Orientador: Anna Silvia Palcheco Peixoto / Banca: Roger Augusto Rodrigues / Banca: Paulo José Rocha de Albuquerque / Resumo: Os estudos de técnicos modernas na investigação geotécnica vêm avançando a cada ano com o objetivo de obter resultados mais rápidos e práticos com maior precisão. A resistividade elétrica vem ganhando atenção devido ao seu apelo ambiental, visto que, a obtenção desta medida se dá por meio da imposição de um fluxo de corrente elétrica em um dado material. Porém a interpretação dos resultados em solo tropical é dificultada pelas variáveis envolvidas, como a não saturação e os argilo-minerais. O objetivo desta dissertação de mestrado é verificar a influência que a sucção, presente em solos não saturados, têm sobre os valores de resistividade/condutividade elétrica. Também foi possível analisar as curvas de retenção de água dos solos obtidos pelas diferentes trajetórias, secagem e umedecimento, observando sua interferência nos valores de Resistividade elétrica. Essas trajetórias representam o fluxo de água no solo durante o ano, como as estações secas e úmidas. Esse estudo tem importância em regiões de clima árido e tropical em que solos têm como característica principal baixa umidade próxima à superfície, podendo sofrer ciclos alternados de secagem e umedecimento, e assim, constante mudança dos valores de sucção. Utilizaram-se três solos: areia argilosa de origem residual do Arenito Bauru, retirada do Aterro de Resíduos Sólidos de Bauru; argila arenosa residual de diabásio, proveniente do Aeroporto Estadual de Piracicaba; e uma areia fina com pouca argila, retirada do processo erosivo ao longo do córrego Água Comprida. Em cada ensaio foram obtidos: resistividade elétrica, temperatura do solo e do fluido, teor de umidade, grau de saturação e índice de vazios. Para a curva de retenção de água no solo, foi utilizado o método do Papel Filtro sob trajetóriade secagem e de umedecimento. O formato da curva de retenção depende, dentre outros fatores, do tipo de solo e do tamanho... / Mestre

Orientador: Luis Vicente de Andrade Scalvi / Banca: Fenelon Martinho Lima Pontes / Banca: Jose Humberto Dias da Silva / Banca: Andrea Simone Stucchi de Camargo Alvarez Bernardez / Banca: Virgilio de Carvalho dos Anjos / O Programa de Pós Graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais, PosMat , tem carater institucional e integra as atividades de pesquisa em materiais de diversos campi / Resumo: Dióxido de estanho (snO2) é um semicondutor óxido do tipo-n, que é transparente na região do ultravioleta/visível. Possui muitas aplicações como, por exemplo, eletrodos transparente, sensores de gás, coletores e dispositivos optoeletrônicos. Quando dopado com íons terras-raras, SnO2 pode ser utilizado na confecção de dispositivos para comunicação óptica, principalmente na forma de filmes finos. A modificação do pH da suspensão coliodal, a partir do pH neutro, mostrou-se um artifício eficaz no controle das propriedades ópticas, elétricas e estruturais das amostras obtidas sem a necessidade da utilização de compostos orgânicos para a estabilização do sistema coloidal e controle do tamanho da partícula. O pH ácido favorece a formação de ligações cruzadas (Sn-O-Sn) entre as partículas, com geração de aglomerados maiores observados nas medidas de MEV/FEG e maior concentração de defeitos superficiais identificados pelos modos de vibração S1 e S2 do espectro Raman. O pH ácido também reduz a resistividade, a energia de ativação e a energia de captura dos filmes obtidos. O espectro de emissão para uma pastilha dopada com 2% de érbio, obtida com pH4, apresentou leve alteração das componentes dos níveis Stark referente aos íons Er3+ localizados na superfície desorganizada do grão. O processamento de filmes por litrografia positiva (lift-off) beneficiou a estabilidade elétrica e a reprodutividade de dados em medidas elétricas, facilitando a interferência dos resultados. Para medidas decaimento da condutividade foto-excitada com um LED de InGan (450 nm), foi possível observar valores positivo e negativo para a quantidade (Ecap-), indicando regiões distintas de temperatura com domínio da captura de elétrons por defeitos ou da mobilidade eletrônica / Abstract: Tin dioxide (SnO2) is an n-type semiconductor, which is transparent in the ultraviolet/visible range. It has many applications, such as transparent electrodes, gas sensors, solar collectors and optoelectronic devices. When doped with rare-earth ions, SnO2 may be used for building optical communication devices, mainly in the form of thin films. Modification of pH of colloidad supension from neutral pH has shown an efficient tool on the control of optical, electrical and structural properties, which can be obtained without requirement of using organic compounds for stabilization of colloidal system and particle size control. Acid pH favors the formation of cross-linked bonds (Sn-O-Sn) between particles, with gernation of larger agglomerates, as observed in the SEM/FEG images and higher concentration of surface defects as identified by the vibration modes S1 and S2 of the Raman spectra. The acid pH also reduces the resitivity, the activation energy of the deeper energy level and the capture energy of obtained films. The emission spectra for a 2%Re3+- doped pellet, obtained with pH4, presents a slight variation of the Stark levels related to Er3+ ion located at the disorganized grain surface. Film processing by lift-off photolighography has led to electrical stability and data reproducibility in electrical measurements, helping the results interpretation. For measurements of decay of conductivity photo-induced by an InGaN LED (450nm), it was possible to observe positivo as well a negative values for the quantity (Ecap-), indicating distinct regions of temperature, either dominated by the electron capture by defects or by electronic mobility / Doutor

Orientador: Marcelo Ornaghi Orlandi / Banca: Maria Aparecida Z. Bertochi / Banca: Alexandre José de Castro Lanfredi / Banca: Alexandre Reily Rocha / Banca: Walter Katsumi Sakamoto / Resumo: Atualmente, grande atenção tem sido dedicada ao desenvolvimento de uma nova classe de estruturas potencialmente importantes, os chamados nanofios monocristalinos baseados em óxidos, que podem tornar-se partes dos dispositivos eletrônicos ou constituir-se como novos dispositivos completos, com propriedades mecânicas, eletrônicas e ópticas bem definidas e controláveis. Particularmente, estes nanofios podem apresentar características semicondutoras ou metálicas por construção tendo a dopagem como um parâmetro controlável durante o processo de crescimento. O presente trabalho teve como objetivo principal o estudo dos mecanismos de transporte elétrico elétrico em nanofios de óxido de índio dopado com estanho - ITO. Para isto, primeiramente o material foi sintetizado e caracterizado estrutural e morfologicamente. Posteriormente foram preparados os dispositivos para a caracterização individual dos nanofios por meio de litografia óptica e, por fim, devidamente caracterizado eletricamente. A síntese resultou em nanofios de óxido de índio dopados com estanho crescido pelo mecanismo vapor-líquido-sólido (VLS). A caracterização individual dos nanofios permitiu concluir que a maioria dos nanofios em uma grande faixa de temperatura possuem comportamento elétrico metálico, uma vez que a resistividade aumenta com o aumento da temperatura. As análises indicaram que alguns nanofios apresentam transição metal-isolante e que essa transição aumenta com a diminuição da largura dos nanofios. Com os resultados obtidos a partir dos ajustes realizados com os modelos de transporte pode-se concluir que vários mecanismos são responsáveis pela condução nos nanofios de ITO, dependendo dad largura e da concentração de portadores dos mesmos. Em relação aos modelos de transição metal isolante, alguns nanofios apresentam transição metal isolante de Mott e outros, transição metal isolante de Anderson. Os resultados com nanofios... / Abstract: Nowadays, considerable attention has been devoted to the development of a new class of potentially important structures, called monocrystalline nanowires based on oxides, which may become parts of electronic devices or form themselves into complete new devices with mechanical, electronic and optical properties well defined and controllable. Particularly, these nanowires may have a metal or semiconductor construction, with the doping characteristics as a controllable parameter during the growth process. In the present work, the main objective is study the mechanisms os electrical transport in tin doped indium oxide nanowires - ITO. For this, firstly the material was synthesized, and structurally and morphologically characterized. Subsequently devices for individual characterization by optical ithography were prepared and, finally, characterized suitably electrically. The synthesis resulted in nanowires of tin doped indium oxide that grow-up by the mechanism of vapor-liquid-solid growth (VLS). The characterization of individual nanowires showed that the majority of nanowires in a wide temperature range have a metallic electrical behavior, since the resistivity increases with increasing temperature. The analysis also indicated that some nanowires presented metal-insultor transition, and this transition increases with decreasing width of the nanowires. With the results obtained from the setting made with the transport models can conclude that several mechanisms are responsible for conducting the ITO nanowires, depending on the width and the carrier concentration of the same. Regarding the insulator transition models, some nanowires have Mott insulator transition metal and other metal insulator transition Anderson. The results with nanowires of different width showed that width between 155 nm and 126 nm there is a change in the dimensionality of driving from 3D to 1D / Doutor

O presente trabalho tem como objetivo investigar o comportamento hidráulico e mecânico de misturas de solo-bentonita (SB) e de solo-cimento-bentonita (SCB), bem como analisar a influência da variação do teor de bentonita e cimento com a finalidade de propiciar resultados capazes de auxiliar para um projeto construtivo de barreiras verticais de contaminantes. O programa experimental consistiu na realização de ensaios de compressão não-confinada, ensaios triaxiais convencionais adensados não-drenados (CIU) e ensaios de condutividade hidráulica a fim de se estudar o comportamento das misturas de SB e SCB em termos de tensão-deformação-resistência e permeabilidade. Foram analisados diferentes fatores água-cimento, teores de umidade, tensões confinantes. Também foi avaliado o comportamento desses materiais através da definição de três valores distintos de teor de bentonita nas amostras de SCB. Já para as amostras de SB foram avaliados dois teores de bentonita. Em um primeiro instante, os resultados dos ensaios realizados para cada tipo de mistura foram analisados separadamente. A análise global dos resultados permitiu identificar as alterações provocadas na resistência, deformabilidade e condutividade hidráulica pela variação dos parâmetros. Os resultados dos ensaios de compressão não-confinada demonstraram que a variação do teor de umidade não implicou na variação de resistência ao cisalhamento de pico para amostras com mesmo fator águacimento. Os ensaios CIU indicaram que o aumento do teor de bentonita nas amostras acarretou em um aumento da resistência ao cisalhamento de pico e da rigidez do material. A condutividade hidráulica das misturas de SB apresentaram valores inferiores em relação às misturas de SCB.

Os espectros de absorção por Efeito Mössbauer do I129 nos tri-iodetos de terras raras, LaI3, GdI3, ErI3 mostram evidência de um desdobramento quadripolar não-resolvido. Propõe-se que o gradiente de campo elétrico (EFG) responsável pela interação pode se associado com um buraco p (hp) parcialmente cheio na configuração eletrônica 5s25p6 do I-. Os parâmetros do acoplamento quadripolar e os deslocamentos isoméricos são determinados por um ajuste de mínimos quadrados dos dados usando-se como estimativa inicial os dados obtidos por NQR do CI35 nos tricloretos de terras raras equivalentes. Temos, para o LaI3, GdI3, ErI3, respectivamente: e2qQ = -80 ± 8 MHz, -115 ± 8 MHz, -144 ± 8 MHz; ɳ = 0.20, 0.50, 0.44, hp = 0.18, 0.20, 0.21; e δ = -0.285 ± 0.033mm/s, -0.273 ± 0.33 mm/s, -0.249 ± 0.033 mm/s. O grau de ligação covalente nestes compostos é discutido em termos do modelo de superposição orbital. / The I129 Mössbauer effect absorption spectra of the rare Earth tri-iodides, LaI3, GdI3 and ErI3 show evidence of unresolved quadrupole splitting. We propose that the electric field gradiente (EFG) responsible for the interaction can be associated with a partially filled p hole (hp) in the 5s25p6 electronic configuration of I-. The quadrupole coupling parameters and isomer shifts are determined from a least squares fitting of the data using as initial estimates, the CI35 NQR data equivalent rare Earth tri-chlorides. For LaI3, GdI3 and ErI3 we have e2qQ = -80 ± 8 MHz, -115 ± 8 MHz, -144 ± 8 MHz; ɳ = 0.20, 0.50, 0.44, hp = 0.18, 0.20, 0.21; e δ = -0.285 ± 0.033mm/sec, -0.273 ± 0.33 mm/sec, -0.249 ± 0.033 mm/sec, respectively. The degree of covalent bonding in these compounds is discussed in terms of an overlapping orbital model.

Este trabalho investiga o uso e a adequação de uma abordagem estocástica para o processo de avaliação de risco à saúde humana devido à ingestão de água subterrânea contaminada. A referida abordagem estocástica se caracteriza pela representação da variabilidade espacial e das incertezas associadas à condutividade hidráulica do meio poroso. A metodologia proposta é ilustrada através de um estudo de caso. Em função da metodologia utilizada, a avaliação de risco fornece, como resultado, uma informação adicional ao tomador de decisão, uma vez que são estimados o risco e a sua chance de ocorrência. Deste modo, o conceito de risco passa a ter uma conotação mais abrangente, já que o mesmo é expresso por duas dimensões: a conseqüência e a sua probabilidade associada. A execução deste trabalho exigiu o estudo e o desenvolvimento dos seguintes tópicos: - Geração de campos aleatórios bidimensionais de condutividade hidráulica, usando o método de Simulação Gaussiana Seqüencial (SGS). - Implementação computacional de um modelo numérico de fluxo permanente unidimensional em meio poroso não saturado. - Implementação computacional de um modelo numérico de transporte de contaminantes unidimensional em meio poroso não saturado sob regime de fluxo permanente. - Implementação computacional de um modelo numérico de fluxo permanente tridimensional em meio poroso saturado. - Implementação computacional de um modelo numérico de transporte de contaminantes tridimensional em meio poroso saturado sob regime de fluxo permanente. O modelo numérico de fluxo permanente unidimensional em meio poroso não saturado foi baseado no conceito de continuidade e no uso da equação de Darcy para meios porosos, particularizados para o caso de regime permanente. O principal objetivo do desenvolvimento do referido modelo foi a obtenção de curvas de saturação e de carga hidráulica para utilização no modelo de transporte de contaminantes unidimensional em meio poroso não saturado. O modelo numérico de transporte de contaminantes unidimensional em meio poroso não saturado foi baseado na equação clássica de advecção-difusão utilizada para descrever o transporte de contaminantes em meio poroso não saturado, particularizada para as hipóteses de regime permanente, substância não reativa, equilíbrio local e relação linear entre as concentrações na fase sólida e na fase aquosa. O modelo numérico de fluxo permanente tridimensional em meio poroso saturado foi também baseado no conceito de continuidade e no uso da equação de Darcy para meios porosos, particularizados para o caso de regime permanente. Do ponto de vista de implementação computacional, o modelo foi desenvolvido tendo como inspiração a versão original do modelo MODFLOW. O principal objetivo do desenvolvimento do referido modelo foi a obtenção dos campos de velocidades para utilização no modelo de transporte de contaminantes tridimensional em meio poroso saturado. O modelo numérico de transporte de contaminantes tridimensional em meio poroso saturado foi baseado na equação clássica de advecção-dispersão usada para descrever o transporte de contaminantes em meio poroso saturado, particularizada para as hipóteses de regime permanente, substância não reativa, equilíbrio local e relação linear entre as concentrações na fase sólida e na fase aquosa. O modelo computacional adota o método das características modificado (MMOC) para a solução da equação de transporte. Os resultados obtidos pelos modelos computacionais desenvolvidos foram comparados a soluções analíticas e a soluções fornecidas por outros modelos disponíveis no mercado e o desempenho foi considerado satisfatório. O objetivo principal do desenvolvimento dos modelos foi o de se ter acesso e controle do código-fonte para criar versões que permitissem múltiplas execuções com diferentes campos de condutividade hidráulica. O estudo de caso analisado neste trabalho se caracteriza pela existência de uma lagoa, utilizada no passado como destinação final de efluentes líquidos provenientes de uma indústria. O uso da lagoa como área de descarte dos efluentes implicou em sedimentação de finos e resíduos do processo produtivo no fundo da lagoa, gerando uma fonte de contaminação da água subterrânea. Do ponto de vista da avaliação de risco, quando considerada a água subterrânea como caminho de exposição, foram estabelecidos dois cenários: cenário 01 (estação chuvosa) e cenário 02 (estação seca). No caso do cenário 01 (estação chuvosa), a contaminação da água subterrânea se dá através da contribuição da lagoa para o aqüífero em razão da diferença de carga hidráulica entre os dois. No caso do cenário 02 (estação seca), continua existindo a contribuição da lagoa para aqüífero, mas em uma área menor, em função da retração da lagoa na estação seca. A área correspondente ao solo exposto com a retração da lagoa continua contribuindo como fonte de contaminação, mas agora devido à recarga do aqüífero. Os resultados da avaliação de risco mostraram uma probabilidade de excedência do limite para o risco de 1 x 10-6 (um caso adicional de câncer em uma população de um milhão de pessoas) de 4,9 %, para o cenário 01, e de 17,4 %, para o cenário 02, considerando-se o receptor mais afetado. Estes resultados constituem o ponto central do desenvolvimento da presente tese, já que conferem uma dimensão a mais ao risco estimado. Portanto, verificou-se que o cenário 02 representou uma condição mais crítica do que o cenário 01. Foram comparadas duas abordagens estocásticas distintas em termos de representação da variabilidade espacial da condutividade hidráulica, considerando-se a estação chuvosa (Cenário 01). A primeira abordagem considera o meio heterogêneo e a segunda abordagem considera o meio homogêneo. Os resultados obtidos mostraram que a consideração de meio homogêneo resultou em uma subestimativa do risco em comparação à condição de meio heterogêneo. Em comparação a outros estudos já realizados relativos à questão da integração do conceito de análise de incerteza na propagação do contaminante com a avaliação do risco à saúde humana, este estudo apresenta algumas importantes diferenças, destacando-se principalmente: a natureza do estudo de caso; a análise do fluxo e transporte no meio não saturado; a geração de simulações condicionadas dos campos aleatórios de condutividade hidráulica; e a comparação direta entre duas abordagens estocásticas distintas quanto à variabilidade espacial da condutividade hidráulica. / This work investigates the use and adequacy of a stochastic approach to the process of human health risk assessment due to ingestion of contaminated groundwater. Such approach is characterized by the representation of spatial variability and uncertainty related to the hydraulic conductivity of the porous medium. The proposed methodology is illustrated with the presentation of a real case study. As a consequence of the proposed methodology, the risk assessment provides additional information to the decision-makers, once it estimates not only the risk but also its chance of occurrence. Thus, the concept of risk is represented by a broader meaning, as it is expressed by two dimensions: the consequence and its related probability. The present work required the study and development of the following: - Simulation of two-dimensional random hydraulic conductivity fields, using the Sequential Gaussian Simulation Method (SMS). - Computational implementation of a 1-dimensional steady-state unsaturated flow numerical model. - Computational implementation of a 1-dimensional contaminant transport numerical model for the vadose zone, assuming steady-state flow. - Computational implementation of a 3-dimensional steady-state saturated flow numerical model - Computational implementation of a 3-dimensional contaminant transport numerical model for the saturated zone, assuming steady-state flow. The 1-dimensional unsaturated flow model was based on the mass conservation and Darcy's equation for porous media, simplified by the steady-state flow hypothesis. The model was mainly developed to obtain saturation curves and hydraulic heads to be used as input to the contaminant transport model for the vadose zone. The 1-dimensional contaminant transport model for the vadose zone was based on the classical advection-diffusion equation, used to describe the contaminant transport in unsaturated porous media, assuming the hypotheses of steady-state flow, non-reactive substance, local equilibrium, and linear relationship between the concentrations in solid and aqueous phases. The 3-dimensional saturated flow model was also based on the mass conservation and Darcy's equation for porous media, simplified by the steady-state flow hypothesis. From the viewpoint of computational implementation, the model was developed taking as inspiration the MODFLOW original version. The model was mainly developed to obtain the velocity fields to be used as input to the contaminant transport model for the saturated zone. The 3-dimensional contaminant transport model for the saturated zone was based on the classical advection-dispersion equation, used to describe contaminant transport in saturated porous media, assuming the hypotheses of steady-state flow, non-reactive substance, local equilibrium, and linear relationship between the concentrations in solid and aqueous phases. The computational model adopts the modified method of characteristics (MMOC) to solve the transport equation. The results from the developed computational models were compared to analytical solutions and to solutions provided by other models that are free available in the market. The overall performance of the developed models was considered satisfactory. The main goal of developing the computational models was to get access and control of the source code to create versions that allow multiple runs with different hydraulic conductivity fields. The case study is characterized by the existence of a pond, used in the past as a final destination to an industrial effluent. Such use resulted in sedimentation of fine particles and production process wastes at the bottom of the pond, originating a source of groundwater contamination. To perform the human health risk assessment, when considering only groundwater as a exposure pathway, two scenarios were established: scenario 01 (rainy season) and scenario 02 (dry season). In the scenario 01 (rainy season) case, the groundwater contamination is due to the pond contribution to the aquifer, as a result of hydraulic head difference between them. On the other hand, in the scenario 02 (dry season) case, there is still the pond contribution to the aquifer, but in a smaller area, according to the shrinkage of the pond during the dry season. The resulting area of exposed contaminated soil continues contributing as a source of groundwater contamination, but now due to the natural aquifer recharge.In relation to a 1 x 10-6 (one additional case of cancer in a population of one million people) risk limit, the risk assessment showed an exceedance of 4.9 % for the scenario 01, and 17.4 % for the scenario 02, considering the most affected receptor. These results represent the main goal of the present work, since they bring an additional dimension to the estimated risk. Furthermore, the results showed that the scenario 02 (dry season) is more critical than the scenario 01 (rainy season), considering again the most affected receptor. Two different stochastic approaches in terms of representation of spatial variability of the hydraulic conductivity were compared, considering the rainy season (Scenario 01). The first approach assumes a heterogeneous porous medium, and the second one supposes a homogeneous porous medium. The results showed that the homogeneous porous medium approach led to a underestimation of the risks compared to the heterogeneous one. Compared to previous studies that relates the uncertainty analysis of the contaminant migration to the human health risk assessment, this study presents some important differences, especially the following: the nature of the real case study; the analysis of flow and transport in the unsaturated zone; the generation of conditionated simulations of hydraulic conductivity random fields; and direct comparison between two different stochastic approaches to the representation of spatial variability of the hydraulic conductivity.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-02-16T17:47:33Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1472672 bytes, checksum: 051ad4e1d252fa2dd5d9dbd7c12c5d0e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-16T17:47:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1472672 bytes, checksum: 051ad4e1d252fa2dd5d9dbd7c12c5d0e (MD5) Previous issue date: 2003-08-11 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Os modelos de infiltração embasados em princípios físicos são uma importante ferramenta a ser utilizada na modelagem hidrológica. O modelo de Green-Ampt é uma dessas ferramentas que vem sendo usada em diversas áreas relacionadas ao assunto. Entretanto, a adequação de seus parâmetros a solos brasileiros ainda precisa ser melhor estudada. Este trabalho teve por objetivo avaliar diferentes proposições de determinação dos parâmetros (umidade de saturação, θ s ; condutividade hidráulica, K e potencial matricial na frente de umedecimento, ψ f ) do modelo de Green-Ampt modificado por Mein e Larson (GAML) e sua aplicabilidade a diferentes condições de perfis homogêneo e heterogêneo de solo. O experimento foi conduzido em oito colunas de solo montadas com combinações distintas de horizontes (A, B e C) e massa específica (1,03 g/cm 3 e 1,23 g/cm 3 ), sendo seis colunas com perfil homogêneo e duas com perfil estratificado, sob condições de precipitação constante. Determinaram as características físico-hídricas dos solos das colunas necessárias à aplicação do modelo de GAML e, por meio da técnica chamada de “Time Domain Reflectometry” (TDR), foi possível determinar o avanço da frente de umedecimento a partir da qual foram determinadas a infiltração acumulada (Ia) e a taxa de infiltração (Ti). Os valores da umidade na zona de transmissão (θ w ), determinada ao final dos testes de infiltração, variaram de 0,76 a 0,94 da porosidade, dependendo da textura e da massa específica em questão. Esses valores foram usados como um dos parâmetros de entrada no modelo GAML. Curvas de avanço da frente de umedecimento, de infiltração acumulada e de taxa de infiltração foram simuladas usando o modelo GAML com 36 combinações de proposições para correção de Kw e ψ f . Os resultados simulados e experimentais foram comparados, usando-se coeficientes estatísticos e análise gráfica. Também foram comparados os tempos correspondentes ao início do escoamento superficial determinados experimentalmente e simulados. Não foi encontrada uma única combinação de proposições que melhor representasse todos os casos. No entanto, o uso da condutividade hidráulica (K w ) sendo igual a taxa de infiltração básica (Tib) e o do potencial matricial (ψ f ) calculado em função da textura e da porosidade do solo, fez com que o modelo GAML simulasse bem o processo de infiltração em solos com perfil de massa específica homogênea. Outra combinação que merece destaque é o uso de K w igual à condutividade hidráulica do solo saturado (K 0 ), determinada pelo método do permeâmetro de carga constante, associado ao potencial matricial (ψ f ) correspondente à umidade na zona de transmissão, que representou muito bem as curvas de infiltração obtidas nas colunas com perfil homogêneo dos horizontes A e B, para as duas condições de compactação. De modo geral, quando os parâmetros de entrada do modelo de GAML são bem determinados, o mesmo pode ser usado para a estimativa do processo de infiltração, em solos homogêneos. Em solos heterogêneos, o modelo foi sensível às variações físico-hídricas do perfil do solo, mas não foi preciso em estimar o tempo de ocorrência das mudanças na taxa de infiltração devido à estratificação do solo. / The infiltration models based on physical principles are important tools to be used on the hydrological modeling. The Green-Ampt model is one of these tools that has been being used in different areas related to the subject. However, the adequacy of its parameters to Brazilian soils still needs to be better studied. This work’s objective is to evaluate the different propositions of parameters determination (saturation humidity, q s ; hydraulic conductivity, K and matrix potential before humidification, y f ) of the Green-Ampt model modified by Mein and Larson (GAML) and its applicability to different conditions of homogeneous and heterogeneous soil profiles. The experiment was carried out in eight columns of soil mounted with different horizons combinations (A, B and C) and specific mass (1.03 g/cm 3 and 1.23 g/cm 3 ), being six of the columns with homogeneous profile and two of them with stratified profile, under constant precipitation conditions. The physical-hydric characteristics of the columns soils needed to the GAML model application were determined, and through the technique called “Time Domain Reflectometry” (TDR), it was possible to determine the advancement of the humidification front from which the accumulated infiltration (Ia) and the infiltration rate (Ti) were determined. The humidity value on the transmission zone (θ w ), determined at the end of the infiltration tests, varied from 0.76 to 0.94 of porosity, depending on the texture and on the specific mass in question. These values were used as one of the entrance parameters into the GAML model. Advancement curves of the humidification front, of the accumulated infiltration, and of the infiltration rate were simulated using the GAML model with 36 propositions combinations for the correction of Kw and ψ f . The simulated and experimental results were compared using statistic coefficients and graphic analyses. The times correspondent to the beginning of the superficial drainage experimentally determined and simulated were also compared. A sole combination of proposition that better represented all the cases was not found. However, the use of hydraulic conductivity (K w ) as being equals to the basic infiltration rate (Tib) and to the matrix potential (ψ f ) calculated in relation to the texture and porosity of the soil, made the GAML model simulate well the infiltration process on soils with profile of homogeneous specific mass. Another combination that deserves to be highlighted is the use of Kw equals to the hydraulic conductivity of the saturated soil (K 0 ), determined by the constant charge permeameter method, associated to the matrix potential (ψ f ) correspondent to the transmission zone humidity, that represented very well the infiltration curves obtained on the columns with homogeneous profile of the A and B horizons, for both compactness conditions. In general, when the entrance parameters of the GAML model are well determined, it can be used for the estimate of the infiltration process in homogenous soils. In heterogeneous soils the model was sensitive to the physical-hydric variations of the soil profile, but it was not necessary to estimate the occurrence time of changes on the infiltration rate due to the soil stratification. / Dissertação imortada do Alexandria

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-03-13T16:58:27Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2942431 bytes, checksum: 435436fe723ab2616cd3b36614c60a89 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-13T16:58:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2942431 bytes, checksum: 435436fe723ab2616cd3b36614c60a89 (MD5) Previous issue date: 2016-04-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Nos semicondutores magn ́eticos diluídos (SMD) parte dos átomos da rede cristalina são substituídos por átomos magnéticos, tais como, metais de transição (Mn, Fe, Ni, Co, Cr) ou terras raras (Eu, Gd, Er). Esta inserção de íons magnéticos na estrutura induzem comportamento ferromagnético em um semicondutor não-magnético. O caráter magnético dos a ́ tomos dopantes vem dos elétrons desemparelhados no último nível d (metais de transição) ou f (terras raras) [12]. Assim, as características semicondutoras e ferromagnéticas coexistem nestes materiais onde as propriedades de carga e de spin dos elétrons podem ser manipulados simultaneamente. Este ́e um fato potencialmente importante para aplicações tecnológicas. O CdMnTe ́e um SMD formado pela ligação entre os elementos dos grupos II-VI da tabela periódica, no qual foram introduzidas impurezas magnéticos de Mn substituindo alguns ́atomos de Cd. Nosso estudo foi iniciado com o crescimento de camadas epitaxiais de CdMnTe com diferentes concentrações de Mn (9%, 19%, 40% e 66%). Medidas de difração de raios-x foram efetuadas para determinar a estrutura cristalina do semicondutor e para estimar a concentração de Mn. Medidas de magnetização ̧em função da temperatura e curvas de histerese magnética foram realizados com um dispositivo supercondutor de interferência quântica (SQUID). A presença de características magnéticas foi observada nas amostras a temperaturas baixas para todas as concentrações testadas. Medidas de resistividade foram realizados nos filmes para uma ampla gama de temperaturas entre 5K e 300K. Um comportamento típico paramagnético foi observado a temperaturas elevadas (acima de 40K). Processos de condutividade tipo hopping foi verificado em temperaturas abaixo de 40K para filmes com concentração de 9% de Mn. / In diluted magnetic semiconductors (DMS) part of the atoms in the lattice have been replaced by magnetic atoms, such as, transition metals (Mn, Fe, Ni, Co, Cr) or rare earths metal (Eu, Gd, Er). This insertion of magnetics ions on the lattice did in order to in- duce ferromagnetic behavior in a semiconductor non-magnetic. The magnetic character of dopant atoms comes from unpaired electrons in the outer levels d (transition metal) or f (rare earth) [12]. Thus, the semiconductor and ferromagnetic characteristics coexist in these materials where the property of charge and spin of the electrons can be simulta- neously manipulate. This is the potentially important fact for technological applications. The CdMnTe is a DMS formed by the bond between elements of II-VI groups of the periodic table, where it was introduced magnetic impurities of Mn replacing some Cd atoms. Our study was initiated with the growth of epitaxial layers of CdMnTe for diffe- rent concentrations of Mn (9%, 19%, 40% and 66%). Measurements of X-ray diffraction were made to determine the crystalline structure of the semiconductor and for to estimate the concentration of Mn. Magnetization measurements in function of temperature and magnetic hysteresis curves were performed with a superconducting quantum interference device (SQUID). The presence of magnetic order in our samples was observed at low tem- peratures for all the concentrations tested. Resistivity measurements were performed in the films for a wide range of temperatures between 5K and 300K. The typical paramag- netic behavior was observed at high temperatures (above 40K). The conductivity due hopping processes is checked at temperatures below 40K for the films with concentration of 9% of Mn.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-05-08T12:30:01Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1736203 bytes, checksum: e10b169babfae4c4661d8527d3f03c78 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-08T12:30:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1736203 bytes, checksum: e10b169babfae4c4661d8527d3f03c78 (MD5) Previous issue date: 2003-12-17 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Os objetivos deste trabalho foram avaliar o crescimento e o acúmulo de massa verde e de massa seca, bem como a composição mineral de alface cultivada em hidroponia; analisar a depleção dos nutrientes nas soluções nutritivas; e elaborar um critério de reposição de nutrientes baseado em modelos estatísticos. O experimento foi conduzido em casa de vegetação do DFT/UFV, em Viçosa, MG, em vasos aerados contendo 10 litros de solução de STEINER (1980) modificada, usando-se o cultivar Regina. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso, em esquema fatorial 5 x 5, em que o primeiro fator correspondeu aos valores de condutividade elétrica (CE) da solução inicial (0,9; 1,9; 2,9; 3,9; e 4,9 dS/m) e o segundo, às diferentes idades da alface após o transplantio (8, 16, 24, 30 e 34 dias após o transplantio – DAT), com três repetições. As características avaliadas foram peso de matéria fresca da planta (MF), peso de matéria seca da planta (MS), área foliar (AF), número de folhas (NF), comprimento do caule (CC), diâmetro do caule (DC), volume de raízes (VR), composição mineral da planta (N-NO3-, N-Orgânico, P, K, Ca, Mg, S, Cu, Fe, Mn, Zn, B e Na) e composição mineral da solução (N- NO3-, N-NH4+, P, K, Ca, Mg, S, Cu, Fe, Mn, Zn, B e Na). Avaliaram-se, ainda, o consumo de solução (CS) das plantas e o pH e CE da solução. Os dados foram submetidos à análise de variância e, posteriormente, ajustados a diversos modelos (regressão múltipla), escolhendo-se os de melhor ajuste. As CE 2,9; 2,8; 3,0; 2,8; 3,1; 2,5; e 2,7 dS/m proporcionaram os melhores valores de peso de MF, MS, AF, NF, CC, DC e VR, respectivamente. A última colheita, realizada aos 34 DAT, proporcionou os melhores resultados de produção e crescimento. Para todas as variáveis de crescimento estudadas foram obtidas respostas quadráticas, à medida que aumentava a CE das soluções. Os pesos de MF, AF, CC, DC e VR ajustaram-se a modelos lineares de regressão, em função do aumento da idade da planta. Já o peso da MS e NF apresentou respostas quadráticas em função do aumento da idade da planta. Os conteúdos de N, P, K, Ca, S, Cu, Fe, Zn e Na nas plantas se ajustaram bem a um modelo quadrático em razão da elevação dos níveis da CE. Entretanto, os conteúdos de Mg, Mn e B nas plantas traduziram-se numa relação linear positiva com o incremento dos níveis de CE na solução nutritiva. Os conteúdos de P, Ca, Cu e Fe nas plantas apresentaram resposta quadrática em virtude da elevação do conteúdo de matéria seca, todavia os conteúdos de N, K, Mg, S, Mn, Zn, B e Na traduziram-se numa relação linear positiva com o incremento do conteúdo de matéria seca das plantas, que não exibiram sintoma visual de deficiência nutricional. O consumo de solução nutritiva ajustou-se de maneira linear crescente em relação ao aumento de tempo entre o plantio e a colheita e quadrática em relação ao incremento dos níveis da CE. O consumo máximo de solução foi de 3,17 litros/planta, obtidos aos 34 DAT, com a CE de 2,6 dS/m. O tratamento 1,9 dS/m mostrou-se o mais equilibrado, tendo pouca variação de pH. O tratamento que teve as maiores variações na CE foi o 0,9 dS/m. Foram criados modelos estatísticos (baseados em CE e MS, CE e MF e CE e CS) capazes de predizer a absorção dos nutrientes pelas plantas e, portanto, servir como um critério de reposição de nutrientes em soluções hidropônicas. / The objectives of this work were to evaluate the growth, fresh matter accumulation, dry matter accumulation and mineral composition of lettuce in hidroponic system. Evaluate the nutrients depletion in nutritive solutions and develop a nutrients replacement criteria based on statistical models. The experiment was carried out in a greenhouse in Viçosa-MG, in pots with 10 liters of aerate nutritive solution. The experimental design was of randomized complete blocks, with three repetitions, and arranged in a 5 X 5 factorial scheme, where the first factor corresponded to electric conductivities (CE) levels (0,9; 1,9; 2,9; 3,9 and 4,9 dS/m), and the second factor was the age of lettuce after transplanting (8; 16; 24; 30 e 34 days after transplanting – DAT). The evaluated characteristics were weight of fresh matter (MF), dry matter weight (MS), foliar area (AF), number of leaves (NF), length of the stem (CC), diameter of the stem (DC), roots volume (VR), mineral composition of plants (N-NO3-, N-Organic, P, K, CA, Mg, S, Cu, Fe, Mn, Zn, B and Na) and mineral composition of the solution (N-NO3-, N-NH4+, P, K, Ca, Mg, S, Cu, Fe, Mn, Zn, B and Na). Volume utilization by plants, pH and CE of nutritive solution were also evaluated. Statistical models (multiple regression), were adjusted and the best ones adopted. The CE 2,9; 2,8; 3,0; 2,8; 3,1; 2,5 and 2,7 dS/m, provided the best values of MF’s weight, weight of MS, AF, NF, CC, DC and VR, respectively. The last harvest had the best results of production and growth. All the variables of growth increased in a quadratic model, with increases in the CE of the nutritive solution. MF's Weight, AF, CC, DC and VR were well described on a linear model, in function of increases on plant’s age. On the other hand, MS's Weight and NF fitted well on a quadratic regression in function of increases on age of plants. Contents of N, P, K, CA, S, Cu, Fe, Zn and Na adjusted well on a quadratic model in function of elevation of the levels of CE, however, the content of Mg, Mn and B fitted on a positive linear regression, in function of increment of levels of nutritive solution’s CE. The contents of N, K, Mg, S, Mn, Zn, B and Na in plants increased linearly, in proportion to the increase in CE levels, however, the contents of P, Ca, Cu and Fe were well described on a linear model, as function of plants dry matter’s levels. It was not observed visual symptom of nutritional deficiency during the experiment. The consumption of nutritive solution was adjusted linearly as function of plant’s age and fitted well on a quadratic regression in proportion to the increase in CE's Levels. The maximum consumption of solution was 3,17 liters/plant, obtained at 34 DAT, with of 2,6 dS/m. It was observed that treatment 1,9 dS/m showed little pH variation. The treatment 0,9 dS/m had the biggest variations in the CE. Statistical models (based on CE and MS; CE and MF; CE and CS) were created able to predict the absorption of nutrients by the plants and, therefore these models can be used like a new nutrient replacement criterion in hidroponic systems. / Não foi localizado o cpf do autor.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-05-19T16:23:51Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3219961 bytes, checksum: dfaa7382168f68e0e91d62c82ce43fc8 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-19T16:23:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3219961 bytes, checksum: dfaa7382168f68e0e91d62c82ce43fc8 (MD5) Previous issue date: 2015-07-23 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O uso da agricultura de precisão na cafeicultura pode proporcionar a identificação do potencial produtivo e qualitativo de uma área, investigando possíveis fatores que influenciam na qualidade e produtividade. No entanto, para adotar da agricultura de precisão é necessário conhecimento sobre a variabilidade espacial e temporal dos atributos do solo, e para isso é preciso uma amostragem densa e periódica, o que é oneroso. Como alternativa para baratear os custos com a amostragem de solo, por se relacionar com os atributos do solo, a condutividade elétrica aparente do solo tem sido utilizada para o mapeamento de áreas onde se deseja aplicar técnicas de agricultura de precisão. Assim, este estudo teve como objetivo analisar a estabilidade espacial e temporal da condutividade elétrica aparente do solo bem como sua relação com os atributos físicos e químicos do solo. O experimento foi realizado na Fazenda Braúna, no município de Araponga-MG, onde predomina o Latossolo Vermelho Amarelo. Foram utilizados dados dos atributos do solo coletados no ano de 2009 e 2015. Os mapas dos atributos do solo foram obtidos por meio da interpolação por krigagem. Observou-se que o padrão espacial de todos os atributos do solo foi influenciado pelo número de pontos amostrados. Com os mapas interpolados dos atributos do solo foi estabelecida a correlação entre a condutividade elétrica aparente e os atributos físicos e químicos do solo pelo Índice de Moran Bivariado. Os maiores valores desta correlação ocorreram no ano em que o solo estava mais úmido. As variações na magnitude das correlações obtidas no período estudado foram causadas pela diferença da umidade do solo, número de pontos amostrados e pela aplicação de fertilizantes em excesso. Entre 2009 e 2015, as classes de manejo definidas com base na condutividade elétrica aparente medida de 0 a 0,4 m de profundidade e altitude, com duas e três classes, foram as mais estáveis. As maiores concordâncias entre as classes de manejo geradas e os mapas dos atributos do solo ocorreram quando as viclasses de manejo foram definidas com base nos dados de condutividade elétrica aparente mensurada de 0 a 0,4 m de profundidade e altitude. / The use of precision agriculture in coffee production can help in identifying the productive and qualitative potential of an area, investigating possible factors that influence the quality and productivity. However, to adopt the precision agriculture you need the necessary knowledge about the spatial and temporal variability of soil attributes of the area. To do it, this requires dense and periodical sampling which can be a very costly action. An alternative method that will reduce the cost of soil sampling would be measure the apparent soil electrical conductivity as this has been used for mapping areas where they want to apply precision agriculture techniques, as they relate to the soil attributes. The rational of this study was to analyze the spatial and temporal stability of the apparent soil electrical conductivity and their relationship to the soil’s physical and chemical properties. The experiment was conducted at Brauna Farm in the city of Araponga-MG, dominated the Typic Hapludox. The data of soil attributes used were from samples taken in 2009 and 2015. The maps of soil properties were obtained by kriging interpolation. It was observed that the spatial pattern of all soil attributes were influenced by the number of sampled points. The interpolated maps of soil attributes were used to obtain the spatial correlation between the apparent electrical conductivity and the soil’s physical and chemical properties by bivariate Moran’s Index. The highest values of this correlation were found to have occurred when the ground was at its wettest during the year. Variations in the magnitude of spatial correlations obtained during the study period may have been caused by the difference of soil moisture, number of sample points and the application of excess fertilizers. Between 2009 and 2015, management classes defined based on the apparent soil electrical conductivity measurement from 0 to 0.4 m depth and altitude area, with two and three classes were the most stable. The greatest concordance between the management classes generated and maps of soil attributes viiioccurred when management classes were defined based on the apparent electrical conductivity data measured from 0 to 0.4 m depth and altitude area.