Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, 2014. / Submitted by Ana Cristina Barbosa da Silva (annabds@hotmail.com) on 2014-11-20T17:29:34Z No. of bitstreams: 1 2014_AdersonMirandadaSilva.pdf: 14466184 bytes, checksum: 75b2fe963d8dbe0f476a6d5ff6ca28d4 (MD5) / Approved for entry into archive by Patrícia Nunes da Silva(patricia@bce.unb.br) on 2014-11-26T12:56:26Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_AdersonMirandadaSilva.pdf: 14466184 bytes, checksum: 75b2fe963d8dbe0f476a6d5ff6ca28d4 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-11-26T12:56:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_AdersonMirandadaSilva.pdf: 14466184 bytes, checksum: 75b2fe963d8dbe0f476a6d5ff6ca28d4 (MD5) / Nesta tese, descrevemos as propriedades a nível molecular da superfície (PNMS) de diferentes soluções aquosas, estudadas por espectroscopia de fotoelétrons de raios X(XPS), usando a técnica de micro-jato. Estes são os primeiros resultados obtidos pelo grupo de Espectroscopia Eletrônica da Universidade de Brasília (LEE-UnB), nesta área, em colaboração com outros pesquisadores. No corpo da tese encontramos quatro diferentes estudos: 1) Deslocamentos químicos no espectro de XPS para avaliar as formas iônicas em soluções aquosas com diferentes pH. 2) Utilizando-se da sensibilidade superficial da espectroscopia de XPS, estudamos a distribuição de solutos, próximos a interface da solução. 3) Observamos a razão não estequiométrica de uma solução para uma ampla faixa de energia de fótons. 4) Estudamos o comportamento de um composto muito usado como tampão em química e biologia, em função da sua concentração.Estudamos, pela primeira vez, as PNMS dos dois únicos aminoácidos essenciais que contêm enxofre (Cisteína e Metionina). Obtivemos os deslocamentos químicos da energia de ligação e alargamento nas bordas do C1s, N1s e S2p na Cisteína(HSCH2CH(NH2)COOH)aq e Metionina (CH3SCH2CH2CH(NH2)COOH)aq aquosas em função da mudança do pH da solução. Mostramos que a Cisteína apresenta um padrão complexo de protonação mesmo se considerarmos apenas o corpo (bulk) da solução. A partir da análise do espectro de XPS da Cisteína aquosa observamos que o pH de uma solução aquosa contendo biomoléculas de interesse não varia entre o corpo da solução e a superfície, apesar de estudos anteriores em água pura apontarem para um pH mais ácido presente na superfície molecular do líquido. Apesar desta constatação isotrópica de pH,observamos uma mudança drástica na concentração de duas espécies protonadas entre obulk e a superfície no pH 9,5. Explicamos o fenômeno com base em um modelo simples.Comparamos as bordas do S2p e do N1s e encontramos que as formas neutras dos grupos(SH e NH2) são mais propensas a superfície da solução do que as formas carregadas (SH+e NH3+). Estes resultados são importantes e podem ter um grande impacto na compreensão das questões ambientais, como a química de superfície em aerossóis atmosféricos, química da membrana celular e aprisionamento de gases nocivos por soluções aquosas.Realizamos estudos das intensidades do sinal do S2p da solução aquosa de Tiossulfato de Sódio (Na2S2O3) em função da energia dos fótons. Observamos que o espectro obtido se assemelha a um espectro de EXAFS, com oscilações que diminuem de amplitude na medida em que se aumenta a energia dos fótons. Concluímos que as oscilações observadas ocorrem devido à interferência dos fotoelétrons ejetados que podem ou não colidir com os átomos vizinhos, o que produz uma modulação na seção de choque de fotoionização, a qual precisa ser considerada na análise quantitativa dos espectros deXPS.Analisamos o comportamento da borda P2p do íon dihidrogeno fosfato (H2PO4-) em função da concentração das soluções aquosas de NaH2PO4 e observamos que a intensidade dos picos cresce linearmente na faixa de concentrações estudada. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / This thesis describes the properties at the molecular level of surfaces (PMLS) for different aqueous solutions. These properties are probed by X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS), using the micro-jet technique. These are the first results, for aqueous solutions, obtained by the group of Electron Spectroscopy at the University of Brasilia(LEE/UnB), in collaboration with other researches. We performed in this thesis four differentstudies. First, we explored the chemical shifts in the XPS spectra to probe the chemical states in aqueous solutions with different pHs. Second, we explored the surface sensitivity ofthe XPS spectroscopy to study the distribution of solutes near the solution surface. Third, we observed the nonstoichiometric intensities in a core photoelectron spectroscopy of a solution for a wide range of photon energies. Fourth, we studied a compound very used as buffer inchemistry and biology, to verify its behavior in function of solute concentration.We studied, for the first time, the PMLS of two essential amino acids containingsulfur: Cysteine and Methionine. The XPS chemical shifts and line broadening of the C1s,N1s and S2p levels were obtained for the aqueous Cysteine (HSCH2CH(NH2)COOH)aq andaqueous Methionine (CH3SCH2CH2CH(NH2)COOH)aq as a function of the solution pH.Cysteine has a complex pattern of protonation even if only the bulk solution is considered.From the analysis of the XPS spectrum of the aqueous Cysteine, we reached to theconclusion that the pH of an aqueous solution containing biomolecules does not vary frombulk and surface regions. This was surprising since previous studies suggested that purewater is more acid at molecular surface. Despite the fact that the pH is isotropic in thesolution, we observed a dramatic change in concentration of two protonated speciesbetween bulk and surface. We formulated a simple model to explain this change. By comparing the S2p and N1s levels we found that neutral fragment forms (SH and NH2) showenhanced surface propensities than the charged forms (S+ and NH3+). The results areimportant and can have a great impact on the understanding of environmental issues, suchas, surface chemistry in atmospheric aerosols, cell membrane chemistry and trapping ofharmful gases by aqueous solutions.We performed studies on the intensities of the S2p level of Sodium Thiosulfate(Na2S2O3) solution as a function of the photon energy. The spectrum obtained resemblesEXAFS oscillations with decreasing amplitude as the photon energy increases. The observedoscillations are due to the interference of the ejected photoelectrons scattered, or not, byneighboring atoms. This interference produces a modulation in the photoionization crosssection that should be considered in the quantitative analysis of the XPS spectra of a vastnumber of aqueous solutions.We studied the behavior of the P2p level of dihydrogenphosphate ion (H2PO43- ) as a function of the aqueous solutions concentration (NaH2PO4). We observed that the peakintensity increases linearly in the concentration range studied.

Orientador: George Gershon Kleiman / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica "Gleb Wataghin" / Made available in DSpace on 2018-09-24T18:16:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pepino_RafaelTristao_D.pdf: 1812944 bytes, checksum: 550eec7ef23027d3eca186c3ea0929a7 (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: Investigamos a transferência de carga no problema do acoplamento dependente do tempo entre um estado localizado e um continuum. Utilizamos uma generalização do Hamiltoniano de Newns-Anderson, que possibilita a abordagem simultânea de processos quasi-ressonantes e Auger. Obtivemos soluções exatas admitindo transições Auger muito rápidas comparadas à duração do acoplamento Auger, e um modelo de banda lorentziana, com largura e centro em G e centro ec, para os processos quasi-ressonantes. Investigando a ocupação no estado localizado ao longo do tempo e o espectro de estados ativos do continuum, elucidamos os papéis físicos de G , de ec, do potencial de interação quasi-ressonante V , do tempo médio de duração desta interação t, da posição do nível de Fermi eF, do deslocamento do estado localizado ea(t) e da intensidade de acoplamento Auger L0. Aplicamos com sucesso a teoria ao entendimento dos experimentos de neutralização de gases nobres espalhados por superfícies sólidas / Abstract: We investigate charge exchange processes considering the time dependent coupling between a localized state and a continuum. We use a generalized Newns-Anderson Hamiltonian, that allows an approach which treats quasi-resonant and Auger processes on an equal footing. We obtain exact solutions assuming that the Auger transitions were very fast compared to the Auger coupling duration, and that the band involved in quasi-resonant processes was lorentzian shaped, with half width G and centre at ec. Investigating the localized state occupation and the spectrum of continuum active states as functions of time, we elucidate the roles played by G by ec, by the quasi-resonant interaction potential V, by the mean time of this interaction t, by the Fermi level eF, by the localized state energy ea(t) and by the Auger coupling strength L0. We successfully apply the theory to explain experiments of neutralization of noble gases scattered from solid surfaces / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Made available in DSpace on 2015-12-10T14:23:11Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-10-28. Added 1 bitstream(s) on 2015-12-10T14:29:27Z : No. of bitstreams: 1 000855445.pdf: 4169617 bytes, checksum: 08453e91a0fd914272c179af44db8b39 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Jatos de plasma em pressão atmosférica (APPJs) são capazes de gerar plumas frias de plasma em espaço aberto. O fluxo de gás, introduzido no jato, carrega o plasma para a região externa. Devido à sua química muito reativa e a habilidade em tratar objetos tridimensionais, os jatos de plasma são adequados para aplicações em vários ramos da indústria e tecnologia. Neste trabalho, duas diferentes aplicações dos APPJs foram investigadas. Na primeira parte, um jato de plasma tipo corona, operando com os gases hélio e argônio, foi utilizado no tratamento de superfície de dois polímeros, o polipropileno (PP) e o politereftalato de etileno (PET). Os objetivos deste estudo são avaliar a formação de estruturas oxidadas de baixo peso molecular (LMWOM) formadas na superfície do material polimérico e determinar as condições ótimas de tratamento. As alterações na molhabilidade da superfície do polímero, na estrutura química e a rugosidade do material foram analisadas. Os resultados mostraram que os LMWOMs, formados devido ao tratamento, tendem a aglomerar sobre a superfície formando pequenas estruturas nodulares. Estas estruturas são fracamente ligadas à superfície podendo ser removidos do material quando a amostra é lavada em líquidos polares. Após a lavagem das amostras, os polímeros tendem a recuperar suas propriedades originais. A distância entre o bocal da seringa e a superfície da amostra se mostrou um parâmetro importante, capaz de influenciar significativamente a uniformidade do tratamento. Na segunda parte deste trabalho, um jato de plasma DBD alimentado com hélio foi utilizado na inativação de microrganismos. A eficiência do jato de plasma foi avaliada contra três agentes patogênicos comuns, a bactéria Gram-positiva Enterococcus faecalis (ATCC 29212), a bactéria Gram-negativa Pseudomonas aeruginosa (ATCC 15442) e ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Atmospheric pressure plasma jets (APPJs) are capable of generating cold plasma in open environment. The gas flow from the jet carries the plasma to the outside region. Because of its enhanced chemistry and ability of treating 3D objects, APPJs are suitable for applications in many fields of industry and technology. In this work, two different applications of plasma jets were investigated. In the first part, a corona-like plasma jet was used for surface treatment of two polymers, the polypropylene (PP) and the polyethylene terephthalate (PET). The jet was operated with helium and argon gas. The aims of this study are to evaluate the formation of low-molecular-weight oxidized material (LMWOM) on the polymers surface and to determine the optimal treatment conditions. The changes in surface hydrophilicity, chemical composition of polymers surface and the material roughness were analyzed. The results show that the LMWOM formed due to the plasma exposure tends to agglomerate into small mounts on the surface. These structures are weakly bounded to the surface and can be easily removed by rinsing in polar solvents. After washing the treated samples, the polymers partially recover their original wetting characteristics. The jet-to-sample distance was found to be an important parameter that can significantly influence the treatment uniformity. In the second part of this work, a DBD-type plasma jet working in helium was applied for inactivation of microorganisms. The effectiveness of the APPJ was evaluated against three common pathogenic agents, the Gram-positive bacteria Enterococcus faecalis (ATCC 29212), the Gram-negative bacteria Pseudomonas aeruginosa (ATCC 15442) and the yeast Candida albicans (SC 5314). The effect of plasma treatment was evaluated by measuring the inactivation zone diameter. The cell morphological changes were analyzed using scanning ...(Complete abstract click electronic access below)

Orientador: Konstantin Georgiev Kostov / Banca: Milton Eiji Kayama / Banca: Carina Barros Mello / Resumo: Jatos de plasma em pressão atmosférica (APPJs) são capazes de gerar plumas frias de plasma em espaço aberto. O fluxo de gás, introduzido no jato, carrega o plasma para a região externa. Devido à sua química muito reativa e a habilidade em tratar objetos tridimensionais, os jatos de plasma são adequados para aplicações em vários ramos da indústria e tecnologia. Neste trabalho, duas diferentes aplicações dos APPJs foram investigadas. Na primeira parte, um jato de plasma tipo corona, operando com os gases hélio e argônio, foi utilizado no tratamento de superfície de dois polímeros, o polipropileno (PP) e o politereftalato de etileno (PET). Os objetivos deste estudo são avaliar a formação de estruturas oxidadas de baixo peso molecular (LMWOM) formadas na superfície do material polimérico e determinar as condições ótimas de tratamento. As alterações na molhabilidade da superfície do polímero, na estrutura química e a rugosidade do material foram analisadas. Os resultados mostraram que os LMWOMs, formados devido ao tratamento, tendem a aglomerar sobre a superfície formando pequenas estruturas nodulares. Estas estruturas são fracamente ligadas à superfície podendo ser removidos do material quando a amostra é lavada em líquidos polares. Após a lavagem das amostras, os polímeros tendem a recuperar suas propriedades originais. A distância entre o bocal da seringa e a superfície da amostra se mostrou um parâmetro importante, capaz de influenciar significativamente a uniformidade do tratamento. Na segunda parte deste trabalho, um jato de plasma DBD alimentado com hélio foi utilizado na inativação de microrganismos. A eficiência do jato de plasma foi avaliada contra três agentes patogênicos comuns, a bactéria Gram-positiva Enterococcus faecalis (ATCC 29212), a bactéria Gram-negativa Pseudomonas aeruginosa (ATCC 15442) e ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Atmospheric pressure plasma jets (APPJs) are capable of generating cold plasma in open environment. The gas flow from the jet carries the plasma to the outside region. Because of its enhanced chemistry and ability of treating 3D objects, APPJs are suitable for applications in many fields of industry and technology. In this work, two different applications of plasma jets were investigated. In the first part, a corona-like plasma jet was used for surface treatment of two polymers, the polypropylene (PP) and the polyethylene terephthalate (PET). The jet was operated with helium and argon gas. The aims of this study are to evaluate the formation of low-molecular-weight oxidized material (LMWOM) on the polymers surface and to determine the optimal treatment conditions. The changes in surface hydrophilicity, chemical composition of polymers surface and the material roughness were analyzed. The results show that the LMWOM formed due to the plasma exposure tends to agglomerate into small mounts on the surface. These structures are weakly bounded to the surface and can be easily removed by rinsing in polar solvents. After washing the treated samples, the polymers partially recover their original wetting characteristics. The jet-to-sample distance was found to be an important parameter that can significantly influence the treatment uniformity. In the second part of this work, a DBD-type plasma jet working in helium was applied for inactivation of microorganisms. The effectiveness of the APPJ was evaluated against three common pathogenic agents, the Gram-positive bacteria Enterococcus faecalis (ATCC 29212), the Gram-negative bacteria Pseudomonas aeruginosa (ATCC 15442) and the yeast Candida albicans (SC 5314). The effect of plasma treatment was evaluated by measuring the inactivation zone diameter. The cell morphological changes were analyzed using scanning ...(Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Zoraide P. Arguello / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-16T19:13:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pela_CarlosAlberto_M.pdf: 8366858 bytes, checksum: baa67f6da816d00ae35169220cb3bb60 (MD5) Previous issue date: 1974 / Resumo: Não informado / Abstract: Not informed. / Mestrado / Física / Mestre em Física

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-03-13T18:11:42Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1271606 bytes, checksum: d9387e9cd77b93acd0ec52d4844319fd (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-13T18:11:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1271606 bytes, checksum: d9387e9cd77b93acd0ec52d4844319fd (MD5) Previous issue date: 2016-07-13 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Nesta dissertação nós investigamos uma nova classe de materiais, recentemente de- scoberta, que possui propriedades intrigantes com perspectivas substanciais de apli- cações tecnológicas. Esses são os chamados isolantes topológicos (IT’s), uma vez que são isolantes no “bulk” mas com funções de onda associadas carregando topologia não- trivial, o que proporciona estados de condução nas bordas protegidos por simetria de reversão temporal (SRT). Esses estados se propagam em sentidos opostos de acordo com seu spin, o que abre uma janela interessante para aplicações tecnológicas, tais como computação quântica e “spintrônica”. Ao revestir a superfície de um IT 3-D com um filme ferromagnético, quebra-se a SRT e é criado um gap nos estados de borda. Esse gap dá origem a uma condutividade Hall quantizada em valores semi-inteiros, levando ao efeito magneto-elétrico topológico (EMET), que consiste de uma resposta tanto elétrica quanto magnética do material devido a um campo externo, seja ele elétrico ou magnético. Sabe-se que uma carga elétrica perto da superfície de um isolante topológico induz um monopolo magnético imagem em seu interior (“bulk”), devido ao EMET. Calculamos o campo magnético resultante de uma configuração específica, quando a superfície topológica tem uma curvatura negativa, particularmente no caso de uma concavidade semi-esférica. Analisando o campo magnético, mostramos que o monopolo magnético imagem inverte seu sinal quando a carga elétrica atravessa o foco da semi-esfera. Além disso, existe uma linha de densidade de carga magnética na configuração de cargas imagem, que também inverte seu sinal. Essas reversões são características de superfícies com curvatura negativa, e não acontecem em IT’s perfeitamente esféricos ou planos. Quando a carga elétrica é trazida para perto da superfície, o campo magnético local se comporta como o de um monopolo magnético sozinho, como esperado, uma vez que localmente temos uma superfície plana. / In this dissertation we have investigated a new class of materials, recently discovered, that has intriguing properties with substantial prospects of technological applications. These are the so-called topological insulators (TI’s), once their bulks are insulating but with associated wavefunctions carrying non-trivial topology, what provides con- ducting states at their edges protected by time reversal symmetry (TRS). These states are counter propagating relative to their spin, which opens an interesting window for technological applications, such as quantum computation and “spintronics”. By coating the surface of a 3-D TI with a ferromagnetic film, one breaks the TR symmetry and creates a gap in the edge states. This gap gives rise to a half-integer quantized Hall conductivity, leading to the topological magneto-electric effect (TMEE), which consists of both an electric and magnetic response of the material due to an external field, whether electric or magnetic. It is known that an electric charge near the surface of a topological insulator induces an image magnetic monopole inside its bulk, due to the TMEE. We have calculated the magnetic field resulting from a specific configuration, when the topological surface has a negative curvature, particularly in the case of a semi-spherical concavity. Analysing the magnetic field, we show that the image magnetic monopole reverses its sign when the electric charge crosses the focus of the semi-sphere. In addition, there is a line of magnetic charge density in the image charge configuration, which also reverses its sign. These reversions are characteristic features of negative curved surfaces, and cannot happen in perfectly spherical or plane TI’s. When the electric charge is brought near the surface, the local magnetic field then recovers that due to a magnetic monopole alone, as expected, since locally we have a plane surface.

Orientadores: Richard Landers, George G. Kleiman / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-03T00:08:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Siervo_Abnerde_D.pdf: 6219052 bytes, checksum: d9dd9f2c686ecda54fe96c28d12be9d3 (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: As propriedades físico-químicas de um material, como uma liga metálica, podem ser entendidas como uma função da sua estrutura eletrônica e das posições relativas entre os átomos. A superfície representa um caso particular, e a quebra da periodicidade em uma direção pode provocar mudanças estruturais e eletrônicas importantes que afetam as propriedades do material. É particularmente importante conhecer a posição dos átomos na rede cristalina. No volume de um material isto pode ser feito através de técnicas consagradas como difração de raios-x; contudo, para a superfície esta tarefa é muito mais complicada. No caso de ligas de superfície estas apresentam-se como novos materiais e desenvolvem um grande interesse do ponto de vista acadêmico e aplicado. Este trabalho apresenta uma investigação da estrutura eletrônica e cristalográfica de ligas de superfície a partir de filmes finos crescidos por MBE sobre superfícies monocristalinas bem caracterizadas. A caracterização da dinâmica de crescimento dos filmes foi feita por XPS e RHEED; e na determinação estrutural das ligas utilizou-se LEED (qualitativo) e Difração de Fotoelétrons. Para o caso de liga ordenada de superfície também é apresentado a determinação estrutural por cálculos de primeiros princípios usando a Teoria do Funcional-Densidade. Nesta dissertação são apresentados os casos de Pd sobre Cu(111), Cu sobrePd(111) e Sb sobre Pd(111) / Abstract: The physico-chemical properties of a material, such as a metallic alloy, can be understood as a function of its electronic structure and the relative positions between its atoms. The surface is a particular case in the material, due to the break of periodicity in the direction perpendicular to the surface this can affect the structural and electronic properties of the material. It is particularly important to know the position of the atoms in the crystalline lattice. In the bulk of a material this can be measured using techniques such as rays-x diffraction. For the surface this task is much more complicated. Surface alloys represent new materials and their development is of great interest both from the academic and technological point of view. The present body of work presents a study of the electronic and geometric structure of surface alloys; grown by MBE on well-characterized monocrystalline surfaces. XPS and RHEED were used to characterize the dynamics of growth, and LEED (qualitative) and Photoelectron Diffraction did the structural determination of surface alloys. For the particular case of ordered surface alloys we also present a theoretical first principles structural determination using Density Functional-Theory. This dissertation shows three systems: Pd on Cu(111), Cu on Pd(111) and Sb on Pd(111) / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientadores: Bernardo Laks, Sergio B. Legoas / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-03T04:07:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Araujo_AlexandreAbdalla_M.pdf: 3983498 bytes, checksum: 2a05c06e95be0394fdc06a1a09bf4c6b (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: Nas últimas décadas têm sido desenvolvidas inúmeras pesquisas em sistemas metálicos com simetria bidimensional como filmes finos, multicamadas e superfícies, principalmente naqueles sistemas compostos por metais de transição, devido às suas diversas propriedades de interesse e à sua importância tecnológica em fenômenos como catálise, adsorsão, corrosão entre outros. O objetivo desta tese é fazer um estudo da existência e caracterização dos estados eletrônicos de superfície para uma família de metais de transição com estrutura cúbica de corpo centrado - Tungstênio, Molibdênio, Tântalo e Nióbio - nas direções de clivagem [100], [110] e [111]. Superfícies de metais de transição apresentam uma certa dificuldade de serem tratadas teoricamente devido à coexistência de elétrons d localizados e sp deslocalizados. A maioria dos métodos desenvolvidos para calcular a estrutura eletrônica desses sistemas, de forma autoconsistente, requer uma perfeita simetria bidimensional. Os cálculos de estrutura eletrônica foram realizados utilizando o formalismo RS-LMTO-ASA (Real Space - Linear Muffin- Tin Orbital - Atomic Sphere Approximation), que é baseado no formalismo LMTO-ASA de espaço recíproco, mas que ao contrário deste, utiliza o método de Recorrência para resolver o problema de autovalores no espaço direto. Por ser um método de espaço direto, o RS-LMTO-ASA não requer qualquer simetria espacial. A densidade espectral de estados e os estados eletrônicos de superfície foram obtidos por um formalismo de função de Green com o auxílio do método da Matriz Transferência. Nossos resultados para as superfícies W(100), Mo(100) e W(110) estão de acordo com dados obtidos por diversos cálculos e experimentos encontrados na literatura / Abstract: In recent years, research in metallic systems with two-dimensional symmetry such as thin films, surfaces and multi-layers has been focused primarily on the transition metais, because of their interesting properties and their technological importance. The aim of this dissertation is to study the existence and characterization of electronic surface states for a class of transition metais having a body-centered cubic structure - Tungstein, Molibdenum, Tantalum and Niobium - in the [100], [110] and [111] cleavage. Transition-metal surfaces are much more difficult to treat theoretically because of the coexistence of the localized d electrons and the delocalized sp electrons. Most of developed methods to calculate, self-consistently, the electronic structure of these systems, require perfect two-dimensional symmetry. The electronic structure calculation were carried out using the RS-LMTO-ASA (Real Space - Linear Muffin-Tin Orbital - Atomic Sphere Approximation) formalism, which is based on the standard LMTO-ASA approach and uses the recursion method to solve the eigenvalue problem in real space. The spectral density of states and electronic surface states are obtained by a Green function formalism with the aid of the transfer matrix method. Our results for W(100), Mo(100) and W(110) are in good agreement with experimental observations and theoretical dates found in the literature / Mestrado / Física / Mestre em Física

Orientador: Othon Cabo Winter / Banca: Ernesto Vieira Neto / Banca: Silvia Maria Giuliatti Winter / Banca: Julio Ignácio Bueno de Camargo / Banca: Teresinha de Jesus Stuchi / Resumo: Em geral, pequenos corpos do sistema solar, como asteroides e cometas, têm uma forma muito irregular, o que afeta significativamente o seu potencial gravitacional, dificultando os estudos da dinâmica ao redor destes corpos. Uma primeira aproximação é a expansão em harmônicos esféricos, onde os termos C20 e o C22 caracterizam a irregularidade do corpo. Usamos essa aproximação em superfícies de secção de Poincaré para estudar as regiões próximas ao planeta anão Haumea, onde foi observado um anel. A partir do mapeamento feito pela técnica de superfície de secção de Poincaré, foi possível identifi- car Famílias de órbitas periódicas e regiões estáveis. Duas Famílias de órbitas periódicas foram destacadas, a primeira uma Família de segundo tipo associada à ressonância 1:3 (Família ressonante) e a segunda uma Família de primeiro tipo (Família central). As simulações indicam que as partículas do anel podem estar em órbitas da Família central. Já a Família ressonante, não pode ser responsável pelo anel devido a excentricidade de suas órbitas e da sua posição. Para simular de forma mais realista a irregularidade de um pequeno corpo, é usada uma melhor aproximação para o cálculo do potencial gravitacional. O modelo de concentração de massa, ou modelo de mascons, é uma aproximação discreta da forma de um corpo, capaz de simular um potencial irregular, assimétrico e tridimensional. A esse modelo é aplicada a superfície de secção de Poincaré, com o objetivo de estudar a dinâmica da região... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In general, small bodies of the Solar system, e.g. asteroids and comets, have a very irregular shape. This feature affects significantly the gravitational potential around these irregular bodies, which hinders dynamical studies. A first approximation is an expansion in spherical harmonics, where C20 and C22 characterize the irregularity of the body. This approach is used on Poincaré surfaces of sections to study regions close to the dwarf planet Haumea. This regions are where the observed ring. By the technique of Poincaré surface of section, it was identified Families of periodic orbits and stable regions. Two Families of periodic orbits were studied, the first Family is a second type associated with the 1:3 resonance (resonant Family) and the second Family is a first type (central Family). During the simulations the ring particles can be in orbits of the central Family. But the resonant Family can not be responsible for the ring due the eccentricity and position of their orbits. In order to more realistically simulation of the irregularity of the body, a better approximation is necessary for the computation of the gravitational potential. The mass concentration model, or mascon model, is a discrete approximation of the shape of a body. This model simulates an irregular, asymmetric and three-dimensional potential. This model was applied in a Poincaré surfaces of section, mainly to study the dynamics of the region close to the asteroid 4179 Toutatis. Four Families of ... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:15:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2869.pdf: 6673942 bytes, checksum: f71dbbd947f04d405ac31b5d87aac6b4 (MD5) Previous issue date: 2010-03-12 / Financiadora de Estudos e Projetos / Many industrial applications of stainless steel require the modification of surface properties, such as corrosion resistance, and mechanical properties such as hardness. For this purpose several surface modify techniques have been used and researched. In this work, samples of three different stainless steels, AISI 316L, ASTM F138 and AISI 304 were coated with aluminum thin film with different thickness and plasma nitrided. The characterization of AISI 316L samples was performed by X-ray diffraction analysis, micro Vickers hardness measurements and by scanning electron microscopy (SEM). For samples of ASTM F138 and AISI 304, besides techniques further, were also performed Mössbauer spectroscopy analysis and corrosion tests (NaCl). The results for samples of AISI 316L indicated that is possible to form the AlN phase on the surface of samples with Al film and the nitriding parameters (temperature, time and pressure) has a fundamental role in the thickness and composition of the layer formed and the film adherence. Moreover, we observed that the thickness of the film influenced the formation of Fe2Al5 and AlN (Hex.) phases. The results of ASTM F138 samples indicated that the composition of the matrix seems to play an important role in the formation of the CrN film as well as the adhesion to the substrate seems to be important to increasing the corrosion resistance. As amostras de AISI 304 apresentaram resultados satisfatórios para o aumento da dureza superficial, cerca de 10 vezes a dureza da matriz, bem como para a resistência à corrosão, que para algumas regiões analisadas superou a resistência à corrosão da matriz. The AISI 304 samples showed satisfactory results for surface hardness, increasing about 10 times the hardness of the matrix, as well as corrosion resistance, that in some analized regions it was greater than the matrix. The procedures used in this work allowed us to select an efficient treatment method for increasing surface hardness of stainless steel, without losing its characteristics of corrosion resistance. / Muitas aplicações industriais de aços inoxidáveis requerem a modificação de propriedades superficiais, tais como a resistência à corrosão, e propriedades mecânicas como a dureza. Para isto diversas técnicas de modificação de superfície tem sido empregadas e pesquisadas. Neste trabalho, matrizes de três aços inoxidáveis diferentes, AISI 316L, ASTM F138 e AISI 304, foram recobertas com filme fino de alumínio com diferentes espessuras e nitretadas a plasma. A caracterização das amostras de AISI 316L foi feita por difração de raios X, medidas de micro dureza Vickers e medidas de microscopia eletrônica de varredura (MEV) e para as amostras de ASTM F138 e AISI 304, além das técnicas acima, realizamos também medidas de Espectroscopia Mössbauer e ensaios de corrosão em meio de NaCl. Os resultados para o conjunto de amostras de AISI 316L indicaram que é possível formar a fase AlN na superfície de amostras com filme de Al e que os parâmetros de nitretação (temperatura, tempo e pressão) tem papel fundamental na espessura e composição da camada formada e na aderência do filme. Além disso, observou-se que a espessura do filme influenciou na formação das fases Fe2Al5 e AlN(Hex.). Para as amostras de ASTM F138 os resultados indicaram que a composição da matriz parece ter papel relevante na formação da fase CrN e a aderência do filme ao substrato tem papel fundamental no aumento da resistência à corrosão. As amostras de AISI 304 apresentaram resultados satisfatórios para o aumento da dureza superficial, cerca de 10 vezes a dureza da matriz, bem como para a resistência à corrosão, que para algumas regiões analisadas superou a resistência à corrosão da matriz. Os procedimentos adotados na realização deste trabalho nos permitiram selecionar um método de tratamento eficiente no aumento da dureza superficial do aço inoxidável, sem que este perdesse suas características de resistência à corrosão.