Diferentes nanoestruturas formadas em dióxido de titânio possuem grande influência nas propriedades de uma ampla variedade de aplicações. Em alguns casos é desejável produzir uma estrutura porosa com uma fase rutilo estável, ou em outros uma estrutura tubular com uma fase metaestável anatase. A transformação de uma estrutura porosa para uma tubular ainda não é completamente entendida, contudo muitos avanços foram realizados no sentido de entender a cinética físicoquímica para a formação destes materiais. As transformações de fase rutilo-anatase são conhecidas por serem afetadas pela influência da temperatura. Vários métodos são conhecidos por formar nanoestruturas, como sol-gel e Deposição Química por Vapor (CVD). O foco deste trabalho é criar nanoestruturas através de uma célula eletroquímica por anodização. A anodização tem se mostrado como uma técnica com custo reduzido para produção de materiais nanoestruturados, e que possui um grande controle sobre variáveis relacionadas ao processo. Contudo, os efeitos das variáveis de controle sobre as estruturas produzidas ainda não foram totalmente entendidos e correlacionados. Com isso, torna-se necessário detalhar o processo de formação de poros/tubos relacionando-os com parâmetros como: tensão aplicada, concentração eletrolítica, tratamento térmico e tamanho de grão. Amostras massivas (folha) e na forma de filmes de titânio comercialmente puro foram submetidas ao processo de anodização e analisados por MEV, DRX e ERD. / Different nanostructures formed in TiO2 possess great influence in the properties of a wide variety of applications. In some cases the phase rutile is desirable to produce a porous structure with a steady phase, or in others a tubular structure with a metastable phase anatase. The transformation of a porous structure or a tubular is not yet completely understood, however many advances had been carried through to understand the physicist-chemistry kinetic in the formation of these materials. The transformation of phase rutile/anatase is known by being affected by the influence of the temperature. Some methods are known by forming nanostructures, as Sol-Gel and Chemical Vapor Deposition. The focus of this work is to create nanostructures through an electrochemical cell using anodization method. The anodizing technique has shown as to be inexpensive to produce nanostructured materials, and gives a great control over a number of variables related to the process. However, the effect of the control variables on the produced structures had not been yet fully understood and correlated. With this, is necessary to detail the process of formation of pores/tubes, and relate the formation with parameters as: applied tension, electrolytic concentration, thermal treatment and grain influence. Bulk and films of commercially pure titanium had been submitted to the anodizing process and analyzed by SEM, XRD and DRS techniques.

Made available in DSpace on 2016-12-23T14:41:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marcos Vinicius Altoe Vescovi.pdf: 1294864 bytes, checksum: 26d7b3972d632b34751fb42f46894eb1 (MD5) Previous issue date: 2013-04-12 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The aim of this study was to evaluate the effects of 30 days exposure to CdCl2 100 mg L-1 on the tissue distribution of this metal and the effect on myocardial contractility. Male Wistar rats were randomly divided in two groups: control and treated. Blood pressure was measured weekly during the exposure. At the end of treatment the animals were anesthetized for hemodynamic assessment and sacrificed for in vitro measurements using the technique of isolated muscles. Tissue samples were sent for determination of cadmium using atomic absorption spectrometry technique. The blood concentration of cadmium in the treated group was attained 40 μg L-1, higher than the biological index allowed by existing laws in the world. The main sites of deposition of the metal were the kidneys and liver. Since first week of exposure, the blood pressure of the treated group was high and remained increased until the end of the treatment. Hemodynamic evaluation showed an increase in systolic blood pressure (Control: 114 ± 5 vs Treated: 127 ± 3 mmHg), diastolic blood pressure (Control: 63 ± 2 vs Treated: 81 ± 4 mmHg), left ventricular (Control: 127 ± 2 vs Treated: 140 ± 4 mmHg) and heart rate (control: 333 ± 8 vs. Treaty: 377 ± 7 mmHg) and a reduction in end-diastolic pressure of the right ventricle (Control: 6.4 ± 0.8 vs Treated : 4.1 ± 0.3 mmHg). In vitro, treatment with cadmium did not change the inotropic state (contractile force). The direct exposure of the metal on isolated muscles showed a reduction in contractile force development at concentrations above 5 μmol L-1 of CdCl2. These results demonstrate that cadmium is a metal with great potential for developing of hypertension / O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos da exposição por 30 dias a CdCl2 100 mg L-1 sobre a distribuição tecidual deste metal e a consequência sobre a contratilidade miocárdica. Foram utilizados ratos Wistar separados aleatoriamente em dois grupos: controle e tratado. A pressão arterial foi mensurada semanalmente no decorrer da exposição. Ao final do tratamento os animais foram anestesiados para avaliação hemodinâmica e sacrificados para avaliação, in vitro, através da técnica de músculos isolados. As amostras teciduais e cardíacas foram encaminhadas para determinação do teor de cádmio através da técnica de Espectrometria de Absorção Atômica. A concentração sanguínea de cádmio no grupo tratado foi de, aproximadamente, 40 μg L-1, valor acima do índice biológico permitido por leis mundiais vigentes. Os principais sítios de deposição do metal foram os rins e o fígado. Desde a primeira semana de exposição, a pressão arterial do grupo tratado mostrou-se elevada e assim permaneceu ao longo das semanas seguintes. A avaliação hemodinâmica evidenciou o aumento da pressão arterial sistólica (Controle: 114 ± 5 vs Tratado: 127 ± 3 mmHg), da diastólica (Controle: 63 ± 2 vs Tratado: 81 ± 4 mmHg), da ventricular esquerda (Controle: 127 ± 2 vs Tradado: 140 ± 4 mmHg) e da frequência cardíaca (Controle: 333 ± 8 vs Tratado: 377 ± 7 mmHg) e, uma redução da pressão diastólica final do ventrículo direito (Controle: 6,4 ± 0,8 vs Tratado: 4,1 ± 0,3 mmHg). In vitro, o tratamento com cádmio não alterou o estado inotrópico (força contrátil). A exposição direta de músculos isolados ao metal demonstrou uma redução no desenvolvimento de força contrátil em concentrações superiores a 5 μmol L-1 de CdCl2. Esses resultados demonstram que o cádmio é um metal com potencial para desenvolvimento de hipertensão arterial

Dissertação(mestrado) - Universidade Federal do Rio Grande, Programa de Pós–Graduação em Oceanografia Biológica, Instituto de Oceanografia, 2006. / Submitted by Cristiane Gomides (cristiane_gomides@hotmail.com) on 2013-12-16T02:44:18Z No. of bitstreams: 1 PedrodeSa.pdf: 1303104 bytes, checksum: 596561a98d86d6219a45778a049ce092 (MD5) / Approved for entry into archive by Sabrina Andrade (sabrinabeatriz@ibest.com.br) on 2013-12-18T18:16:36Z (GMT) No. of bitstreams: 1 PedrodeSa.pdf: 1303104 bytes, checksum: 596561a98d86d6219a45778a049ce092 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-12-18T18:16:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PedrodeSa.pdf: 1303104 bytes, checksum: 596561a98d86d6219a45778a049ce092 (MD5) Previous issue date: 2006 / Este trabalho objetiva avaliar a estrutura e dinâmica da associação de macroinvertebrados bentônicos da zona entremarés de dois locais com distintas características ambientais da praia do Cassino, RS, Brasil. O local 1 possui características de praia dissipativa extrema, sedimentos finos e baixa hidrodinâmica, enquanto que o local 2 características dissipativas/intermediárias, sedimento mais grosseiros e maior hidrodinâmica. Eventos esporádicos de deposição de lama são observados no local 1. Foi realizado um acompanhamento durante 14 meses (abril/04 até maio/05) com amostragens mensais. Os 2 primeiros meses foram considerados como piloto, sendo seus dados abordados no capítulo III. Em cada local, foram demarcadas três transversais (separadas por 50m) perpendicular a linha d’água, nas quais amostras foram coletadas em triplicata em 4 níveis (separados por 10 m). As transversais se estenderam desde 10m acima do varrido superior, até cerca de 1m de profundidade. No capítulo I, foi considerada a variabilidade temporal da associação. Esta apresentou uma marcada dinâmica, sendo as principais variações ligadas às dinâmicas populacionais e perturbações físicas. Durante o inverno foram observadas baixas densidades, as quais foram relacionadas à ausência de recrutamentos, deposição de lama em abril e embancamentos de baixas intensidades. Na primavera ocorreu explosão populacional de Scolelepis gaucha, migração de adultos de Mesodesma mactroides do infralitoral para a zona entremarés e um evento de embancamento. Durante o verão foram observados recrutamentos de M. mactroides, Donax hanleyanus e Emerita brasiliensis. O outono foi caracterizado por baixas densidades, exceto pelo recrutamento de D. hanleyanus. O capítulo II abordou a distribuição perpendicular à linha d’água e paralela à linha d’água da fauna em diferentes escalas. O local 2 apresentou maior diversidade do que o local 1. A diversidade foi maior provavelmente devido a presença dos anfípodes Phoxocephalopsis sp. e Plastyschnopidae, os quais estiveram praticamente ausentes no local 1. Verificou-se que praias dissipativas/intermediárias podem suportar maior diversidade da macrofauna bentônica do que as dissipativas extremas, possivelmente, pela capacidade da associação macrozoobentônica de se beneficiar da maior hidrodinâmica na zona de varrido. As diversidades menores no local 1, podem ainda, ser atribuídas as perturbações causadas pelas deposições esporádicas de lama. Através de análises multivariadas foram identificadas 3 zonas: o mesolitoral médio, o superior do varrido e o inferior do varrido juntamente com a arrebentação interna. As espécies características de cada zona variaram com a estação do ano. Foram observadas densidades decrescentes do mesolitoral em direção ao infralitoral. Não foram evidentes padrões de distribuição paralela à linha d’água na escala de dezenas de metros, devido a grande homogeneidade sedimentar registrada nesta escala. No capítulo III foram analisados com maiores detalhes dois eventos: mortalidade pós deposição de lama em abril/04 e embancamento em outubro/05. A recomposição da fauna mostrou-se bastante rápida, em ambos eventos, registrou-se a mesma composição após 3 meses, entretanto as populações foram caracterizadas por organismos juvenis e recém assentados. Sendo que a manutenção de estoques adultos foi afetada. A deposição de lama ocasionou a mortalidade de toda a associação. O evento de embancamento afetou, principalmente, os juvenis+adultos do bivalvo M. mactroides. É provável que esses eventos sejam o principal fator estruturador de longo prazo das associações destes locais. / The present study aims to analyze the structure and dynamics of the intertidal macrobenthic assemblages in two sites with distinct environmental characteristics of Cassino beach, RS, Brazil. Site 1 can be characterized as an extreme dissipative beach, with fine sediments and low hydrodynamics and site 2 is a dissipative/intermediate beach, with coarser sands and high hydrodynamics. Sporadic muddy deposition events occur in site 1. Sampling was conduct monthly from april/2004 to may/2005. Data from the fist two months was considered as a pilot study and was included just in chapter III. In each site, three transect lines, spaced 50 m apart, were defined perpendicular to the shore line, samples were collect in triplicate in 4 levels (10 m apart). Each transect was extend from 10 above de swash limit to 1m deep in the inner surf zone. Chapter I aimed to describe the temporal variability of the intertidal assemblages. A striking dynamics was recognized through samplings times. The mains temporal changes were influenced by the population dynamics of numerically dominants species and physical disturbances. In winter was found a low density and diversity of the assemblages, with were related to absence of recruitments, an event of muddy deposition and stranding events of low effects. In spring was observed a population explosion of the polychaeta Scolelepis gaucha, migration of Mesodesma mactroides adults from the subtidal to the intertidal and a strand event. During summer was observed recruitments of tidal migrant species as M. mactoides, Donax hanleyanus and Emerita brasiliensis. Fall was characterized by low densities, except for an expressive recruitment of D. hanleyanus. Chapter 2 aimed to describe the spatial distribution across shore and along shore in distinct scales. Site 2 showed a higher diversity than site 1. The higher diversity were probably due the presence of amphipods Phoxocephalopsis sp. and Plastyschnopidae in site 2, which were absent in site 1. The results showed that dissipative/intermediate can support higher diversities than extreme dissipative conditions, probably because the assemblage can be beneficiated by the higher hydrodynamics of swash. The low diversities found in site 1, may be also related to sporadic muddy deposition events. The multivariate analyses showed three macrofaunal zones: mesolitoral; the higher swash; the lower swash together with the inner surf zone. The characteristics species of each zone varied according to the season. A decrease of density was verified from mesolitoral zone to the lower levels. No patterns were identified in a smaller scale (50m) of the along shore distribution, probably due the high homogeneity of the morpho-dynamics and sediments in this scale. In Chapter III, the period that occurred two mortality events were analyzed with more detail: muddy deposition in april/2004 and stranding in october/2004. The recuperation of the macrofauna assemblages was extremely fast, in three months they showed the same composition, although the populations were characterized by high densities of recruitments and juvenis. The adult stokes may be heavily impacted by this events. The muddy deposition caused a mortality of all population of the intertidal assemblages. The bivalve M. mactroides juvenis+adults was the organism most affected by the strand event. It’s likely that these events are the main long term factors structuring this assemblage.

Orientador: Jose Alexandre Diniz / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-05T17:29:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Biasotto_Cleber_M.pdf: 4466326 bytes, checksum: 75500d469b99d21f5c40a3214a755168 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Neste trabalho, filmes finos de nitreto (SixNy), oxido (SiOx) e oxinitreto (SiOxNy) de silicio sobre substrato de silicio, obtidos através da deposição química a partir da fase vapor auxiliada por plasma remoto (RPCVD), foram caracterizados e estudados para aplicações em micromáquinas (micromachining) ou sistemas micro-eletro-mecanico (MEMS). Os filmes de nitreto de silicio (SixNy) foram obtidos para aplicação em estruturas suspensas (pontes e membranas) e como mascara de proteção de dispositivos MOS para remoção do substrato, utilizando os processos de corrosão úmida do substrato de silicio pelas faces superior (front-side bulk micromachining) e inferior (back-side bulk micromachining), respectivamente. Os filmes de oxido de silicio (SiOx) foram aplicados como camada sacrificial em processos de obtenção de estruturas suspensas empregando a técnica de remoção de camadas sacrificiais na superfície (surface micromachining). Os filmes de oxinitreto de silicio (SiOxNy) foram obtidos como filmes alternativos para aplicação em estruturas suspensas (pontes e membranas), utilizando os processos de corrosão úmida do substrato de silicio pela face superior (front-side bulk micromachining). A fabricação destas estruturas e primordial para o desenvolvimento de micro-sensores e micro-atuadores. Neste trabalho foram revisadas as técnicas de processamento CVD (Chemical Vapor Deposition), apresentando a justificativa da escolha do reator ECR (Electron Cyclotron Resonance), que utiliza a tecnologia CVD com Plasma Remoto (RPCVD) para as deposições / Abstract: In this work, silicon nitride (SixNy), oxide (SiOx) and oxynitride (SiOxNy) thin films obtained by remote plasma chemical vapor deposition (RPCVD) on silicon substrate were studied and characterized for micromachining or micro electro-mechanical system (MEMS) applications. Silicon nitride films (SixNy) were used in suspended structures (membranes and bridges) and as MOS device protection mask against wet substrate etching, obtained by wet substrate etching processes using the front-side and back-side bulk micromachining techniques, respectively. Silicon oxide films (SiOx) were employed as sacrificial layers to obtain suspended surface structures using the surface micromachining technique. Silicon oxynitride (SiOxNy) films were used as alternative films in suspended structures (membranes and bridges), using the front-side bulk micromachining technique. The fabrication of these structures is primordial for the micro sensor and actuator development. In these work, CVD (Chemical Vapor Deposition) techniques are revised, presenting the choice justification of ECR (Electron Cyclotron Resonance) reactor, which uses RPCVD technology for the depositions / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Ioshiaki Doi / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-08T12:57:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pereira_MarcusAnibal_M.pdf: 4318576 bytes, checksum: 61cdc38456d21cf10bf9ccfef5d0bff4 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Isolantes de nitreto de silício (SiNx) para aplicação na tecnologia de isolação LOCOS foram depositados por ECR-CVD a temperatura ambiente e RP/RTCVD, a baixa pressão (5mTorr), com fluxos de gás de N2 de 2.5, 5, 10 e 20sccm, com fluxos de gases de SiH4/Ar fixos de 200sccm/20sccm, e potência de microondas de 1000W em substratos de SiO2-Pad/Si e Si. As estruturas de SiNx/SiO2-Pad/Si e SiNx/Si obtidas foram utilizadas para analisar as características físicas do nitreto de silício. Análises de espectroscopia de infravermelho (FTIR) revelaram a presença de trocas de posição do pico principal das ligações Si-N, das ligações N-H e das ligações Si-N (modo de vibração stretching) nos filmes de nitreto de silício, que está relacionado aos fluxos de N2 na mistura de gases. Os índices de refração entre 1.88 e 2.48 e as espessuras entre 120nm e 139nm foram determinados através de elipsometria. Com estes valores de espessura e com os tempos de ataque em Buffer de HF, foram determinadas as taxas de deposição de 9,6 a 11,1nm/min e taxas de corrosão de 2 a 86nm/min. O processo LOCOS, com etapas seqüenciais de fotolitografia e oxidação térmica, foi executado nas estruturas de SiNx/SiO2-Pad/Si e também de SiNx/Si (sem a presença de óxido "almofada"), com a espessura de cada tipo de nitreto entre 110nm a 215nm e espessura do óxido ?almofada? de 0 a 124nm. Análises de microscópio óptico e de microscopia eletrônica de varredura (SEM) foram utilizadas respectivamente para investigar a resistência dos nitretos de silício à oxidação térmica, executada sob altas temperaturas (1000ºC) e o efeito ?bico de pássaro? formado nas estruturas LOCOS. O nitreto depositado com fluxo de N2 de 10sccm (N10) foi o que apresentou a menor invasão lateral por parte do óxido de campo dentre os nitretos estudados, tanto com quanto sem a camada de óxido de ?almofada? sob o nitreto. O efeito "bico de pássaro" formado nas estruturas LOCOS teve comprimento de avanço lateral variando de 330nm a 2160nm tomando como base a oxidação local executada em temperatura de 1000ºC durante 180 minutos / Abstract: Silicon nitride (SiNx) insulators for LOCOS applications have been deposited by RP/RTCVD and ECR-CVD at room temperature, at low pressure (5mTorr), with N2 flows of 2.5, 5, 10 and 20sccm with fixed SiH4/Ar flows of 200/20sccm with a microwave power of 1000W on SiO2-Pad/Si and Si substrates. SiNx/Si structures were obtained to analyze the physical characteristics of silicon nitride. Fourier transform infrared (FTIR) spectrometry analyses revealed the main peak position shifts of Si-N, N-H and Si-N (stretching mode) bonds for each silicon nitride films, which is related to N2 flows in gas mixture. The refractive indexes between 1.88 and 2.48 and the thickness between 120nm and 139nm were determined by ellipsometry. With these thickness values and with buffered HF etching times, it was also determined the deposition rates of 9,6 - 11,1nm/min and etch rates of 2 -86nm/min. On the SiNx(110 -215nm)/SiO2-Pad(0 - 124nm)/Si and SiNx/Si (without pad oxide) structures, the LOCOS process, with sequential photolithography and thermal wet oxidation steps, was performed. Optical and scanning electron microscopy (SEM) analysis were used to investigate the silicon nitride to thermal oxidation accomplishement at high temperature of 1000 ºC, and bird's beak in the obtained LOCOS structures. On both structures (with and without pad oxide), the smallest lateral extension of the field oxide (bird's beak) was observed for the nitride films obtained with N2 flows of 10sccm (N10). The lengths of the bird's beak, in the obtained LOCOS structure, have resulted between 330nm and 2160nm / Mestrado / Eletrônica, Microeletrônica e Optoeletrônica / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Fernando Alvarez / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-09T10:47:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ParedezAngeles_PabloJenner_D.pdf: 4194390 bytes, checksum: 8881d83ee8bcb5a5ad4bfb23b7ff1028 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Nesta tese são apresentados os efeitos nas propriedades estruturais, eletrônicas e de emissão eletrônica por efeito de campo elétrico induzidos pela incorporação de nitrogênio em nanoestruturas de carbono. As nanoestruturas de carbono contendo nitrogênio foram preparadas por pulverização catódica (sputtering) de um alvo de grafite assistido, ou não, por um feixe iônico. A técnica permite atuar sobre os parâmetros de deposição induzindo mudanças nas propriedades estruturais, eletrônicas e de emissão eletrônica por efeito de campo elétrico. O papel do hélio na formação de nanoes-truturas de carbono contendo nitrogênio foi também explorado, mostrando que o gás nobre promove maior incorporação de nitrogênio. Isto é provavelmente devido à relativa alta condutividade térmica que apresenta o hélio, propriedade que modifica a cinética do crescimento das nanoestruturas. O estudo realizado permitiu entender o mecanismo de formação das nanoestruturas, mostrando que primeiramente o carbono alcança as partículas de Ni por difusão até a saturação do metal, iniciando a formação das camadas grafíticas sobre a partícula de Ni, camadas que foram observadas por microscopia eletrônica de transmissão de alta resolução. O estudo mostra, também, que os parâmetros importantes que controlam a incorporação de nitrogênio no material são a pressão parcial de nitrogênio na câmara de deposição, assim como a energia do feixe de íons assistindo a deposição.Foram estudadas três séries de amostras preparadas em atmosferas controladas. Na primeira série foi utilizado um feixe de íons de nitrogênio como feixe de assistência, e na segunda, uma mistura composta por duas espécies iônicas, íons de nitrogênio e hidrogênio. Com o auxilio da espectroscopia de elétrons fotoemitidos por raios-X observou-se a incorporação de nitrogênio nos filmes. A microscopia de força atômica revelou a presença de estruturas do tipo domo, distribuídas de maneira uniforme na superfície das amostras, apresentando uma densidade média de ~3×10 9 domos/cm 2as da primeira série, e ~1.4×10 9 domos/cm 2as da segunda série. Tanto a distribuição como a forma seguem o padrão estabelecido pelos precursores utilizados na preparação das nanoestruturas, i.e., ilhas de níquel que agem ao mesmo tempo como catalisadores e como suporte para as nanoestruturas. Na terceira série, as nanoestruturas foram crescidas sobre um filme de nitreto de titânio, depositado sobre substratos de Si, pulverizando um alvo de grafite em atmosferas de nitrogênio e hélio-nitrogênio. A densidade dos domos encontrada para esta série foi de ~5.3×10 10 domos/cm 2 . Os espectros Raman das três séries apresentam as bandas G e D, o que indica a presença estruturas grafíticas com distorções representadas pela banda D. A incorporação de nitrogênio ocasiona o alargamento da banda G e aumento da razão das intensidades das bandas D e G, respectivamente, indicando uma redução da ordem estrutural com a incorporação de Nitrogênio. Finalmente, para as três séries de amostras, fez-se também um estudo das propriedades de emissão eletrônica por efeito de campo elétrico. A emissão é predominantemente por tunelamento quântico (as curvas de densidade de corrente vs campo elétrico seguem o modelo de Fowler-Nordheim) e dependem da concentração de nitrogênio assim como do processo usado na preparação das amostras / Abstract: The subject of this thesis is establishing a link among the synthesis, structures, and field emission properties for nanostructured carbon materials containing nitrogen. The materials were prepared by ion beam assisted deposition and ion beam sputtering. The carbon material was obtained sputtering an ultra pure graphite target by an argon ion beam. The method allows controlling the deposition parameters to induce changes in the structural, electronic, and field emission properties. Also, the role of helium on the carbon containing nitrogen nanostructures was investigated. The remarkable thermal conductance of He modifying the growing kinetics was also studied. An important goal of the work was to elucidate the mechanism of the nanostructures formation. It was found that, at first, the carbon atoms reach the Ni particles saturating the metal particle, and then, the formation of stacked graphene starts on the metal particles. The graphene layers were observed by high resolution transmission electron microscopy. The results show that mainly two parameters control the nitrogen incorporation, namely, the deposition chamber nitrogen partial pressure and the energy of the nitrogen ion beam assisting the growth. Three sample series prepared in controlled atmospheres were studied. The first series was prepared assisting the growth with a nitrogen ion beam and, the second series by a nitrogen-hydrogen ion beam. The third sample series were prepared by ion beam sputtering on silicon substrate by sequentially depositing titanium nitride thin film, nanometric nickel particles and carbon. The carbon containing nitrogen nanostructures were grown in nitrogen and helium-nitrogen atmospheres. X-ray photoelectron spectroscopy analysis indicates nitrogen incorporation and it depends predominantly on the ion beam energy or on the nitrogen partial pressure. Atomic force microscopy reveals dome-like structures uniformly distributed on the surface of the samples, with ~3×10 9 domes/cm 2 for the first series, ~1.4×10 9 domes/cm 2 for the second, and ~5.3×10 10 domes/cm 2 for the third. Both distribution and shape follow the Ni island pattern, i.e. the Ni islandsact both as a catalytic and uphold. The three samples series were also analyzed by Raman spectros-copy, showing a defined G bands around 1593 cm -1 indicating the presence of graphitic structures. Also, are observed D bands indicating structural disorder. The disorder increases with the augment of the nitrogen content, as is shown by the augment of the D and G intensities ratio. Finally, the field emission properties of the three series were studied and the electron emission depends on the growing conditions in general, and on the nitrogen content in particular. The results show that the emission is predominantly by quantum tunneling and the current density vs. electric field curves follow the Fowler-Nordheim model / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Made available in DSpace on 2017-07-10T17:51:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Karl_Heins_Ewald.pdf: 3570741 bytes, checksum: c5bdd80e061dc3f0dc6cf78e808ab2d3 (MD5) Previous issue date: 2013-05-09 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Rivers are important agents working in the sculpturing of relief, through its high transport capacity of sediments originary from slopes and marginal erosion. The modeling occurs through the processes of erosion and deposition of sediments, which depend on variables such as lithological composition, slope, and flooding. The processes that originate topographic forms are widely described in the literature of alluvial-bed rivers, however little is known about the occurrence of these forms in mixed bed channels (alluvial-rock) and bedrock channel. In this context, this research aims to describe the topographic forms of the valleys on the Cascavel Plateau. The method for the recognition of these forms is the topographic mapping of cross sections in different parts of the channel located at the top, middle and lower course. The mapping is performed with a set level and optical sights. Were mapped four fluvial channels, two channels in areas with altimetric elevations below 400 meters, and two other channels with elevations above 700 meters. The channels have floodplains with varying lengths. Topographic forms were found as dikes, point bars, flood inundation basins, pools and riffles. The data collected show strong channel incision in the sections corresponding to the upper parts of the channels, and that in the course stretches of low flood plains are well developed. Channel meandering is a characteristic feature of the Cascavel Plateau. The formation of point bars is directly associated with the channel marginal erosion, whereas the dikes are the result of sediment settling. The pool-riffle sequences occur by the reduction of the flow velocity in some places, and, in others, by the presence of woody debris. In some parts of the river where are rock outcrop was observed the formation of pot-holes / Os rios são importantes agentes atuando na esculturação do relevo por meio da sua alta capacidade de transporte de sedimentos originários das vertentes e dos processos de erosão marginal. A modelagem ocorre através dos processos de erosão e deposição de sedimentos, que dependem de variáveis como composição litológica, declividade e cheias. Os processos que originam as formas topográficas são descritos vastamente na literatura sobre rios de leito aluviais, no entanto pouco se sabe sobre a ocorrência dessas formas em canais de leitos mistos (aluviais-rochosos) e leitos rochosos. Nesse contexto esta pesquisa objetiva a descrição das formas topográficas de fundos de vale no Planalto de Cascavel. O método para o reconhecimento dessas formas topográficas consiste no mapeamento de seções transversais em trechos distintos do canal localizados no alto, médio e baixo curso. O mapeamento é realizado com um conjunto de nível ótico e mira. Foram mapeados quatro canais fluviais, sendo dois canais em áreas com cotas altimétricas inferiores a 400 metros e, outros dois canais com cotas superiores a 700 metros. Os canais apresentam planícies de inundação com extensões variadas. Foram encontradas formas topográficas como diques, barras em pontal, bacias de inundação, soleiras e depressões. Os dados coletados mostram que há forte incisão do canal nos trechos correspondentes ao alto curso dos canais, e, que nos trechos de baixo curso as planícies de inundação são bem desenvolvidas. O meandramento de canais é uma característica do Planalto de Cascavel. A formação de barras em pontal está associada diretamente a erosão marginal, enquanto que os diques são resultantes da decantação de sedimentos. As sequências de soleiras-depressões ocorrem pela diminuição da velocidade do fluxo em alguns trechos, e, em outros, pela presença de detritos lenhosos. Nos trechos rochosos onde há afloramento rochoso foi observada a formação de marmitas

Neste trabalho é apresentada a simulação, fabricação e caracterização de filtros interferenciais empregando películas dielétricas amorfas depositadas pela técnica de deposição a vapor assistida por plasma (PECVD) sobre substratos de silício e de Corning Glass (7059). Os dispositivos ópticos foram construídos usando-se processos padrões de microeletrônica e consistiram em camadas periódicas com espessura e índice de refração apropriados para produzir picos da atenuação na transmitância da luz na região visível. Simulações numéricas precedentes foram realizadas baseando-se nas características ópticas das películas dielétricas. Para a caracterização dos filtros interferenciais, uma luz monocromática de um laser de He-Ne, foi injetada nos filtros e a luz obtida na saída foi conduzida então a um detector. O filtro depositado sobre Corning Glass (chamado de filtro vertical) e o filtro depositado sobre silício com cavidades (chamado de filtro suspenso) foram montados sobre dispositivos térmicos e angulares de modo a medir suas respostas à variação angular e térmica. Também, o filtro depositado sobre silício (chamado de filtro horizontal) foi montado sobre um dispositivo térmico, a fim de medir sua resposta à temperatura. Quando os filtros são submetidos a uma mudança na temperatura, uma variação do índice de refração devido ao efeito termo-óptico produz um deslocamento nos picos da atenuação, que podem ser previstos por simulações numéricas. Esta característica permite que estes dispositivos sejam usados como sensores termo-ópticos. Por outro lado, quando o filtro vertical e o filtro suspenso são submetidos a variações angulares entre a normal ao plano do filtro e o feixe de laser, uma variação na potência da luz de saída é produzida. Esta característica permite que estes dispositivos sejam usados como sensores angulares. / In this work, we present the simulation, fabrication and characterization of filters employing amorphous dielectric films deposited by Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition (PECVD) technique on crystalline silicon and Corning Glass (7059) substrates. The optical devices were fabricated using standard microelectronic processes and consisted of periodic layers with appropriated thickness and refractive indexes to produce transmittance attenuation peaks in the visible region. For this, previous numerical simulations were realized based in the optical parameters of the dielectric films. For the characterization of the optical interferential filters, a monochromatic light, a He-Ne laser, was projected onto the filters and the transmitted output light was then conducted to a detector. The optical filters were produced on Corning Glass (here called vertical filter) and on silicon substrates. The silicon substrate was etch in KOH solution to form cavities and suspend part of the filter (here called suspended filter). The vertical and suspended filters were mounted on thermo and angular devices that allowed the measurement of the optical power as a function of temperature and angle changes. A second type of filter deposited over a silicon substrate (here called horizontal filter) was mounted on thermoelectric device, in order to control the temperature responses. When the filters are submitted to a change in temperature, a variation of the refractive index is originated in the dielectric film due to the thermo-optic effect (TOE), producing a shift in the attenuation peaks, which can be well predicted by numerical simulations. This characteristic allows these devices to be used as thermo-optic sensors. On the other hand, when the vertical filter and the suspended filter were subjected to an angular shift between the filter\'s normal and the laser, a variation of the output optical power is originated. This characteristic allows these devices to be used as angular sensors.

Avaliaram-se diferentes níveis de lisina digestível para frangos de corte, machos, utilizando-se 1050 aves dos 12 aos 22 e 1015 aves dos 37 aos 49 dias de idade. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado com cinco tratamentos, sete repetições e as unidades experimentais continham, respectivamente, trinta e vinte e nove, correspondentes às fases inicial e final. Nas duas fases, as dietas dos tratamentos eram isoenergéticas e isoprotéicas à base de milho e farelo de soja, suplementadas dos demais aminoácidos, quando necessário. Na fase inicial, os tratamentos corresponderam aos níveis 1,05; 1,10; 1,15; 1,20 e 1,25% de lisina digestível, em dietas com 3050 kcal de EM/kg e com 19% de PB. Na fase final, os tratamentos corresponderam aos níveis 0,90; 0,95; 1,00; 1,05; 1,10% de lisina digestível, em dietas com 3250 de EM/kg e 18% de PB. Avaliaram-se ganho de peso, consumo de ração, conversão alimentar, composição e deposição de nutrientes corporais, e na fase final as características e rendimento de cortes na carcaça. Na fase inicial, os níveis de lisina dietéticos influenciaram o consumo de ração, constatando-se resposta (P<0,01) quadrática. Observou-se efeito (P<0,01) linear ascendente no peso da carcaça. Dos componentes químicos, expressos em porcentagem na carcaça, houve resposta (P=0,02) quadrática do teor de lisina digestível na concentração de proteína bruta. Efeitos similares foram observados na deposição de proteína e água da carcaça e do corpo vazio, com aumento (P<0,01) linear, em resposta ao acréscimo de lisina na dieta. Da mesma forma, houve efeito (P<0,01) linear ascendente dos níveis de lisina digestível da ração sobre o peso vivo reconstituído. Na composição química das vísceras e sangue observou-se efeito (P<0,10) do nível de lisina apenas na concentração de matéria mineral do corpo vazio e a resposta foi decrescente com o aumento do aminoácido. O nível 1,10% de lisina digestível satisfaz as necessidades do desempenho de frangos de corte machos, dos 12 aos 22 dias de idade, mas ao considerar a composição química e deposição dos nutrientes corporais esta exigência torna-se igual ou maior a 1,25%. Na fase final, das variáveis do desempenho, apenas conversão alimentar foi influenciada pelos níveis de lisina digestível na ração, caracterizando-se efeito (P<0,01) linear descendente. Das características de carcaça e rendimento de cortes, apenas gordura abdominal teve efeito (P=0,02) quadrático em função dos níveis de lisina empregados nas rações. Nas variáveis de composição química da carcaça e do corpo vazio, observou-se efeito (P<0,01) quadrático dos níveis de lisina digestível apenas no teor da matéria mineral. Nas demais frações, vísceras e sangue, não houve efeito dos níveis de lisina digestível na composição química. Observou-se, contudo, indicação de aumento (P=0,09) linear na taxa de deposição de proteína da carcaça e do corpo vazio em resposta a elevação do nível de lisina digestível. Com base no desempenho o nível de lisina digestível deve ser igual ou maior a 1,10%, mas em relação à quantidade de gordura abdominal o indicado seria 1,00%. Essas informações das duas fases estudadas confirmam que a exigência de lisina digestível para desempenho in vivo é inferior às reais demandas para síntese protéica na deposição de massa muscular esquelética / A group of 1050 commercial male broilers, ranging from 12 to 22 days of age, and a group of 1015 commercial male broilers, ranging from 37 to 49 days of age were used to evaluate different digestible lysine levels. A completely randomized trial was used, with 5 treatments (1.05, 1.10, 1.15, 1.20 and 1.25% of digestible lysine, respectively) in Initial Phase and 5 treatments (0.90, 0.95, 1.00, 1.05 and 1.10% of digestible lysine, respectively) in Final Phase, applied in 7 replications and 35 experimental units. The experimental unit was 30 birds in first group and 29 birds in second group. Lysine levels were added in isoenergetic (3050 and 3250 kcal of ME/kg for groups, respectively) and isoproteic (19 and 18% of Crude Protein, for groups, respectively) corn and soy meal rations. The rations were balanced with several amino acids when needed. Weight gain, feed intake, feed: gain rate, body composition, nutrient deposition were measured and carcass characteristics and cut yield in Final Phase. In Initial Phase dietary lysine levels influenced ration consumption (P<0.01), with increasing linear effect on carcass weight (P<0.01). Quadratic effect was observed of the digestible lysine on crude protein concentration (P=0.02), when chemical compounds were analyzed. Protein and water deposition was observed (P<0.01), in carcass and empty body, with linear increase, due to the lysine addition in ration. Same effects were observed on reconstituted body weight. Chemical composition of blood and offal were statistically different (P<0.10) in empty body mineral matter concentrations with decreasing values when increasing lysine levels. Lysine levels of 1.10% was sufficient for 12 to 22 day old male broiler development requirements, however, considering body chemical composition, the level needed would not be down 1.25%. In Final Phase, dietary lysine levels influenced feed: gain rate (P<0.01), with decreasing linear effect. Quadratic effect was observed (P=0.02) due to lysine levels used when evaluating carcass characteristics and cuts, abdominal fat deposition. Chemical composition of carcass was statistically different (P<0.01) in empty body mineral matter, with squared effect due to the lysine level considered. Blood and offal chemical composition had no effects, however, linear increase (P=0.09) was shown in carcass protein deposition and empty body due to the increase of lysine levels. Considering the performance, digestible lysine level might be 1.10% or higher, however, for abdominal fat composition, suggested level is 1.00%. According to the given results, the needs for in vivo performance are lower than the real requirements for protein synthesis in skeletal muscle formation

A miniaturização de uma biocélula a combustível (BC) enzimática de glicose/O2 para aplicação em dispositivos bioeletrônicos implantáveis representa um grande desafio em eletroquímica moderna. Isso porque é preciso desenvolver bioeletrodos com alta atividade bioeletrocatalítica, com enzimas fortemente ligadas a superfície eletródica. Além disso, o próprio processo de micromanipulação é desafiador, uma vez que é desejável obter biocélulas miniaturizadas e com alta densidade de potência. Assim, propõe-se aqui o desenvolvimento de uma BC que atenda os requisitos supracitados. Para isso, desenvolveram-se bioânodos e biocátodos compostos por folhas de grafeno individuais modificadas com as enzimas glicose desidrogenase (GDh) e bilirrubina oxidase (BOx), respectivamente. Eletrodos de grafeno com área de 10-3 cm2 e espessura de 0,9 ± 0,2 nm foram utilizados em um microchip de Si/SiO2. Observou-se que o grafeno transferido para o microchip permanecia com contaminações de cobre, mesmo após a utilização dos métodos químicos tradicionais de remoção desse metal. A presença de cobre é decorrente do processo de fabricação do grafeno, neste caso, a deposição química em fase vapor (CVD). Para remover qualquer resíduo deste metal, submeteu-se o grafeno a um procedimento de remoção eletroquímica de cobre, denominada aqui como e-etching. Uma vez não observada qualquer corrente faradaica residual associada às impurezas, obtiveram-se os bioeletrodos com a GDh e a BOx. Para a imobilização enzimática, utilizou-se a ligação covalente via funcionalização com o ácido 4-aminobenzóico. As curvas de polarização de estado quase-estacionário obtidas com os bioeletrodos em tampão fosfato pH 7,0 revelaram correntes de onset para oxidação de glicose em -0,13 V e redução de oxigênio em 0,45 V. Por fim, os eletrodos foram utilizados em uma BC sem membrana, operando no microchip de Si/SiO2, em eletrólito tampão fosfato saturado com O2 e glicose 8,0 mmol L-1. A BC apresentou um potencial de circuito aberto em 0,55 V, com densidade de potência volumétrica igual a 1,7 W cm-3, o maior valor reportado até os dias de hoje para uma BC. / The miniaturization of a glucose/O2 enzymatic biofuel cell (BFC) for application in implantable bioelectronic devices is a challenge in electrochemistry. For this purpose, the necessity of bioelectrodes development with high biocatalytic activity such as enzymes strongly attached to electrode surfaces is a current trend. Moreover, the micromanipulation procedure itself is a challenge since the obtention of BFCs with high power density is desirable. Then, the present study shows the partial results obtained in the development of a glucose/O2 BFC with the characteristics exemplified. For the later, bioanodes and biocathodes were obtained with single graphene flakes modified with the enzymes glucose dehydrogenase (GDh) and bilirubin oxidase (BOx), respectively. Graphene flakes electrodes with area of about 10-3 cm2 and thickness of 0,9 ± 0,2 nm were used in a Si/SiO2 microchip. It was observed that transferred graphene to the microchip remained with copper/copper oxide contamination even after the use of conventional methodologies for the remotion of the metal from single graphene foils. The presence of the remaining copper is due to the fabrication process of graphene by chemical vapor deposition (CVD). For the remotion of remaining impurities from graphene, the electrochemical remotion of copper from graphene was carried out in acidic media by the so called e-etching procedure. Since no residual faradaic current was observed due to metal/metal oxide impurities in graphene electrodes, the bioelectrodes were obtained with the enzymes GDh and BOx. The covalent functionalisation of graphene with 4-aminobenzoic acid via diazonium coupling reaction was used for the enzymatic immobilization. The quasi-stationary polarization curves obtained with the bioelectrodes in phosphate buffer pH = 7,0 showed onset oxidation current for glucose at -0.13V and reduction of molecular oxygen starting at +0.45V. Finally, the bioelectrodes were used in a membraneless BFC operating in a Si/SiO2 microchip under saturated oxygen and glucose 8 mmol L-1 in the electrolyte media. The BFC showed an open circuit potential at 0.55V and volumetric power density of 1.7 W cm-3, the highest value reported for an enzymatic BFC so far.