Submitted by Pedro Silva Filho (pfsilva@ipen.br) on 2017-11-16T17:59:00Z No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2017-11-16T17:59:00Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Neste trabalho foram realizados experimentos de soldagem circunferencial em tubos de aço inoxidável super duplex UNS S32750, com diâmetros de 19,05 mm e 48,20 mm. Foram executadas soldas utilizando-se diversos parâmetros de soldagem num equipamento MIG com controle CMT&reg Cold Metal Transfer. Os cordões de solda foram avaliados por inspeção visual e dimensional, além dos ensaios de tração e microdureza Vickers, bem como a análise microestrutural em conjunto com análise de precipitação de fases, a qual foi realizada em acordo com a prática A da norma ASTM A923, e ensaio de corrosão conforme a prática A da norma ASTM G48 em conjunto com a norma ASTM A923. Os resultados indicaram que a soldagem do tubo com diâmetro de 19,05 mm apresentou cordão de solda com dimensões inaceitáveis conforme norma, tendo sido esta condição atribuída a utilização de um elevado diâmetro do arame para as condições (parâmetros) usadas de soldagem. A soldagem do tubo com diâmetro de 48,20 mm apresentou falta de penetração nas condições empregadas, quando soldado pelo processo CMT&reg convencional. No caso da utilização do CMT&reg combinado com arco pulsado, em condições que geraram maior aporte de calor durante a soldagem, assim obteve-se penetração total da junta e acabamento superficial adequado. Os resultados indicaram que a soldagem utilizando o processo CMT&reg combinado com arco pulsado, nas condições (parâmetros) empregados geraram bom acabamento superficial, aliado propriedades mecânicas compatíveis, atendendo exigências de normas, bem como uma microestrutura balanceada e alta resistência à corrosão. / Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2015-10-21T11:25:26Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Murilo de Melo Prado - 2015.pdf: 11846576 bytes, checksum: c1b512a579f2a2894ce18a2204e03be5 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2015-10-21T11:40:15Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Murilo de Melo Prado - 2015.pdf: 11846576 bytes, checksum: c1b512a579f2a2894ce18a2204e03be5 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-10-21T11:40:15Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Murilo de Melo Prado - 2015.pdf: 11846576 bytes, checksum: c1b512a579f2a2894ce18a2204e03be5 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2015-03-25 / This study evaluated the effects of sterilization and clinical use in the mechanical properties and surface roughness gauge wires 0.018 "nickel titanium termoset, with the addition of copper covers: Ormco (Glendora, CA, USA). Twenty-four samples were the evaluation of mechanical behavior in the load test and deflection, the scanning electron microscopy and atomic force microscope to check surface roughness. The tests were performed in four different situations: 1-packaged by the manufacturer (control); 2- packaged by the manufacturer and autoclaved; 3- after clinical use 60 days and disinfection and 4- and autoclaved clinical use. The data were submitted to ANOVA and Tukey test. By applying the deflection test on three points could be observed that the wires in all groups showed mechanical behavior in the activation / deactivation similar, with no significant statistical differences. All wires reached the end point of deactivation with forces approximate the control group (1.398 ± 0.19 N / mm). The AFM and SEM, all thermoset wires showed irregularities in its surface topography, and there were no major changes in surface pattern between the groups for the analyzed wire. The qualitative evaluation of surface roughness showed grooves and craters, influencing the surface of the wires smoothness, while the quantitative analyzes showed no statistically significant difference between the groups evaluated. The concluse is that sterilize the wires and use them clinically for 60 days did not alter the mechanical behavior and the surface roughness of the wires 0.018" NiTi Thermoset with addition of copper. / Este estudo avaliou os efeitos da esterilização e uso clínico nas propriedades mecânicas e rugosidade superficial de fios calibre 0,018” de níquel titânio termoativado com adição de cobre da marca: Ormco (Glendora, CA, USA). Vinte e quatro amostras foram submetidas à avaliação do comportamento mecânico no teste de carga e deflexão, à microscopia eletrônica de varredura e microscópio de força atômica para verificação da rugosidade superficial. Os testes foram realizados em quatro situações distintas: 1- embalado pelo fabricante (controle); 2- embalado pelo fabricante e autoclavado; 3- após uso clínico 60 dias e desinfecção e 4- uso clínico e autoclavado. Os dados obtidos foram submetidos à análise estatística ANOVA e teste de Tukey. Pela aplicação do teste de deflexão em três pontos pôde-se observar que os fios em todos os grupos apresentaram comportamento mecânico na ativação/desativação semelhantes, não havendo diferenças estatísticas significantes. Todos os fios chegaram ao ponto final de desativação com forças aproximadas ao grupo controle (1,398 ±0,19 N/mm). Ao AFM e MEV, todos os fios termoativados apresentaram irregularidades em sua topografia superficial, não sendo observadas grandes mudanças no padrão superficial entre os grupos para cada fio analisado. A avaliação qualitativa da rugosidade superficial demonstrou ranhuras e crateras, influenciando na lisura superficial dos fios, enquanto a avaliação quantitativa demonstrou não haver diferença estatisticamente significante entre os grupos avaliados. Concluiu-se que esterilizar os fios e utilizá-los clinicamente por 60 dias não alterou o comportamento mecânico e nem a rugosidade superficial dos fios 0,018” NiTi termoativados com adição de cobre.

Submitted by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2017-04-05T20:56:34Z No. of bitstreams: 3 Dissertação - Celha Borges Costa Alves - 2015 - PARTE 01.pdf: 12922235 bytes, checksum: ef85b7e196e5b1e55c0484b1ee36b847 (MD5) Dissertação - Celha Borges Costa Alves - 2015 - PARTE 02.pdf: 10597055 bytes, checksum: 009b3f0a24c6157e6d3f5d069bb1138d (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-04-06T12:02:04Z (GMT) No. of bitstreams: 3 Dissertação - Celha Borges Costa Alves - 2015 - PARTE 01.pdf: 12922235 bytes, checksum: ef85b7e196e5b1e55c0484b1ee36b847 (MD5) Dissertação - Celha Borges Costa Alves - 2015 - PARTE 02.pdf: 10597055 bytes, checksum: 009b3f0a24c6157e6d3f5d069bb1138d (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-06T12:02:04Z (GMT). No. of bitstreams: 3 Dissertação - Celha Borges Costa Alves - 2015 - PARTE 01.pdf: 12922235 bytes, checksum: ef85b7e196e5b1e55c0484b1ee36b847 (MD5) Dissertação - Celha Borges Costa Alves - 2015 - PARTE 02.pdf: 10597055 bytes, checksum: 009b3f0a24c6157e6d3f5d069bb1138d (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2015-03-06 / Os fios de níquel-titânio (NiTi) termoativados revolucionaram o campo da ortodontia em decorrência de sua capacidade elástica e memória de forma. Entretanto, essas características aumentam seu custo. A reutilização dos fios ortodônticos após o uso clínico e os processos de desinfecção e esterilização, mediante a comprovação de sua descontaminação total por intermédio de testes microbiológicos, permitiria baixar custos no tratamento ortodôntico, beneficiando o profissional e o paciente, além de contribuir para a preservação de recursos naturais. Assim, no presente estudo, objetivou-se avaliar a presença de micro-organismos na superfície de fios ortodônticos novos e após uso clínico e submetidos a processos de desinfecção e esterilização, utilizando testes microbiológicos nos meios de cultura ágar sangue, ágar chocolate e ágar MacConkey. Para isso, foram utilizados 18 segmentos de fios de copper NiTi (Ormco®) de 0,018 pol, divididos em três grupos: a) grupo controle (GC) – seis segmentos de fios novos, como fornecido pelo fabricante; b) grupo 1 (G1) – seis segmentos de fios retirados de pacientes após 60 dias de uso clínico; c) grupo 2 (G2) – seis segmentos de fios retirados dos mesmos pacientes após 60 dias de uso clínico e submetidos a processos de desinfecção e esterilização. Os segmentos de fios do GC, G1 e G2 também foram avaliados por microscopia eletrônica de varredura (MEV) para detectar a presença de microorganismos e possíveis alterações de topografia. Constatou-se ausência de micro-organismos em 100% dos fios ortodônticos do GC e do G2 avaliados pelos testes microbiológicos, enquanto no G1 observou-se presença de micro-organismos em 100% das amostras analisadas. Conclui-se que o uso clínico dos fios ortodônticos pelo período de 60 dias e os processos de desinfecção e esterilização não produziram alterações na superfície topográfica dos fios, o que permite sua reutilização em tratamentos ortodônticos. / Os fios de níquel-titânio (NiTi) termoativados revolucionaram o campo da ortodontia em decorrência de sua capacidade elástica e memória de forma. Entretanto, essas características aumentam seu custo. A reutilização dos fios ortodônticos após o uso clínico e os processos de desinfecção e esterilização, mediante a comprovação de sua descontaminação total por intermédio de testes microbiológicos, permitiria baixar custos no tratamento ortodôntico, beneficiando o profissional e o paciente, além de contribuir para a preservação de recursos naturais. Assim, no presente estudo, objetivou-se avaliar a presença de micro-organismos na superfície de fios ortodônticos novos e após uso clínico e submetidos a processos de desinfecção e esterilização, utilizando testes microbiológicos nos meios de cultura ágar sangue, ágar chocolate e ágar MacConkey. Para isso, foram utilizados 18 segmentos de fios de copper NiTi (Ormco®) de 0,018 pol, divididos em três grupos: a) grupo controle (GC) – seis segmentos de fios novos, como fornecido pelo fabricante; b) grupo 1 (G1) – seis segmentos de fios retirados de pacientes após 60 dias de uso clínico; c) grupo 2 (G2) – seis segmentos de fios retirados dos mesmos pacientes após 60 dias de uso clínico e submetidos a processos de desinfecção e esterilização. Os segmentos de fios do GC, G1 e G2 também foram avaliados por microscopia eletrônica de varredura (MEV) para detectar a presença de microorganismos e possíveis alterações de topografia. Constatou-se ausência de micro-organismos em 100% dos fios ortodônticos do GC e do G2 avaliados pelos testes microbiológicos, enquanto no G1 observou-se presença de micro-organismos em 100% das amostras analisadas. Conclui-se que o uso clínico dos fios ortodônticos pelo período de 60 dias e os processos de desinfecção e esterilização não produziram alterações na superfície topográfica dos fios, o que permite sua reutilização em tratamentos ortodônticos.

Submitted by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2017-04-25T20:09:52Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Lívio Bráulio Silva e Camargo - 2014.pdf: 13608179 bytes, checksum: 577554ee148810b74272f7b5a266db0b (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-04-26T12:55:48Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Lívio Bráulio Silva e Camargo - 2014.pdf: 13608179 bytes, checksum: 577554ee148810b74272f7b5a266db0b (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-26T12:55:48Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Lívio Bráulio Silva e Camargo - 2014.pdf: 13608179 bytes, checksum: 577554ee148810b74272f7b5a266db0b (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2014-08-11 / To evaluate the influence of thermal and mechanical wear on the bending strength, topography and surface roughness of orthodontic NiTi wires Thermoset. Materials and Methods: round wire gauge section 0.018 "(0.045 mm) alloy NiTi (nickel titanium), thermoactivated (Dental Morelli, 3M/Abzil, American Orthodontics, Detsply GAC, Ormco) were selected. The samples were subjected to deflection test in a universal testing machine Instron 5965 model, and the atomic force microscope AFM model 5500, after being in thermocycled equipment Thermomechanical Wear Model ER 37000. Data were submitted to ANOVA statistical analysis and Tukey test, beyond the Spearman correlation coefficient with α = 0.05 significance. Results: By applying the deflection test at three points we observed that groups 1 and 4 matching results obtained, while the 2 and 3 equaled each other. The average force exerted by the wire was more pronounced in group 1 (control) than the rest. The wire Morelli which was developed as a higher average strength of the wire AO less developed for all groups. By AFM, the wires of Thermoset Abzil and AO presented the most striking defects and Morelli thermoactivated showed less surface irregularities. The other wires were equal in quantity and severity of surface topographical, changes Conclusion: The test deflection at three points proved to be very effective for the desired goals. Demonstrating the equivalence between the control group and the group that was subjected to thermo-mechanical wear. Wires subjected to for just one wear, thermal or mechanical, proved to release more linear force. All Thermoset wires studied andsubmitted to the AFM, showed irregularities on the surface, with no significant differences between groups. The wires had higher surface smoothness were those who developed higher levels of strength in the load-deflection graph. / Objetivo:Avaliar a influência do desgaste térmico e mecânico na resistência à deflexão, topografia e rugosidade superficial de fios ortodônticos de níquel titânio termoativados. Materiais e Métodos: Foram selecionados fios de secção redonda de calibre 0,018” (0,045mm) da liga de níquel-titânio termoativados das marcas: Dental Morelli, 3M/Abzil, American Orthodontics, Dentsply GAC, Ormco. As amostras foram submetidas ao teste de deflexão, na máquina de ensaio universal Instron, e ao microscópio de força atômica para verificação da rugosidade superficial, após serem termocicladas na máquina de desgaste termomecânico. Os dados obtidos foram submetidos à análise estatística ANOVA e teste de Tukey, além do coeficiente de correlação de Spearman com significância α=0,05. Resultados: Através da aplicação do teste de deflexão em três pontos pode-se observar que os grupos 1 e 4 obtiveram resultados semelhantes, enquanto os grupos 2 e 3 foram semelhantes entre si. As médias de força exercidas pelos fios mostrou-se mais pronunciada no grupo 1 (controle) do que no restante. O fio da Morelli foi o que apresentou a maior média de força enquanto o fio da AO desenvolveu a menor, para todos os grupos. Ao AFM, os fios da Abzil e da AO foram os que apresentaram ranhuras e crateras mais marcantes e o Morelli mostrou a superfície com menos irregularidades. Os demais fios se igualaram em quantidade e profundidade das alterações topográficas superficiais Conclusão: Houve semelhança nos resultados entre os grupos controle e o que foi submetido ao desgaste termo-mecânico. Os fios submetidos há apenas um desgaste, térmico ou mecânico, mostraram-se com liberação de força mais leve e contínua. Todos os fios termoativados estudados, submetidos ao AFM, apresentaram irregularidades na superfície, não havendo mudanças significativas entre os grupos. Os fios que apresentaram maior lisura de superfície foram os que desenvolveram maiores níveis de força no gráfico de carga-deflexão.

Esta dissertação discute o desenvolvimento de modelos analíticos e numéricos para as características elétricas de transistores de fios quânticos. Sendo assim, realizou-se um estudo implementando uma sequência de formalismos e ferramentas computacionais para solução auto-consistente das equações de Schrödinger e Poisson para poços e fios quânticos. Com a utilização deste método numérico pode-se determinar os auto-estados os níveis de energias e as densidades eletrônicas de portadores livres, dentre outros parâmetros relevantes para dispositivos de fio quântico. Adicionalmente, realizou-se um estudo analítico das heteroestruturas semicondutoras de interesse para a área de dispositivos de dimensionalidade reduzida. Este estudo levou a obtenção de resultados referentes ao desenvolvimento de modelos teóricos para as características elétricas de dispositivos baseados no mecanismo de tunelamento ressonante. Os resultados obtidos para a característica corrente-tensão (I-V) nas heteroestruturas investigadas foram contrastados satisfatoriamente com os encontrados na literatura. Este ferramental analítico foi então aplicado para computar o coeficiente de transmissão eletrônico de um diodo de fio quântico com tunelamento ressonante. / This dissertation discusses the development of analytical and numerical models for the electrical characteristics of quantum wire transistors. A study is carried out, implementing a sequence of formalisms and computational tools for the self-consistent solution of the equations of Schrödinger and Poisson in quantum wells and quantum wires. By using this numerical formulation it is possible to determine the eigenstates, energy levels and free-carrier electronic density, among other relevant parameters for quantum wire devices. In addition, we also conducted an analytical study concerning semiconductor heetrostrucures of interest for reduced dimensionality devices applications. This study led to results regarding the development of theoretical models for the electrical characteristics of devices based on the resonant tunneling mechanism. The results obtained for the current-voltage (I-V) characteristics in the investigated heterostructures were satisfactorily compared to those available at the published literature and this analytical tool was then used to compute the electronic transmission coefficient in a resonant tunneling quantum wire diode.

A indústria eletro-eletrônica vem aumentando a quantidade de sucatas geradas anualmente. Por este motivo necessita-se de reciclagem, para que se evite o desperdício de matérias-primas e de recursos naturais não-renováveis. A maioria dos produtos eletro-eletrônicos não recebe tratamento pós-consumo sendo depositada em aterros sanitários junto com o resíduo doméstico.Os resíduos eletro-eletrônicos são caracterizados pela presença de metais distribuídos em placas de circuito impresso, fios e cabos elétricos e componentes eletrônicos em geral. No caso da reciclagem de fios e cabos ainda persistem práticas incorretas, como a queima do plástico para aproveitamento do metal, que elimina o polímero em vez de aproveitá-lo. A solução para este problema está no reaproveitamento destes metais e polímeros contidos nos resíduos eletro-eletrônicos. Assim, deixarão de ser perdidas quantidades de alumínio, cobre, e polímeros presentes nos cabos, os quais poderão gerar receitas para o processo, já que estes são indispensáveis ao processo de fabricação. O objetivo deste trabalho é estudar a reciclagem dos cabos tipo cordão paralelo e flexível através de operações unitárias de Tratamento de Minérios. O tratamento da sucata iniciou-se com a seguinte seqüência: moagem, separação granulométrica, separação em meio denso, separação eletrostática, atrição, bateamento e elutriação. Ao final destes processos observou-se que as operações unitárias utilizadas na pesquisa obtiveram concentrados de cobre com baixo grau de contaminação, porém com exceção da elutriação, todas precisam de uma outra técnica para complementá-las. Com os resultados obtidos, concluiu-se que a moagem em moinho de facas com grelha de 3mm seguida de elutriação possibilita a separação do material polimérico, assim como, a obtenção de um concentrado de cobre. / The electro-electronics industry follows increasing the amount of scraps annually generated. For this reason it is necessary to recycle, so that it prevents the waste of raw materials and not renovable natural resources. The majority of the electro-electronic products do not receive any treatment after use and is disposed in municipal landfills together with solid wastes (MSW). The electro-electronic wastes are characterized by metal presence distributed in printed circuits, wires and cables and electronic components in general. In the case of the recycling of wires and cables incorrect practices still persist, as the burning of the plastic for recovery of the metal, thus eliminating the polymer instead of using it to advantage. The solution for this problem is in the recovery of the metals and polymers contained in the electro-electronic wastes. Thus, amounts of aluminum, copper, and polymers contained in the cables will not be lost, that way they will be able to generate resources for the process, since these substances are indispensable to the manufacture process. The objective of this work is to study the recycling of the parallel and flexible cables through Mineral Processing unit operations. The treatment of the scrap was initiated with the following sequence: grinding, size classification, density separation, electrostatic separation, attrition, panning and elutrition. To the end of this process concentrate conductor of copper with low degree of contamination were achieved. However, with exception of elutrition, all they need another technique to complement them. With the gotten results, it can be concluded that the milling in knives mill with 3mm grate followed of elutrition makes possible the separation of the polymeric material, as well as, the attainment of a copper concentrate.

The application of nanowires (NWs) in solar cells (SCs) is of great interest due to their new promising aspects established in nanoelectronics. Semiconductors associated with plasmonic metal nanoparticles (NPs) such as Silver (Ag), Gold (Au) and Copper (Cu), show enhanced performance in solid state light absorbing SCs owing to plasmonic characteristic of noble metal NPs. Plasmonic NPs presented a significant role in development of visible light harvesting for many applications such as photocatalytic materials, photodynamic in Surface Enhanced Raman Spectroscopy (SERS) and photovoltaics (PVs). Integration of plasmonic NPs in semiconductor materials have opened the routes to expand new PV systems with high efficiency light absorption. In this project, we introduce the synthesis ZnO and TiO2 NWs used as N-type semiconducting substrates and various methods for isolating plasmonic metal NPs, which are later deposited on the semiconducting substrates. Vertically aligned ZnO and TiO2 NWs arrays were grown on the fluorine-doped tin oxide (FTO) conductive glass substrates via hydrothermal method at low temperature and the plasmonic NPs were synthesized by wet chemistry procedures and finally decorated on the NW films by using electrophoretic deposition.  The impact of metal NPs loaded on the ZnO and TiO2 NWs substrates was studied by means of UV-vis spectroscopy and Photoluminescence (PL) spectroscopy. The absorbance spectra of individual NPs were recorded. Remarkably, the reflectance spectra of produced samples presented an enhancement in light absorption of the substrates after uptake of NPs on the ZnO and TiO2 NWs. The optical properties of the as grown ZnO NWs films decorated with Ag NPs (I) in direct contact with substrate and (II) in presence of an Al2O3 insulating spacer layer have been investigated. Both systems exhibited an enhancement in the UV band-edge emission from the ZnO when excited at 325 nm. In contrast, the broad bend defect emission of the samples did not have a significant change compare to bare ZnO substrates. The observed results suggested that the ZnO and TiO2 NWs decorated with plasmonic nanoparticles can boost the optical properties of MOs NWs substrates and hence effectively enhance the separation of photoexcited electron-hole pairs and photo-conversion applications.

Les fils moléculaires, systèmes organiques conjugués incorporant plusieurs greffons organométalliques, constituent une famille de composés de grand intérêt pour l'électronique moléculaire. Les travaux présentés dans ce manuscrit s'inscrivent dans la suite logique de précédentes études de ces complexes de métaux de transition et constituent une analyse théorique, s'appuyant sur la fonctionnelle de la densité, de l'arrangement structural et des propriétés physiques de nouveaux assemblages moléculaires aux propriétés électroniques ou optiques originales. Ce manuscrit se divise en deux parties distinctes. La première traite de l'emploi des fils moléculaires organométalliques dans le domaine des automates cellulaires quantiques, un nouveau paradigme pour l'électronique fondé sur la localisation des charges de cellules moléculaires comme digit binaire et sur les répulsions coulombiennes comme moyen de transfert de l'information. Le concept, le moyen d'application à l'échelle moléculaire et l'étude de différents composés virtuels y sont développés. La seconde partie porte sur l'introduction de greffons organométalliques au sein de composés ayant des propriétés optiques linéaires et non linéaires et leur influence sur ces dernières. Deux familles de composés ont été étudiés : des systèmes émissifs à base de cycle phosphole et des dendrimères organométalliques à cœur porphyrine. / Molecular wires, conjugated organic systems bearing several organometallic fragments, form a family of compounds of great interest for molecular electronics. The research works in this manuscript follow on from previous studies of transition metal complexes and constitute a density functional theory-based analysis of both structural arrangement and physical properties of new molecular devices, with unusual electronic or optical properties. This manuscript is divided in two parts. The first one concerns the application of molecular organometallic wires in the quantum cellular automata field, a new paradigm for electronics based on the charge configuration of a molecular cell as a binary digit and using Coulombic repulsion as an information transfer mode. Both the concept, its application to molecular scale et the study of several virtual compounds are discussed. The second part focuses on the incorporation of organometallic fragments in optical active compounds with linear or nonlinear properties, and the influence of metals on those properties. Two compound families have been studied: phosphole-based conjugated emitters and organometallic porphyrine-based dendrimers.

Reverse engineering of hardware IP block is a common practice for competitive purposes in the semiconductor industry. What is done with the information gathered is the deciding legal factor. Once this information gets into the hands of an attacker, it can be used to manufacture exact clones of the hardware device. In an attempt to prevent the illegal copies of the IP block from flooding the market, layout-level obfuscation based on switchable dopant is suggested for the hardware design. This approach can be integrated into the design and manufacturing flow using an obfuscation tool (ObfusTool) to obfuscate the functionality of the IP core. The ObfusTool is developed in a way to be flexible and adapt to different standard cell libraries and designs. It enables easy and accurate evaluation of the area, power and delay v/s obfuscation trades-offs across different design approaches for hardware obfuscation. The ObfusTool is linked to an obfuscation standard cell library which is based on a prototype design created with Obfuscells and 4-input NAND gate. The Obfuscell is a standard cell which is created with switchable functionality based on the assigned dopant configurations. The Obfuscell is combined with other logic gates to form a standard cell library, which can replace any number of existing gates in the IP block without altering it's functionality. A total of 160 different gates are realized using permutated combinations starting with 26 unique gate functions. This design library provide a high level of obfuscation in terms of the number of combinations an adversary has to go through increase to 2 2000 approximately based on the design under consideration. The connectivity of the design has been ignored by previous approaches, which we have addressed in this thesis. The connectivity of a design leaks important information related to inputs and outputs of a gate. We extend the basic idea of dopant-based hardware obfuscation by introducing "dummy wires". The addition of dummy wires not only obfuscates the functionality of the design but also it's connectivity. This greatly reduces the information leakage and complexity of the design increases. To an attacker the whole design appears as one big 'blob'.This also curbs the attempts of brute force attacks. The introduced obfuscation comes at a cost of area and power overhead on an average 5x, which varies across different design libraries.

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