Orientadores: Richard Landers, Raphael Tsu / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-21T02:37:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Morais_Jonder_D.pdf: 9240439 bytes, checksum: d9925fda272afca4f224ac56808196c3 (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: Neste trabalho propomos o crescimento e a caracterização de nanocristais de silício visando o estudo do efeito do confinamento quântico nas propriedades óticas e elétricas destes materiais. Baseados em resultados preliminares que mostraram evidências de confinamento quântico em diodos de tunelamento ressonante de silício, desenvolvemos um novo tipo de estrutura a qual denominamos "Silicon-lnterface Adsorbed Gas Superlattices'l (Si-IAG). Uma estrutura constituida por multicamadas de silício amorfo intercaladas com a exposição de gases, oxigênio e hidrogênio, na interface entre estas camadas. Estas amostras apresentaram fotoluminescência relativamente intensa na faixa do visível, e partículas de Si com dimensões da ordem de 3nm, como indicado por medidas de Espalhamento Raman. Para o desenvolvimento das amostras de Si-IAG, foi projetado e construído um sistema versátil de evaporação de silício em ultra alto vácuo (UHV), com o propósito de se obter as nanopartículas com dimensões controladas. Na caracterização das Si-IAG foram utilizadas principalmente Espalhamento Raman (ER), Fotoluminescência (PL) e Espectroscopia de Elétrons Auger (AES). Resultados mostraram a possibilidade de se fabricar e controlar nanocristais de silício, que apresentam emissão de luz no visível, por um processo compatível com a atual tecnologia MOS ("Metal Oxide Semiconductor") utilizada na microeletrônica / Abstract: In This work, we propose the fabrication and characterization of silicon nanocrystals to study the effects of quantum confinement on the optical and electrical properties. Based on previous results indicating quantum confinement effects in silicon resonant tunelling diodes, we introduce a new kind of heterostructure called Silicon Interface Adsorbed Gas Superlattices (Si-IAG), i.e., consisted of the intercalation of amorphous silicon layers with gas exposure, oxygen and/or hydrogen, at the interfaces between the a-Si layers. These samples give rise to a fairly strong light emission (PL) in the visible range, and particle sizes in the order of 3nm, as indicated by Raman Scattering. For the fabrication of Si-IAG samples, a new and versatile deposition system was designed and constructed to evaporate silicon in UHV, with the purpose of obtaining and controlling the size of the nanoparticles. Raman scattering, photoluminescence and Auger electron spectroscopy (AES) were the main tools to characterize the Si-IAG samples. The results pointed out the possibility of fabrication and control of the silicon nanocrystals size by means of a process compatible with the current microelectronics MOS technology / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientador: Oswaldo Luiz Alves / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-19T14:26:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Martinez_DiegoStefaniTeodoro_D.pdf: 3429324 bytes, checksum: cc064a83a4c293e8f0dbeb800c8212cb (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Neste trabalho foram estudados aspectos de purificação e caracterização de nanotubos de carbono de parede múltiplas, bem como suas interações com diferentes níveis de organização dos biossistemas. Os nanotubos foram purificados e caracterizados após tratamentos químicos com HNO3, HCl e NaOH em sistema de refluxo convencional, sendo obtido nanotubos com pureza > 98,5 % (livres de ferro) e livres de resíduos carbonáceos. Para expressas os reflexos da interação dos nanotubos purificados com os biossistemas selecionados foi adotada uma abordagem sistêmica (Nível Ecológico > Nível Imunológico > Nível Celular-molecular). Os principais resultados desta interação foram: i) ausência de ecotoxicidade aguda para o organismo aquático Daphnia similis, quando dispersos em biossurfactantes produzidos pelo microorganismo Bacillus subtilis; ii) ausência de efeito mutagênico sobre linhagens de Salmonella typhimurium (Teste de Ames); iii) desenvolvimento de um eficiente processo para tratamento de efluente contendo resíduos carbonáceos provenientes da etapa de purificação dos nanotubos; iv) efeito imunoestimulatório (adjuvante) em camundongos geneticamente selecionados e, v) capacidade de internalização celular e efeito citotóxico em astrócitos primários in vitro, via indução de morte celular programada (apoptose) / Abstract: In this work, aspects of the purification and characterization of multiwalled carbon nanotubes were studied as well as their interactions with different organization levels of biological systems. The carbon nanotubes were purified and characterized after chemical treatments with HNO3, HCl and NaOH under conventional reflux system. It was obtained nanotubes with purity > 98.5% (iron free) and without carbonaceous byproducts. A systemic approach (Ecological level > Immunological level > Cellular-molecular level) was used to represent the carbon nanotube interactions with biological systems. The main results regarding the interactions were: i) absence of acute ecotoxicity to Daphnia similis aquatic organism when the nanotubes were dispersed with biosurfactant produced by Bacillus subtilis microorganism; ii) absence of mutagenic effect to Salmonella typhimurium strains (Ames Test); iii) development of an effective process for effluent treatment containing carbonaceous byproducts originated from carbon nanotube purification process; iv) immunostimulant effect (adjuvant) in genetically selected mice; v) cellular internalization capacity and cytotocity effect on in vitro primary astrocytes by inducting programmed cell death (apoptosis) / Doutorado / Quimica Inorganica / Doutor em Ciências

The present work is devoted to the study of the nonlinear optical properties of smectic samples containing gold nanoparticles with a rod shape. By using the time-resolved Z-scan technique, we determine the nonlinear refractive and absorptive coefficients at the vicinity of the smectic-A-nematic phase transition. Our results reveal that such coefficients are sensitive to the sample temperature. In particular, we show that the nonlinear refractive index presents a singular behavior close to the transition temperature. Further, we show that a nonlinear optical response may take place at temperatures where the smectic order is well established. We provide a detailed discussion of the effects associated with the introduction gold nanoparticles on the mechanisms behind the optical nonlinearity in liquid-crystal samples. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O presente trabalho é dedicado ao estudo das propriedades ópticas não-lineares de amostras esméticas contendo nanopartículas de ouro com um formato de bastão. Usando a técnica de varredura Z resolvida no tempo, nós determinamos os coeficientes de refração e de absorção não-lineares, nas vizinhanças da transição de fase nemática-esmética-A. Os nossos resultados revelam que esses coeficientes são sensíveis a temperatura da amostra. Em particular, nós mostramos que o índice de refração não-linear apresenta um comportamento singular próximo á temperatura de transição. Além disso,nós mostramos que uma resposta óptica não-linear pode ocorrer em temperaturas onde a ordem esmética está bem estabelecida. Será realizada uma discussão detalhada dos efeitos associados com as nanopartículas de ouro. E uma introdução sobre os mecanismos por trás da não-linearidade óptica em amostras de cristais líquidos esméticos.