Submitted by Alison Vanceto (alison-vanceto@hotmail.com) on 2016-10-14T14:07:00Z No. of bitstreams: 1 TeseRCG.pdf: 9443950 bytes, checksum: c796772c281fb76668fa0cfcaa9debe4 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-21T13:11:34Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseRCG.pdf: 9443950 bytes, checksum: c796772c281fb76668fa0cfcaa9debe4 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-21T13:11:44Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseRCG.pdf: 9443950 bytes, checksum: c796772c281fb76668fa0cfcaa9debe4 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-21T13:11:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseRCG.pdf: 9443950 bytes, checksum: c796772c281fb76668fa0cfcaa9debe4 (MD5) Previous issue date: 2016-08-09 / Não recebi financiamento / The element germanium is part of the history of electronic equipment based on semiconductor from its early days with the invention of the transistor, until today with current research related to growth of germanium nanowires and their application in devices such as transistors, sensors, solar cells, etc. Different experimental methods can be used for obtaining germanium nanowires. Among these, one of the most widely used and efficient is the vapor-liquid-solid mechanism, in which vapor phase germanium is adsorbed onto a liquid seed metal catalyst, usually gold, and then precipitated at the liquid-solid interface, resulting in the nanowire. Although the metal has only the catalyst function, some atoms may diffuse along the nanowires and affect their properties. Then, one of the aims of this work was to synthesize germanium nanowires by the vapor-liquid-solid method with the use of five different catalysts – gold, silver, copper, indium and nickel – and verify the influence of the metal on structural properties of the nanowires. As result of this stage it was found that is possible to obtain nanowires basically composed of single crystalline germanium with diamond structure, without apparent defects, having long-range order and with length/ diameter ratio of 103, using all the tested metals. Also in this stage it was observed that the metal catalyst had an influence on: the settings of synthesis process, such as the temperature of the heat treatment and the synthesis temperature, and consequently in the germanium oxide around the nanowires; the diameters and diameter distributions of the nanowires, that lead to phonon confinement effect in nanowires with small diameters grown using nickel. Regarding applications, the current interest in germanium is justified by some of its properties such as high carrier mobility (electrons and holes), small values of indirect (0,66eV) and direct (0,8eV) energy gaps associated with high absorption coefficient of electromagnetic radiation in visible an infrared wavelength, and a large excitonic Bohr radius which highlights quantization effects. Thus, another objective of this research was to investigate electrical and optoelectronic characteristics of the produced germanium nanowires, constructing single nanowire devices and nanowire networks devices. The results of this part showed that: all the devices presented the semiconductor behavior expected for single crystalline germanium; the metal-semiconductor contact behavior – ohmic or Schottky – depended on the synthesis temperature and for the Schottky contacts, an insulating layer on the metal-nanowire interface, probably composed by germanium oxide, caused an increasing linear dependence of the barrier height with temperature; both thermal activation mechanism as well as variable range hopping were observed in germanium nanowire network devices, since small differences in diameter or on the surface of the nanowires can change the dominant transport mechanism, due to the large surface/ volume ratio of these nanostructures; the photoconductor and the photodiode constructed with germanium nanowire network presented photo-response in a wide range of illumination power in visible and infrared light wavelengths. Finally, complementing this PhD program, the activities of science dissemination developed at the IFSP campus Sertãozinho prepared this institution for scientific research in physics and showed the first results both in physics as in the physics teaching; motivating high school and college students to continue their studies. / O elemento químico germânio faz parte da história dos equipamentos eletrônicos baseados em semicondutores desde seus anos iniciais, com a fabricação do primeiro transistor, até os dias de hoje, com pesquisas como as que estão sendo realizadas nos últimos anos sobre o crescimento de nanofios de germânio e sua aplicação em dispositivos como transistores, sensores, células solares, etc. Os nanofios de germânio podem ser sintetizados por vários métodos, sendo um dos mais comuns e eficientes o mecanismo vapor-líquido-sólido, em que vapor de germânio é adsorvido por um metal catalisador em estado líquido, geralmente ouro, e precipita-se na interface líquido-sólido compondo o nanofio cristalino. Ainda que o metal tenha somente a função de catalisador, alguns átomos podem se difundir no nanofio afetando suas propriedades. Assim, um dos objetivos deste trabalho foi sintetizar nanofios de germânio pelo método vapor-líquido-sólido com o uso de cinco diferentes catalisadores – ouro, prata, cobre, índio e níquel – e verificar a influência do catalisador em propriedades estruturais desses nanofios. Como resultados desta etapa, verificou-se que é possível sintetizar nanofios constituídos basicamente por germânio monocristalino em estrutura diamante, sem defeitos aparentes, com ordem de longo alcance e relação comprimento diâmetro da ordem de 103 para todos os metais de teste. Observou-se, ainda nesta etapa, que o metal catalisador exerceu influência: em configurações do processo de síntese, como temperatura de tratamento térmico e temperatura de síntese, e como consequência desta última, na camada de óxido de germânio ao redor dos nanofios; nos diâmetros e distribuição de diâmetros dos nanofios, com consequente efeito de confinamento de fônons nos nanofios de menor diametro crescidos com o níquel. Em relação às aplicações, o interesse atual pelo germânio se justifica por algumas de suas características, como a alta mobilidade de portadores (elétrons e buracos), os pequenos valores de gap de energia direto (0,8eV) e indireto (0,66eV) associados a um alto coeficiente de absorção de radiação eletromagnética em comprimentos de onda da luz visível e infravermelha, além de um grande raio excitônico de Bohr que destaca os efeitos de quantização. Desta forma, outro objetivo desta pesquisa foi investigar características elétricas e optoeletrônicas dos nanofios de germânio produzidos, através da construção de dispositivos de um único nanofio e de rede de nanofios. Os resultados desta parte do trabalho mostraram que: todos os dispositivos apresentaram o comportamento semicondutor esperado para o germânio monocristalino; o comportamento do contato metal-semicondutor – ôhmico ou Schottky – dependeu da temperatura de síntese dos nanofios e que, para os contatos Schottky, uma camada isolante na interface metal-nanofio, provavelmente de óxido de germânio, gerou uma dependência linear crescente da altura de barreira com a temperatura e contribuiu com a condução de corrente através de processos de tunelamento; tanto o mecanismo de ativação térmica quanto o hopping de alcance variável participaram do transporte de portadores nos dispositivos de rede de nanofios de germânio, já que pequenas diferenças no diâmetro ou na superfície dos nanofios podem alterar o mecanismo de transporte dominante, devido à grande razão superfície/ volume nessas nanoestruturas; que o fotocondutor e o fotodiodo construídos com a rede de nanofios de germânio apresentaram foto-resposta em uma larga faixa de potências de iluminação em comprimentos de onda da luz visível e infravermelha. Por fim, complementando o doutorado, as atividades de difusão da ciência realizadas no IFSP campus Sertãozinho prepararam esta instituição para a pesquisa científica na área de física, mostraram os primeiros resultados tanto na área de física quanto de ensino de física e motivaram a continuidade de estudos em estudantes de ensino médio e superior.

Submitted by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-03-02T12:48:47Z No. of bitstreams: 1 DissEHB.pdf: 15859692 bytes, checksum: c4538902f4ec95de542bf12edadd5749 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-03-02T12:49:08Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissEHB.pdf: 15859692 bytes, checksum: c4538902f4ec95de542bf12edadd5749 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-03-02T12:49:29Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissEHB.pdf: 15859692 bytes, checksum: c4538902f4ec95de542bf12edadd5749 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-02T12:49:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissEHB.pdf: 15859692 bytes, checksum: c4538902f4ec95de542bf12edadd5749 (MD5) Previous issue date: 2016-07-11 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / In the present work epoxy/ MWCNT/ mineral fillers nanocomposites were obtained using ultrasonication and calendering. The effect of addition of mineral filler (calcium carbonate, montmorillonite and sepiolite) in electrical, mechanical and thermal properties of epoxy/ MWCNT were analyzed. Two different CNT were studied, with different aspect ration and purity, however only Nanocyl CNT’s presented improvement in the nanocomposites electrical properties and for that reason was employed for hybrid epoxy/ MWCNT/ mineral nanocomposites production. The electrical percolation threshold was determined as 0.04 wt% and for 0.3 wt% the electrical conductivity reached 1.29X10-2 S/m. The addition of calcium carbonate and montmorillonite improved electrical conductivity for epoxy nanocomposites produced with 0.05 wt% CNT and the same behavior was observed for epoxy/ MWCNT / sepiolite nanocomposites at 0.1 wt% CNT. The epoxy/ MWCNT nanocomposite at 0.05% CNT when produzed via calendering presented improvement in the electrical conductivity compared to the same nanocomposite produced via ultrasonication. For epoxy/ MWCNT at 0.05 wt% of CNT, the addition of calcium carbonate in the nanocomposite led to an electrical conductivity 1 decade higher than the epoxy/ 0.05 wt% CNT nanocomposite produced via calendering. The mineral fillers also modified thermal and mechanical behavior of the nanocomposites, and improvements in flexural modulus, thermal stability and Tg were observed. / Neste trabalho produziu-se nanocompósitos híbridos de resina epóxi/ NTCPM/ cargas minerais utilizando-se sonicação de alta energia e calandragem, e estudou-se a influência da adição de diferentes cargas minerais (carbonato de cálcio, montmorilonita e sepiolita) nas propriedades elétricas, térmicas e mecânicas de nanocompósitos epóxi/NTCPM. Neste trabalho foram utilizados dois diferentes tipos de nanotubos de carbono, com razões de aspecto e purezas diferentes, e verificou-se que somente um deles apresentou melhoria nas propriedades elétricas dos nanocompósitos epóxi/NTCPM, o qual foi empregado na produção de nanocompósitos híbridos epóxi/ NTCPM/ cargas minerais. A percolação elétrica dos nanotubos de carbono foi determinada em aproximadamente 0,04% em massa, e para um teor de 0,3% em massa de nanotubos de carbono, a condutividade elétrica atingiu 1,29X10-2 S/m. Nos nanocompósitos processados via sonicação de alta energia, observou-se elevação da condutividade elétrica com a adição de montmorilonita sódica e carbonato de cálcio para os teores de 0,05% em massa de NTCPM e com a adição de sepiolita somente para o teor de 0,1% em massa de NTCPM. Nos nanocompósitos processados via calandragem, o nanocompósito de resina epóxi/ 0,05% NTCPM apresentou condutividade elétrica duas vezes superior ao mesmo nanocompósito processado via sonicação de alta energia e a adição de carbonato de cálcio elevou a condutividade elétrica do nanocompósito de resina epóxi/ 0,05% NTCPM/ carbonato de cálcio em uma ordem de grandeza quando comparado ao nanocompósito epóxi/ 0,05% NTCPM processado via calandragem. A adição de NTCPM e cargas minerais também modificou os comportamentos mecânico e térmico dos nanocompósitos, elevando-se o módulo elástico em flexão, resistência térmica e Tg. / FAPESP: 2014/16299-8

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:53:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3187392 bytes, checksum: ac25bb90dac8a3f59cd1983b0f9610a8 (MD5) Previous issue date: 2011-07-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The pyrolysis has been evaluated as a mean of producing energy from biomass and organic wastes as an alternative to fossil fuels. The charcoal produced in this process is highly recalcitrant. Its incorporation in soil can contribute to carbon (C) sequestration and also improve soil quality for agricultural use. Little is known about the characteristics of charcoal and how they relate to their behavior. The objective of this study was to evaluate the effect of different pyrolysis conditions on some physical and chemical characteristics of charcoal produced. For this, the pyrolysis of Eucalyptus cloeziana (7 years of age) samples was carried out at nine temperatures between 300 and 700 °C under three heating rates (5, 22.5 and 40 °C/min) and carbonization time of 15 min. The bio-oil production reaches its maximum at temperatures above 400 °C for the heating rate of 5 °C/min and 450°C for the heating rates of 22.5 and 40 °C/min. By increasing the heating rate and temperature increase the occurrence of fractures in the structure of charcoals, reducing its physical resistance. The charcoal O and H levels significantly decreased by increasing pyrolysis temperature, due to preferential thermodecomposition of aliphatic and O alkyl groups, leaving a predominantlyn aromatic structure. The loss of O alkyl functional groups decreased the CEC of charcoals produced above 400 °C. It was reduced to values of about 1 cmolc/kg. With the higher aromaticity of charcoals produced at higher temperatures, there was an increase of its recalcitrance as demonstrated by higher resistance to thermal and chemical oxidation by dichromate in acid medium. Therefore it is not possible to select a combination of heating rate and pyrolysis temperature that allows producing a chemically active and recalcitrant charcoal. / O uso da pirólise como forma de aproveitamento energético da biomassa e resíduos orgânicos vem sendo avaliada como uma alternativa aos combustíveis fósseis. O carvão gerado neste processo é altamente recalcitrante, e sua incorporação ao solo pode contribuir para o sequestro de C, além de também melhorar a qualidade do solo para fins de uso agrícola. No entanto, pouco se conhece ainda sobre as características do carvão e como estas se relacionam com o seu comportamento. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de diferentes condições de pirólise sobre algumas características físicas e químicas do carvão produzido. Para isso, amostras de madeira de Eucalyptus cloeziana (7 anos de idade) foram pirolisadas em nove temperaturas entre 300 e 700 °C, sob três taxas de aquecimento (5, 22,5 e 40 °C/min), com tempo de carbonização de 15 min. A produção de bio-óleo atinge o máximo de rendimento em temperaturas acima de 400 °C na taxa de aquecimento de 5 °C/min, e 450 °C nas taxas de aquecimento de 22,5 e 40 °C/min. Com o aumento da temperatura e da taxa de aquecimento, aumenta a ocorrência de rupturas na estrutura dos carvões, com consequente redução da resistência física destes. Os teores de O e H reduziram significativamente com o aumento da temperatura de pirólise, devido à termodecomposição preferencial dos grupos alifáticos e O alquil, restando uma estrutura de composição predominantemente aromática. Com a perda de grupos funcionais O alquil, a CTC reduziu para valores de aproximadamente 1 cmolc/kg nos carvões produzidos acima de 400 °C. No entanto, o aumento da aromaticidade dos carvões produzidos em maiores temperaturas resulta no aumento da recalcitrância destes, demonstrada pelo aumento da resistência térmica e à oxidação por dicromato em meio ácido. Portanto, não é possível selecionar uma combinação de temperatura de pirólise e taxa de aquecimento que permita produzir um carvão quimicamente ativo e ao mesmo tempo recalcitrante.

Submitted by CESAR AUGUSTO AREZO E SILVA JUNIOR null (cesar.arezo@hotmail.com) on 2017-01-10T11:03:30Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao_Cesar_Arezo.pdf: 2040140 bytes, checksum: 22ed1c12204c5338583f606a5353e418 (MD5) / Rejected by LUIZA DE MENEZES ROMANETTO (luizamenezes@reitoria.unesp.br), reason: Solicitamos que realize uma nova submissão seguindo a orientação abaixo: O arquivo submetido está sem a ficha catalográfica. A versão submetida por você é considerada a versão final da dissertação/tese, portanto não poderá ocorrer qualquer alteração em seu conteúdo após a aprovação. Corrija esta informação e realize uma nova submissão com o arquivo correto. Agradecemos a compreensão. on 2017-01-13T12:08:52Z (GMT) / Submitted by CESAR AUGUSTO AREZO E SILVA JUNIOR null (cesar.arezo@hotmail.com) on 2017-01-16T17:14:48Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao_Cesar_Arezo.pdf: 2053752 bytes, checksum: ac3a36225bdb9c284f25c5d8699786ae (MD5) / Approved for entry into archive by LUIZA DE MENEZES ROMANETTO (luizamenezes@reitoria.unesp.br) on 2017-01-17T15:32:25Z (GMT) No. of bitstreams: 1 silvajunior_caa_me_guara.pdf: 2053752 bytes, checksum: ac3a36225bdb9c284f25c5d8699786ae (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-17T15:32:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 silvajunior_caa_me_guara.pdf: 2053752 bytes, checksum: ac3a36225bdb9c284f25c5d8699786ae (MD5) Previous issue date: 2016-12-16 / As usinas siderúrgicas caracterizam-se, sob o ponto de vista energético, pela grande intensidade de energia empregada em processos de redução do minério de ferro, fusão das matérias-primas e refino do aço líquido obtido. Quanto aos processos utilizados para a produção de aço, destacam-se o emprego de duas rotas tecnológicas: usinas integradas e semi-integradas (mini-mills). As usinas integradas possibilitam a redução do minério de ferro até ferro-gusa e, a partir deste, a obtenção do aço. As mini-mills caracterizam-se pelo emprego de sucatas metálicas, ferro-gusa ou ferro esponja como matérias-primas e pela obtenção, como produtos, de diferentes tipos de aço. Na operação de refino do aço líquido produzido comumente é necessário o emprego de desgaseificadores a vácuo para remoção de contaminantes e, consequentemente, atendimento às especificações do produto acabado. Com isso, as mini-mills demandam potência elétrica para os processos de fusão do aço e vapor superaquecido para obtenção de vácuo nos ejetores do processo de desgaseificação. Para atendimento a legislações ambientais, sistemas de despoeiramento devem ser aplicados às aciarias, disponibilizando grandes vazões de gases quentes provenientes do forno elétrico. A operação do sistema de despoeiramento indica expressivo potencial para recuperação de calor em processos siderúrgicos. Na presente dissertação propõe-se a coleta e análise de dados de operação do sistema de despoeiramento de um forno elétrico a arco de uma mini-mill brasileira, visando concepção e análise técnica-econômica de uma central de cogeração associada à recuperação de calor destes gases do sistema de despoeiramento / The steel industry can be characterized by its high demand of energy in the process of reduction and production of pig iron and steel. For the production of steel the following routes can be highlighted: integrated plants and mini-mills. Integrated plants are used for production steel from iron ore, allowing the reduction of iron ore until pig iron, and pig iron to steel. Mini-mills are used for production of steel through metallic scraps and pig iron. In a mini-mill, the transformation of metallic scraps and pig iron to steel is reached in melting shop areas. The melting shop areas adopt vacuum degassers as a commonly equipment to remove contaminants of liquid steel and consequently reach requirements of finished products. As a consequence, in a melting shop, electricity is applied in electric arc furnaces and overheated steam is applied in vacuum degassers. According to environmental restrictions these melting shops are integrated with dust collectors. The dust collected in electric arc furnaces has great amount of energy and can express a high potential to heat recovering systems. The present dissertation has purpose in collect and analyzes data from an electric arc furnace with a dust collector in a Brazilian mini-mill for developing a thermal-economic analysis of a cogeneration plant integrated in this mini-mill.

Submitted by SAULO GOMES MOREIRA null (saulo.moreira@ufms.br) on 2017-07-10T19:51:39Z No. of bitstreams: 1 Tese - Saulo Gomes Moreira - versão final.pdf: 2776138 bytes, checksum: 0b13189e5f5b94bb917bb0912bd62b0f (MD5) / Approved for entry into archive by Monique Sasaki (sayumi_sasaki@hotmail.com) on 2017-07-13T20:43:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 moreira_sg_dr_ilha.pdf: 2776138 bytes, checksum: 0b13189e5f5b94bb917bb0912bd62b0f (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-13T20:43:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 moreira_sg_dr_ilha.pdf: 2776138 bytes, checksum: 0b13189e5f5b94bb917bb0912bd62b0f (MD5) Previous issue date: 2017-06-02 / No planejamento da integração de fontes de geração distribuída no sistema de distribuição em baixa tensão é fundamental que haja a investigação dos efeitos provocados nas condições operacionais da rede, tais como níveis de tensão e carregamento de transformadores. Com vista ao potencial aumento da geração fotovoltaica no cenário brasileiro e à iminente migração tecnológica das redes tradicionais para as chamadas redes inteligentes, a resposta da demanda se apresenta como uma das estratégias para possibilitar uma integração eficiente de recursos energéticos distribuídos. Na aplicação de um programa de resposta da demanda, especificamente para o cenário de uma distribuidora, permitiu-se concluir, através da utilização de dados reais, que no processo de planejamento de integração de novas fontes de geração de natureza fotovoltaica, a aplicação de uma estrutura tarifária com custos diferenciados horários baseados no custo marginal de capacidade do sistema, possibilita que sejam observadas melhores condições operacionais da rede. A aplicação da nova estrutura tarifária horária indica uma significativa alteração no perfil de carga esperado dos consumidores de baixa tensão o que refletiu em melhores valores de níveis de tensão e aumento da capacidade livre do transformador em integrar novas fontes distribuídas no sistema. / In planning the integration of distributed generation sources in the low voltage distribution system, it is essential to investigate the effects caused by the network operating conditions, such as voltage levels and transformer loading. By the point of view of the potential increase in photovoltaic generation for the Brazilian scenario and the imminent technological migration of traditional networks to the so-called Smart Grids, demand response is one of the strategies to enable the efficient integration of distributed energy resources. By applying a demand response program, specifically for the scenario of a distribution company, it was possible to conclude, by using real data, that in the integration planning process of new photovoltaic based generation sources, the application of a tariff structure with hourly differentiated costs based on the system's marginal cost of capacity, allows better operational conditions of the network to be observed. The application of the new hourly tariff structure indicates a significant change in the expected load profile of the low voltage consumers, which reflected in better values of voltage levels and rising of the free capacity of the transformer to integrate new distributed sources into the system.

Submitted by GUILHERME RODRIGUES DE LIMA null (guirodrigueslima@hotmail.com) on 2017-09-15T18:57:55Z No. of bitstreams: 1 Defesa_correção_ficha_catalografica.pdf: 3367275 bytes, checksum: 6a436d913d3a352c3a8ec8e237660a1b (MD5) / Approved for entry into archive by Monique Sasaki (sayumi_sasaki@hotmail.com) on 2017-09-19T17:42:06Z (GMT) No. of bitstreams: 1 lima_gr_me_sjrp.pdf: 3367275 bytes, checksum: 6a436d913d3a352c3a8ec8e237660a1b (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-19T17:42:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 lima_gr_me_sjrp.pdf: 3367275 bytes, checksum: 6a436d913d3a352c3a8ec8e237660a1b (MD5) Previous issue date: 2017-08-18 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Transistores de filme fino (TFT) são dispositivos presentes em nosso cotidiano, usados em uma ampla variedade de aplicações, desde de processadores, registradores e monitores de tela plana. Estes dispositivos apresentam diversos benefícios, tais como: transparência, flexibilidade, rapidez, baixo custo e confiabilidade, o que faz com que tenham interesse de muitos grupos de pesquisa nas últimas décadas. Este trabalho visa o desenvolvimento de um novo método de deposição por spray, em atmosfera ambiente e a baixa temperatura (350ºC), para produção de filmes finos de óxidos zinco (ZnO) aplicados como camada ativa em TFTs. Os filmes finos transparentes de ZnO foram depositados por solução de um precursor orgânico (acetato de zinco bi-hidratado (Zn(CH3COO) · 2H2O)) sobre substratos de Si-p/SiO2 pelo método de deposição por spray. Este método emprega uma automação própria de controle na deposição para obter filmes altamente homogêneos e reprodutivos. Um grande conjunto de parâmetros na deposição foram testados para otimização dos filmes semicondutores para TFTs, como por exemplo: distância do spray sobre a placa de aquecimento, tempo de deposição, número de camadas, concentração da solução, entre outros. Os resultados obtidos na caracterização dos dispositivos, como, mobilidade de saturação (µsat), tensão de limiar de operação (Vth) e razão entre a corrente de operação e a corrente intrínseca (ION/OFF), foram comparados para diferentes parâmetros de deposição utilizados. Esse trabalho contribui em utilizar um novo método de deposição de baixo custo, para possíveis aplicações industriais e que pode ser expandido facilmente para larga escala de produção na fabricação de outros dispositivos de filme fino, como, OTFTs (Organic Thin Film Transistors), células solares, LCDs (Liquid Crystal Displays), OLEDs (Organic Light Emitting Diodes), LEDs (Light Emitting Diodes) e sensores. / Thin-film transistors (TFT) are every day devices used in a wide variety of applications, like processors, recorders and flat-panel monitors. These devices that present benefits, such as transparency, flexibility, speed, lower-cost and reliability, which have attracted interest in several research groups in recent decades. The aim of this work is the development of a new method of spray deposition, in ambient atmosphere and at low temperature (350ºC), for the production of thin films of zinc oxide (ZnO) applied as active layer in TFTs. The ZnO thin films were deposited from an organic solution of zinc acetate dihydrate (Zn(CH3COO) · 2H2O) on to Si-p/SiO2 substrates by the spray deposition method. This method employs its own automation for the deposition to obtain highly homogeneous and reproducible films. A large set of parameters in the deposition were tested for optimization of the semiconductor films for TFTs, such as: distance of the spray to the hot-plate, deposition time, number of layers, solution concentration, among others. The results obtained in the characterization of the devices, such as, mobility at saturation (μsat), threshold voltage (Vth) and on/off ratio (ION/OFF), were compared for different deposition parameters. This work contributes to the development of a novel, low-cost deposition method for possible industrial applications that can be easily expanded for large scale production of other thin film devices, such as, Organic Thin Film Transistors (OTFTs), solar cells, LCDs (Liquid Crystal Displays), OLEDs (Organic Light Emitting Diodes), LEDs (Light Emitting Diodes) and sensors. / CNPq: 133952/2015-0

CAPES / Este trabalho apresenta o desenvolvimento de metodologias para dimensionamento de filtros passivos para conversores estáticos de potência conectados à rede ou em operação como fonte ininterrupta de energia, do Inglês, Uninterruptible Power Supply (UPS). São apresentadas novas metodologias para o dimensionamento de filtro indutivo (L) e filtro indutivo-capacitivo-indutivo (LCL) para conexão de conversores à rede de distribuição e uma metodologia para o dimensionamento de filtro indutivo-capacitivo (LC) para conversores estáticos operando como UPS. Para o filtro L, são apresentadas metodologias baseadas no valor do pico da ondulação de corrente no indutor ou em funções de transferência dos circuitos equivalentes e objetivam garantir que a distorção harmônica total de corrente (DHTi) no ponto de conexão comum não ultrapasse os valores estabelecidos por normas específicas. Para a metodologia proposta para o filtro LCL, além da DHTi, a frequência de ressonância ( fres), o coeficiente de amortecimento (x ) e fator de potência no ponto de conexão comum (FP) são parâmetros de projeto a serem atendidos pelo filtro projetado. A metodologia de dimensionamento de filtro é baseada em funções de transferência de circuitos equivalentes. Para o filtro LC, a metodologia também é baseada na função de transferência de um circuito equivalente e utiliza como parâmetros de projeto que devem ser atendido, a distorção harmônica total de tensão (DHTv) sobre a carga e o coeficiente de amortecimento. Para a verificação das metodologias propostas são utilizadas simulações computacionais por meio do software PSIM e, posteriormente, são apresentados resultados de ensaios experimentais utilizando-se de uma plataforma experimental desenvolvida para este fim para corroborar as propostas de projeto dos filtros L, LC e LCL. / This work presents the development of design methodologies for passive filters for static power converters connected to the network or operating in islanded mode. Methodologies for the design of inductive (L) filter and inductive-capacitive-inductive (LCL) filter for network connection and inductive-capacitive filter (LC) for converters operating as uninterruptible power supply (UPS) will be presented. For the L filter, methodologies based on the peak value of the current ripple in the inductor or on transfer functions of equivalent circuits are presented and aim to ensure that the total harmonic distortion of current (THDi) in the point of common connection does not exceed the values defined by specific rules. For the proposed methodology for the LCL filter, in addition to THDi, the resonance frequency, the damping coefficient of filter and the power factor in the point of common connection are design parameters to be met by the filter designed. The filter design methodology is based on equivalent circuit. The total harmonic distortion of voltage (THDv) and the damping coefficient are considered as design parameters. To corroborate the proposal, PSIM simulations are used and experimental results are also presented.

Resumo: O objetivo deste projeto foi estudar o efeito da segregação de dopantes em cerâmicas à base de SnO2 obtidas pelo método de mistura de óxidos para verificar como a segregação dos dopantes para o contorno de grão influencia as propriedades elétricas que são, basicamente, uma propriedade do contorno de grão nas cerâmicas de SnO2. Estes resultados foram comparados com os resultados obtidos para as cerâmicas preparadas pelo método de precipitação com uréia. As características morfológicas dos pós foram correlacionadas às características elétricas e microestruturais das cerâmicas. As características de microestrutura e de segregação foram acompanhadas por microscopia eletrônica de varredura e por microscopia eletrônica de transmissão. As características elétricas incluíram medidas de impedância complexa e de tensãocorrente. Os valores de energia de barreira de potencial aumentaram com a concentração de Cr2O3 para os sistemas à base de SnO2. Observou-se que a resistividade elétrica, dos sistemas dopados com cromo, aumentou com sua concentração e este comportamento pode ser atribuído à diminuição do tamanho médio de grão que acompanha o aumento da concentração de cromo. A partir das concentrações ≥ 0,10 % mol de Cr2O3 observou-se forte diminuição nos tamanhos de grão das amostras. O circuito equivalente é do tipo 'arco de Cole' que apresenta um elemento de fase constante atribuído às depressões dos semicírculos. Através da aproximação de Mukae, calculou-se os valores de densidade de doadores de carga, densidade de estados de superfície e tensão por barreira. Observou-se que estes parâmetros aumentaram com a concentração de cromo e que os valores de coeficiente não-linear apresentaram tendência de acompanhar o aumento desses valores nos sistemas estudados. Os sistemas preparados pelo...(Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The objective of this project was to study the effect of dopant segregation in SnO2-based ceramics obtained by the method of oxide mixture in order to verify how the segregation of the dopants into the grain boundary influences the electrical properties which are, basically, a property of the grain boundary in SnO2 ceramics. These results have been compared with the results obtained for ceramics prepared by the precipitation method with urea. The powder morphological characteristics have been correlated to the electrical and microstructural characteristics of the ceramics. The microstructure and segregation characteristics have been followed by scanning electronic microscopy and transmission electronic microscopy. The electrical characteristics included complex impedance and current-voltage measurements. The values of potential energy barrier increased with the Cr2O3 concentration for the SnO2-based systems. It was observed that the electrical resistivity of the chromium doped systems increased with its concentration and this behaviour can be attributed to the reduction of the mean grain size, which accompanies the increase of chromium concentration. From concentrations ≥ 0,10 % mol de Cr2O3 it was observed a strong reduction in the grain sizes of the samples. The equivalent circuit is of the 'Cole arc' type which presents a constant phase element attributed to the depressions of the semicircles. By using Mukae's approximation, the values of charge donors density, surface states density and barrier voltage were calculated. It was observed that these parameters increased with the chromium concentration and that the values of the nonlinear coefficient had a tendency to follow the increase of these values in the studied systems. The systems prepared by the method of conventional oxide mixture presented precipitates, in the grain ...(Complete abstract, click electronic access below) / Orientador: Wanda Cecília Las. / Coorientador: Mario Cilense. / Doutor

Orientador: Mario Cilense / Banca: Carlos de Oliveira Paiva Santos / Banca: Paulo Roberto Bueno / Banca: Edson Roberto Leite / Banca: Dulcina Maria Pinatti Ferreira de Souza / Resumo: Estudos preliminares foram realizados em cerâmicas com propriedades varistoras, à base, SnO2-TiO2-Co2O3, com adições de Nb2O5, Ta2O5, Cr2O3 e Al2O3, preparados por meio de misturas de óxidos em moinho de alta energia, sinterizados em forno tubular na temperatura de 1250ºC durante 90 min em atmosfera de oxigênio, argônio e ambiente. Foram caracterizados quanto à densidade e propriedades elétricas.Terminada essa etapa, o sistema escolhido foi aquele que melhor se adaptou ao propósito do estudo desse trabalho. O sistema escolhido, SnO2-0,75TiO2-0,1Co2O3-0,05Nb2O5 mol %, foi preparado nas mesmas condições que na fase preliminar, sinterizados em atmosfera ambiente, tratados termicamente a 900ºC durante 60 min em atmosfera de oxigênio, e a pressão reduzida (10- 2torr). Em seqüência, essas amostras foram caracterizadas quanto as suas propriedades elétricas (medida tensão-corrente, espectroscopia de impedância e microscopia de força eletrostática) e microestruturais (difração de raios x, microscopia eletrônica de varredura, analise de EDX, analise de EDS, microscopia eletrônica de transmissão e espectroscopia de fotoelétrons induzida por raios x). A medida da altura da barreira foi obtida por meio da técnica de microscopia de força eletrostática através de uma modelagem matemática. / Abstract: In the present thesis it was studied nonohmic electronic ceramics based on SnO2.TiO2.Co2O3 ternary systems doped with Nb2O5, Ta2O5, Cr2O3 and Al2O3. These systems were prepared using traditional ball milling oxide mixture process. The sintering was conducted using tubular furnace at 1250 ºC for 90 min in different atmospheres: oxygen, argon and ambient atmosphere. Structural, density and electrical properties were investigated in all of the systems. The system presenting superior electrical properties was chosen to be studied concerning relationship between microstructural features and electrical properties. Therefore, SnO2-0.75TiO2-0.1Co2O3-0.05Nb2O5 % mol composition was thermal treated at 900 ºC for 60 min at oxygen-rich and oxygen-poor (10-2torr) atmospheres. After this step, the system was characterized by using different electrical, structural and microstructural techniques (current-voltage, impedance spectroscopy and electronic force image, X-ray diffraction, scanning electronic microscopy (SEM) and energy dispersive x-ray (EDX), energy dispersive spectroscopy (EDS) and transmission electron microscopy (TEM). The potential barrier was mathematical modeled according to electrostatic force images. The mathematical treatment is based on a matrix systems applied to each potential difference existing in the sample. From the solution of the matrix system it is possible to obtain the barrier height as a function of the applied potential. / Doutor

Este trabalho propõe uma metodologia de projeto de controladores para o amortecimento de oscilações eletromecânicas de baixa frequência em sistemas elétricos de potência. O problema de controle é estruturado na forma de desigualdades matriciais, as quais permitem a busca por uma solução numérica para o problema de controle. Os controladores de amortecimento baseados na realimentação dinâmica de saída, gerados por metodologias de projeto na forma de desigualdades matriciais, geralmente apresentam ordem elevada. Além disso, projetos considerando sistemas de potência de médio porte demandam elevado tempo computacional. Nesse contexto, o presente trabalho propõe uma metodologia de projeto capaz de gerar controladores de ordem reduzida. A metodologia proposta adota um índice de desempenho que possibilita a redução do tempo computacional demandado no projeto. O índice de desempenho adotado para o sistema em malha fechada é a energia do sinal de saída do sistema. Essa energia corresponde à integral do valor quadrático do sinal adotado como saída do sistema. A metodologia proposta permite especificar um índice de desempenho apenas para aos modos de resposta de interesse do sistema, contornando as limitações das metodologias baseadas em posicionamento regional de polos. A relação entre o valor da energia do sinal de saída do sistema e seu fator de amortecimento é estabelecida por meio de uma equação algébrica. Neste trabalho, a metodologia é aplicada na geração de controladores de amortecimento para geradores síncronos. Entretanto, o procedimento proposto é genérico o suficiente para ser aplicado a outros tipos de geradores (gerador de indução empregado em unidades eólicas, por exemplo), a dispositivos FACTS (do Inglês, Flexible AC Transmission System) assim como a outros tipos de sistemas dinâmicos. A metodologia gerou um controlador eficaz para um caso onde a formulação baseada no tradicional posicionamento regional de polos é incapaz de gerar um controlador que assegure uma boa margem de estabilidade para o modo de resposta de interesse. / This work proposes a methodology for the design of controller to damp low frequency electromechanical oscillations in power systems. The control problem is structured in the form of matrix inequalities, which allows obtaining a numerical solution for the control problem. The damping controllers based on dynamic output feedback, generated by design methodologies in the form of matrix inequalities, usually presents high order. In addition, the design of this controller, considering large power systems, usually requires excessive computational effort. In this context, this work proposes a methodology for the design of reduced order controllers. The proposed methodology employs a performance index that is less costly in terms of computational effort when compared to the one with the traditional regional pole placement. The adopted performance index for the closed loop system is the energy of the system output. This energy corresponds to the integral of the signal squared regarding the system output. The proposed methodology allows specifying a performance index only for the response modes of interest, overcoming the limitations of the methodologies based on regional pole placement. The relation between the energy value of the output signal of the system and its damping factor is established by means of an algebraic equation. In this paper, the methodology is applied to generate damping controller for synchronous generators. However, the proposed procedure is general enough to be applied to other kinds of power plants (wind generation, for example), to FACTS devices, as well as to other dynamic systems. The methodology has generated an effective controller for a case where the formulation based on the regional pole placement is unable to generate a controller which assures a good stability margin for the response mode of interest.