriedades de dureza e resistência que permitam que ele possa ser usado como um substituto para o ferro fundido, porém o mesmo apresentou melhores propriedades quando comparado com o material da matriz. / Metal matrix composites (MMC) have been studied for several applications. However, little study is presented in its manufacture from recycled materials. This study aimed to characterize a metal matrix composite (MMC), using recycled material as raw material. Were used aluminum alloy 2024 plates clippings discarded for the matrix and silicon carbide (SiC) as reinforcement, being the production accomplished through the manufacturing process based on the technique of spray forming for possible application in automotive components. The thermal treatment and the characterization of the materia was accomplished, determining the properties of hardness, mechanical strength, wear resistance, SEM and EDS. Were tested samples of the cast and extruded composite material, as well as cast iron of an automotive part and aluminum alloy 2024. It was observed that the MMC still needs improvements in the production process to obtain properties of hardness and strength that allows it to be used as a substitute forcast iron, but it presented better properties when compared with the matrix material.

Neste trabalho estudamos o processo de deposição do filme de silício policristalino dopado com oxigênio (SIPOS) depositado por LPCVD, a partir da mistura entre a silana (SiH4) e o óxido nitroso (N2O); para a sua aplicação como camada de passivação superficial em dispositivos de potência. As características físicas e elétricas do filme SIPOS foram analisadas em função dos seguintes parâmetros de deposição: pressão, razão gasosa entre (N2O/SiH4), espaçamento entre as lâminas de processo, tempo para a formação de uma camada de pré-oxidação entre SIPOS-Si e tempo de processo. Observamos que o espaçamento entre as lâminas de processo é um importante parâmetro de processo, pois este influi diretamente na uniformidade em espessura e na concentração de oxigênio presente nos filmes depositados. A caracterização elétrica dos filmes SIPOS foi realizada através de capacitores MSS. Verificamos a validade do modelo sobre o comportamento da condutividade elétrica em função da proporção gasosa (N2O/SiH4) proposto por Ni e Arnold. Uma vez determinado as melhores condições de processo, os filmes SIPOS foram depositados sobre diodos de potência pré processados fornecidos pela AEGIS Semicondutores Ltda. Estes diodos foram então caracterizados quanto a sua tensão de ruptura reversa e a sua corrente de fuga reversa. Os histogramas dos dados experimentais mostraram que diminuindo-se o tempo para a formação de uma camada de pré-oxidação entre a interface SIPOS-Si, temos uma diminuição da corrente reversa que flui pelo filme SIPOS. Os diodos de potência fornecidos pela Aegis Semicondutores Ltda foram projetados para suportarem uma tensão de ruptura reversa de 650 V. Os diodos passivados com SIPOS suportaram tensões de ruptura de até 1.200 V. / In this work, the SIPOS (Semi-Insulating Polycrystalline Silicon) LPCVD deposition process was studied to be applied as passivation layer in power devices. It was used a mixture of silane and nitrous oxide to promote the deposition process. The physical and electrical characteristics were analyzed in function of the follow process parameters: total pressure, gas ratio (N2O/SiH4), distance between samples in the LPCVD wafer holder; pre oxidation time and total process time. It was observed that the distance between samples in the LPCVD wafer holder is direct related to the thickness uniformity and in the oxygen concentration present in the SIPOS thin films. MSS capacitors were fabricated to perform the electrical characterization of the deposited SIPOS films. The validity of the model proposed by Ni and Arnold, to the behavior of the electrical conductivity in function of gas ratio (N2O/SiH4), was confirmed. The SIPOS thin film was deposited over pre processed diodes samples, supplied by AEGIS Semicondutores Ltda, in the best process conditions obtained in the previous experiments. The behavior of the leakage current and the breakdown voltage were analyzed. The histograms of the breakdown voltage data showed that decreasing the pre oxidation time of the SIPOS-Si interface, the leakage current through the SIPOS films decreases. The power diodes supplied by Aegis Semicondutores Ltda was designed to support a breakdown voltage of 650 V. The power diodes passivated with SIPOS films supported a breakdown voltage up to 1200 V.

Silício amorfo hidrogenado depositado por descarga luminescente tem adquirido posição de destaque entre os vários materiais foto-sensíveis, principalmente devido à sua fácil obtenção e versatilidade em propriedades. Neste trabalho, preparamos amostras de a-Si:H (Silício amorfo hidrogenado) utilizando o método de descarga de RF em atmosfera de gás SiH4, utilizando como substrato vidro e silício cristalino. As amostras depositadas sobre vidro foram utilizadas para estudo de formação de defeitos meta-estáveis no filme morfo devido a exposição à Raios-X. Os mecanismos de formação e recuperação dos defeitos foram analisados através do estudo da fotocondutividade, revelando a possível natureza de tais defeitos. Acreditamos que se trata da quebra de ligações Si-H e Si-Si, formando armadilhas para elétrons condutores. Analisamos a resposta espectral da fotocondutividade e absorção óptica, que forneceram informações a respeito do gap óptico do material. As amostras preparadas sobre c-Si foram utilizadas para a espectroscopia no infra-vermelho, onde analisamos o espectro das vibrações no material, bem como procuramos evidências da existência de hidrogênio molecular. / Hydrogenated amorphous silicon deposited by the glow discharge technique has been prominent among several photosensitive materials, mainly due to their easy obtention process and versatile properties. In this work, we have prepared hydrogenated amorphous silicon (a-Si:H) samples using the RF discharge method in SiH gaseous atmosphere. We have used glass and crystalline silicon as substrate. The samples which were deposited on glasses were used for the study on the creation of metastables defects in amorphous films due to X-Ray exposition. The creation and annealing process were analyzed through photoconductivity measurements which showed the possible origin of such defects. We believe that this behavior takes place due the breaking of Si-Si and Si-H bounds, which build up traps for free electrons. We have analyzed the photoconductivity spectral response and the optical absorption which give us information about the optical gap of this material. The samples which were prepared on crystalline silicon materials were used for infra-red spectroscopy, were we have analyzed the vibration spectra of a-Si:H, and also have been looking for evidences about the existence of molecular hydrogen.

Dissertação apresentada para obtenção do grau de Mestre em Engenharia de Materiais, na Faculade de Engenharia da Universidade do Porto, sob a orientação dos Professores Doutores Rui Ramos Ferreira e Silva e José Manuel Ramos Gomes

O polimento das rochas ornamentais é um processo realizado com o uso de rebolos abrasivos que desgastam a superfície da chapa até atingir uma intensidade de brilho comercialmente desejável. Esse sistema pode ser abordado, de forma racional, pelo enfoque dado pela Tribologia, considerando o atrito e o desgaste como resultado direto da interação entre as rochas e ferramentas abrasivas, de acordo com cada situação operacional adotada. Essa abordagem foi utilizada na presente pesquisa, com o objetivo de tentar validar a metodologia de desenvolvimento de um novo abrasivo de polimento, composta pela resina poliuretana à base óleo de mamona (Ricinus Comunnis L.), cargas sólidas e com o carbeto de silício verde como elemento de corte. Foram avaliados o desempenho destes rebolos frente ao polimento com os rebolos industriais em uma politriz semiautomática, pela análise da taxa de desgaste das peças em função da qualidade do brilho final do polimento. Para isto, foram adotadas condições operacionais que não são praticadas pela indústria, como a variação da velocidade de rotação dos rebolos e variação da vazão de água no polimento. Os resultados mostraram que a proposta de incorporação do carbeto de silício verde como elemento de corte nas matrizes à base resina de mamona à não promoveu um bom desempenho do rebolo, porém com taxas de desgaste equivalentes às matrizes comerciais à base de resina epóxi, demonstrando o potencial de utilização desta resina na fabricação de rebolos abrasivos diamantados. A variação dos parâmetros operacionais de polimento permitiu saber que os melhores resultados se deram com a redução da vazão de água no polimento de 30 para 15 litros, apresentando maiores valores de brilho e com um menor desgaste dos rebolos. Esses dados indicam que esse parâmetro pode ser aplicado na indústria com consideráveis ganhos ambientais para a cadeia produtiva de rochas ornamentais. Neste âmbito, a utilização de uma ferramenta ecoeficiente, comprovadamente atóxica, no polimento de rochas ornamentais pode ser um grande passo para a obtenção de certificados internacionais de comércio de produtos com forte apelo ambiental. / The polishing of dimension stones is a process carried out using abrasive fickerts which wear the surface of the slab to achieve a commercially desirable brightness intensity. This system can be approached in a rational way by the concepts given by Tribology, considering the friction and wear as a direct result of the interaction between the stone and the abrasive tools, according to each operational situation adopted. This approach was used in the present research, aiming the validation of a methodology for development a new polishing tool, composed of polyurethane resin based on the castor oil (Ricinus Comunnis L.), solid fillers and the green silicon carbide as cutting element. The performance of these new abrasive fickerts compared with the industrial ones was evaluated in a semiautomatic polishing machine by the analysis of the wear rate of the pieces as a function of the final gloss quality of the polished surface. For this purpose, operating conditions not practiced in the industry was adopted, as the rotational speed of the abrasive tools and the water flow variation. The results showed that the incorporation of the green silicon carbide as a cutting element in the matrix based on the resin of castor oil did not promote a good performance of the tool, but with wear rates equivalent to the commercial epoxy-resin fickerts, which may indicate a potential of using the non-toxic matrix with diamond as cutting element instead. The variation of the operational parameters of polishing allowed to know that the best results were obtained with the reduction of the water flow in the polish from 30 to 15 liters/minute, which presented higher values of gloss and with a lower wear rate of the tools, indicating that this parameter can be applied in the industry with considerable environmental gains for the dimension stone production chain. In this context, the use of a non-toxic and eco-efficient tool in the polishing of dimension stones can be a great step towards obtaining international certificates of trade in products with strong environmental appeal.

Orientador: Dirceu Maximino Fernandes / Banca: Carlos Alexandre Costa Crusciol / Banca: Orvaldo Arf / Resumo: O arroz de terras altas tem características de rusticidade, tendo certa tolerância à acidez do solo e toxidez por alumínio, ferro, manganês e acumula altos níveis de silício. O silício absorvido proporciona às plantas melhorias, entre elas ameniza a toxidez por alumínio. Diante do exposto, o objetivo deste trabalho foi avaliar a interação do silício na tolerância de plantas de arroz a alumínio. Foram instalados dois experimentos em casa de vegetação, o primeiro foi conduzido em solução nutritiva, e o segundo em vasos com solo, ambos utilizaram delineamento em blocos inteiramente casualizados, em esquema fatorial 2 x 5, com quatro repetições. Os tratamentos de ambos experimentos foram constituídos por dois cultivares de arroz de terras altas (BRS Talento - não tolerante e Guarani - tolerante ao Al tóxico), e cinco doses de Si (0, 30, 60, 90 e 120 mg dm-3). No experimento I as plantas ficaram quatorze dias na solução nutritiva com Si e em seguida, trocou-se a solução retirando o Si e adicionando 40 mg dm-3 de Al3+, e no experimento II, utilizou-se solo naturalmente alumínico. Para o experimento I em solução nutritiva, foram avaliados: comprimento, área de superfície, volume e diâmetro médio radicular, altura de planta, número de perfilhos por planta, produção de matéria seca e teores de nutrientes do sistema radicular e da parte aérea e quantidade acumulada de nutrientes na raiz, parte aérea e absorvida por metro de raiz. No experimento II em vasos com solo, foram realizadas as seguintes avaliações: altura da planta, número de perfilhos por planta, produção de matéria seca, teores e acúmulo de nutrientes da parte aérea, número de colmos por metro quadrado, porcentagem de colmos férteis, número de panículas, número total de espiguetas por panícula, número de espiguetas granadas e chochas por panícula, fertilidade das espiguetas, massa... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The upland rice (Oryza sativa L.) has characteristics of rusticity, having some tolerance to soil acidity and toxic aluminum, iron, manganese and accumulate high levels of silicon. The silicon absorbed provides the plant improvements, including alleviates toxic aluminum. Given the above, the objective was to evaluate the interaction of silicon on tolerance of rice plants to aluminum. Two experiments were established in the greenhouse, the first was conducted in nutrient solution, and the second in pots with soil, both used in a completely randomized design in factorial 2 x 5 with four replications. The treatments of both experiments consisted of two cultivars of upland rice (BRS Talento - not tolerant and Guarani - tolerant to Al toxicity), and added five doses Si (0, 30, 60, 90 and 120 mg dm-3). In experiment I, plants were fourteen days in nutrient solution with Si and then changed the solution by removing the Si and adding 40 mg dm-3 Al3+, and in experiment II we used soil naturally aluminate. For the first experiment in nutrient solution were evaluated: length, surface area, volume and average root diameter, plant height, number of tillers-perplant, dry matter production, nutrient content of root and shoot and total quantity of nutrient in root, shoot and absorbed per meter of root. In experiment II in pots with soil, the following evaluations were made: plant height, number of tillers per plant, dry matter production, nutrient content of shoots, number of stems per square meter, percentage of fertile stalks, number of panicles, total number of spikelets per panicle, number of spikelets per panicle were empty and grenades, spikelet fertility, 1000 grain weight, grain yield and pH, organic matter... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Neste trabalho, investigamos o comportamento da emissão de fotoluminescência (PL) e a evolução estrutural de diferentes sistemas de nanopartículas em função dos parâmetros utilizados em sua obtenção. O mecanismo básico de emissão de PL desses sistemas torna possível enquadrálos em dois grupos básicos. No primeiro caso (Ge implantado em SiO2 e Si implantado em Si3N4), a origem da PL emitida é devido à presença de centros de defeitos radiativos localizados majoritariamente na interface das nanopartículas com a matriz. No segundo (Tb e Eu implantados em SiO2), a PL tem sua origem em transições eletrônicas de níveis atômicos dos íons de Terras Raras implantados. Para o sistema de nanopartículas de Ge imersas em SiO2, íons de Ge foram implantados com uma energia de 120 keV em um filme de SiO2 de 320 nm de espessura, mantido a uma temperatura constante entre RT e 350 ℃. A fluência implantada foi de 0,3 a 2,2 x 1016 Ge/cm². Posteriormente, as amostras foram submetidas a um tratamento térmico a 900 ℃ em uma atmosfera de N2 por 15 a 120 min, para a formação das nanopartículas bem como a passivação dos defeitos presentes no óxido, produzidos durante a implantação. Como consequência, duas bandas de PL foram observadas, uma centrada em 310 nm e a outra, com uma intensidade de PL muito superior à primeira, em 390 nm. Dentre as diferentes combinações de fluência e temperatura de implantação e tempo de recozimento, foi observado que a maior intensidade de PL obtida foi das amostras implantadas a 350 ℃ com 1,2 x 1016 Ge/cm² e recozidas por 2 h. Nessas condições, a intensidade de PL obtida foi cerca de 4,5 vezes superior a resultados publicados anteriormente. Medidas de microscopia eletrônica de transmissão (TEM) revelaram que, nessas condições, foram formadas nanopartículas com um tamanho médio menor que as obtidas através da implantação a temperatura ambiente RT. Medidas de espectroscopia por retroespalhamento de Rutherford (RBS) evidenciam que os átomos de Ge implantados não difundem significativamente para as interfaces, apesar do recozimento a alta temperatura ao qual as amostras foram submetidas, no entanto, é observado um pequeno estreitamento no perfil de concentração, devido à nucleação das nanopartículas durante o recozimento. Com relação ao sistema de Si em Si3N4, íons de Si foram implantados em um filme de Si3N4 de 340 nm de espessura, com uma energia de 170 keV, com os substratos mantidos a uma temperatura constante entre RT e 400 ℃. A fluência implantada variou de 0,5 a 2,0 x 1017 Si/cm². Posteriormente, as amostras foram submetidas a tratamentos térmicos em uma faixa de temperaturas de 350 a 900 ℃, em diferentes atmosferas (N2, Argônio e forming gas) e por tempos que variaram de 15 a 120 min. A intensidade máxima de PL foi obtida para amostras implantadas com 1 x 1017 Si/cm² a 200 ℃ e recozidas a 475 ℃ por tempos de 30 a 120 min. Os resultados das medidas de TEM indicam a presença de nanopartículas de Si amorfo em toda a extensão do filme. No que diz respeito ao sistema de Terras Raras (Tb e Eu) implantados em SiO2, os íons foram introduzidos na matriz pela implantação realizada a uma energia de 100 keV e uma fluência de 3 x 1015 íons/cm², mantendo a temperatura do substrato entre RT e 350 ℃. Mesmo em amostras como implantadas (sem recozimento) foi observada uma intensa emissão de PL. Medidas de TEM revelaram a formação de nanopartículas para as amostras implantadas a quente. Posteriormente, as amostras foram tratadas termicamente por 1 h em atmosferas de N2, O2 e argônio em uma faixa de temperaturas de 500 a 800 ℃. Medidas de PL mostram que a temperatura de recozimento ideal é 500 ℃ para ambos os tipos de íons implantados. Para o Tb, a melhor temperatura de implantação foi 200 ℃, e a atmosfera de recozimento não influiu nos resultados observados. Para o Eu, a temperatura de implantação não teve papel significativo na PL após os recozimentos. Todavia, a atmosfera de recozimento teve um papel chave. Amostras implantadas em N2 apresentaram uma larga banda de emissão de PL (de 370 a 840 nm). Para amostras recozidas em O2, uma larga banda de emissão na região do azul-verde foi observada, junto com linhas de emissão na região do vermelho. Medidas de PL a baixas temperaturas revelaram a influência da temperatura da amostra na intensidade da PL. / In the present work, we have studied the photoluminescence (PL) emission and the structural properties of two kinds of systems. In the first one (Ge implanted in SiO2 and Si implanted in Si3N4), the PL has its origin in radiative states localized mainly on the interface between the nanoparticles and the matrix. In the second one (Tb and Eu implanted into SiO2), the PL has its origin in the electronic transitions of the atomic energy levels of the implanted rare-earth ions. For the Ge in SiO2 system, Ge was implanted in a 320 nm SiO2 film with an energy of 120 keV and at temperatures ranging from RT up to 600 ℃. The implanted fluence was varied from 0.3 up to 2.2 x 1016 Ge/cm². In order to create the nanostructures, a 900 ℃ anneal was performed with times ranging from 15 to 120 min. As a consequence, two PL bands were observed, one at 305 nm and the second one with a much higher yield at 385 nm. From the different combinations of implanted fluence, implantation temperature and annealing time, we have observed that the most intense PL yield was obtained when the implantation temperature was of 350 ℃, the implanted fluence of 1.2 x 1016 Ge/cm² and the annealing time of 2 h. Under these conditions, the obtained PL yield was 4.5 times larger than the ones obtained at RT implantation. Transmission electron microscopy (TEM) observations indicate that under these conditions, smaller nanocrystals were obtained in comparison with the ones implanted at RT. The RBS results show that the Ge atoms do not diffuse significantly, despite the high temperature of annealing that the sample was submitted. However, a narrowing of the Ge distribution was observed as a result of the clustering process. Concerning the Si in Si3N4 system, the Si excess was introduced in a 340 nm thick Si3N4 matrix by a 170 keV implantation, performed at different temperatures, with fluences of 0.5 to 2 x 1017 Si/cm². The annealing temperature was varied between 350 and 900 ℃ in order to form the Si precipitates. PL measurements show the existence of two superimposed bands centered around 760 and 900 nm. The maximum PL yield was obtained at the following conditions: fluence of 1 x 1017 Si/cm², implantation temperature of 200 ℃, annealing temperature of 475 ℃. TEM observations show the formation of amorphous Si nanoclusters and their evolution with the annealing temperature. Concerning rare-earth ions (Tb and Eu) implanted in SiO2, the ions were introduced in the matrix by a 100 keV implantation performed at different temperatures, with a fluence of 3 x 1015 ions/cm². The as-implanted samples already present a strong PL emission, even before the thermal treatments. Also, nanoparticles were formed during the hot implantation process without further annealing, as revealed by TEM measurements. The annealing was performed for 1 h in atmospheres of N2, O2 or Ar, with temperatures that varied between 500 and 800 ℃. PL measurements show that the optimal annealing temperature is 500 ℃ for both types of ions. For Tb, the optimal implantation temperature was 200 ℃, and the annealing atmosphere did not influenced on the final results. For Eu, the implantation temperature did not play a significant influence in the PL after the thermal annealing. However, the annealing atmosphere played a key role. Samples annealed in N2 presented a broad PL band, ranging from 370 up to 840 nm. For samples annealed in O2, a broad PL band in the blue-green region was observed, together with emission lines in the red region of the spectra. Low temperature PL measurements show the influence of the sample temperature on the PL intensity.