Neste trabalho, foi utilizado o método de deposição assistida por feixe de íons (IBAD na sigla em inglês) para produção de filmes finos de nitreto de índio em substratos de silício (111) e Safira-C. Variando as condições de deposição e utlilizando a técnica de difração de raios-X, investigou-se com o intuito de obter os parâmetros que resultam em filmes finos com melhor grau de cristalinidade. Os filmes produzidos a 380C apresentaram alta cristalinidade, superior àqueles a 250C. Temperaturas muito superiores a 380C não ocasionam a formação de filme cristalino de InN, como foi observado ao utilizar a temperatura de 480C; o mesmo se observa ao utilizar temperatura ambiente. Na temperatura considerada adequada ,de 380C, obteve-se que a utilização de Ra, ou seja, a razão de fluxo de partículas entre o nitrogênio e índio, em torno de 2,3 permite obter um melhor grau de cristalinização, o qual decresce conforme se diverge desse valor. A comparação entre difratogramas de amostras produzidas com e sem a evaporação prévia de titânio, o qual é possível observar um deslocamento dos picos do InN, indicam que o efeito Gettering permite a redução de impurezas no filme, principalmente de oxigênio. Utilizou-se a técnica de Retroespalhamento de Rutherford para obtenção da composição dos elementos e o perfil de profundidade. Notou-se uma forte mistura dos elementos do substrato de silício e safira com o nitreto de índio mesmo próximos a superfície. A presença indesejável de impurezas, principalmente o oxigênio, durante a deposição de filmes finos é praticamente inevitável. Desta forma, cálculos ab initio baseados na Teoria do Funcional da Densidade (DFT) foram realizados para investigar defeitos isolados e complexos de oxigênio no nitreto de índio e a sua influência nas propriedades óticas. Considerou-se diferentes concentrações de oxigênio (x=2,76, 8,32, 11,11 e 22,22%) aplicando-se o método PBEsolGGA e TB-mBJ para o tratamento da energia e potencial de troca e correlação. Obteve-se que é energeticamente favorável o oxigênio existir principalmente como defeito carregado e isolado. Os resultados utilizando a aproximação de TB-mBJ indicam um estreitamento do bandgap conforme a concentração de oxigênio aumenta. Entretanto, a alta contribuição do efeito de Moss-Burstein resulta num efetivo alargamento do band gap, gerando valores de band gap ótico maiores que no do bulk de nitreto de índio. / In the present work, the ion beam assisted deposition (IBAD) method was used for the production of thin films of indium nitride in silicon (111) and sapphire (001) substrates. Through variation of deposition conditions and by using X-ray diffraction technique, the parameters which resulted in thin films with the best crystallinity were investigated. The film produced at 380C showed good crystallinity, which was better than the one produced at 250C. Temperatures much higher than 380C doesn\'t lead to the formation of crystalline films of InN; the same is observed by using room temperature. In the temperature of 380C considered as adequate, it was obtained that using Ra, that is, the flux ratio of nitrogen and indium, around 2.3 allows getting a better crystallinity, which decreases as deviates from this value. The comparison between diffractograms of samples produced with and without the previous titanium evaporation, where a dislocation of indium nitride peak was observed, indicates that the Gettering effect reduces the impurities on the films, especially oxygen. The Rutherford Backscattering technique was applied in order to obtain the elements composition and the depth profile. It was noticed a strong mixture between substrates elements with the indium nitride even close to the surface. The presence of unintentional impurities, mainly oxygen, are almost inevitable during thin films deposition. Thus, Density Functional Theory based on \\textit calculations was employed to investigate single and complex defects of oxygen in Indium Nitride and their influence on the optical properties. Different oxygen contents (x=2.76, 8.32, 11.11 and 22.22%) were considered in our study by using PBEsolGGA and TB-mBJ for the treatment of exchange-correlation energy and potential. It was found that oxygen is energetically favorable to exist mainly as singly charged isolated defect. The results using TB-mBJ approximation predicts a narrowing of the bandgap as oxygen content increases. Nevertheless, the larger contribution of the Moss-Burstein effect leads to an effective band-gap increase, yielding absorption edge values larger than that of the intrinsic bulk indium nitride.

nÃo hà / As ligas de ZircÃnio tÃm maior aplicabilidade na indÃstria nuclear, sÃo utilizadas na fabricaÃÃo de tubos que compÃem uma estrutura metÃlica, denominada de elemento combustÃvel, que forma o nÃcleo dos reatores nucleares. Os referidos tubos sÃo utilizados no revestimento de pastilhas cerÃmicas de diÃxido de urÃnio enriquecido e podem sofrer precipitaÃÃo de hidretos em condiÃÃes operacionais. Esse efeito à deletÃrio Ãs citadas ligas, tendo em vista a reduÃÃo da ductibilidade a depender da morfologia dos hidretos formados. A morfologia dos hidretos e a sua respectiva susceptibilidade à formaÃÃo foram avaliados em amostras de ligas de comerciais de zircÃnio Zircaloyâ4Â, Zirlo e M5â. As amostras foram hidrogenadas em autoclave, nas condiÃÃes de pressÃo e temperatura de um reator nuclear. Posteriormente foram feitas anÃlises microestruturais das ligas e verificaÃÃo da morfologia hidretos metÃlicos formados, por microscopia Ãptica e de varredura eletrÃnica, bem como foi utilizada a tÃcnica de difraÃÃo de Raios X, a fim de identificar a presenÃa de hidretos. Hidretos circunferenciais, foram formados, pela referida condiÃÃo de hidrogenaÃÃo, somente na liga M5â e hidretos radiais, que sÃo indesejÃveis por serem pontos nucleadores de trincas, formaram-se nas liga Zirlo e M5â para condiÃÃes mais severas de hidrogenaÃÃo. Para ambos os tipos de hidrogenaÃÃo nÃo se verificou, nas micrografias, a presenÃa de hidretos no Zircaloyâ4Â, no entanto, picos de hidretos foram evidenciados por difraÃÃo de raios X, para a condiÃÃo de hidrogenaÃÃo mais severa. / Zirconium alloys have greater applicability in the nuclear industry are used in the manufacture of tubes that make up a metal structure , called the fuel element , and form the core of nuclear reactors . Such tubes are used in the coating of ceramic pellets of enriched uranium dioxide and precipitation of hydrides can undergo in operating conditions . This effect is detrimental to the aforementioned alloys , with a view to reducing the ductility depending on the morphology of hydrides . The morphology of hydrides and their respective susceptibility to formation were evaluated in samples of commercial zirconium alloys Zircaloy - 4 Â, ZIRLO  and M5 â . The samples were hydrogenated in an autoclave under the conditions of pressure and temperature of a nuclear reactor . Later microstructural analysis and verification of alloy metal hydrides formed morphology , were made by optical microscopy and scanning electron as well as the technique of X-ray diffraction was used to identify the presence of hydrides. Circumferential hydrides were formed, by hydrogenation condition that only the radial hydrides and M5 â alloy, which are undesirable to be more deleterious to mechanical properties, the alloy is formed Zirloâ M5Â, and for more severe hydrogenation conditions. For both types of hydrogenation was not observed in the presence of hydrides Zircaloy-4 Â.

CoordenaÃÃo de AperfeÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / The present work describes the use of a grinding dust almost granite raw feedstock to the process of ceramic injection molding at low pressures. The main objective was to demonstrate the technical feasibility of using a low-cost raw material for parts for applications where these were not subjected to large mechanical stresses. Initially it selected a powder from the extraction of a granite commercial value called White Savannah. The material was characterized by chemical and petrographic analysis (for microprobe), and microscopy Scanning electron diffraction and X-ray. After several unsuccessful attempts to use the powder in the raw state, it was subjected to a simple procedure for comminution by grinding and subsequent selection by sieving. The obtained fines were mixed with binder to carnauba wax base, developed in previous research. Rheological studies helped determine the optimum amount of binder and powder in the mixture to be injected. Thermogravimetric analysis was used to establish a ramp for removal of the binder by thermal degradation after injection. The binder removal step was performed without introducing macrodefeitos. The parts were sintered in air in a muffle furnace at temperatures between 1200 0 C to 1280 0 C. Next, the pieces were evaluated in terms of density, porosity, shrinkage and hardness. The best results in terms of appearance, shape maintenance and combination of physical and mechanical properties were obtained with the parts sintered at 1250 0 C. The values ​​obtained for these properties were deemed reasonable when compared to results obtained with previously manufactured parts using other granite waste. / O presente trabalho descreve a utilização de um pó residual de granito em estado quase bruto como matéria-prima para o processo de moldagem cerâmica por injeção a baixas pressões. O objetivo principal era demonstrar a viabilidade técnica de se utilizar uma matéria-prima de baixo custo para obter peças para aplicações em que essas não fossem submetidas a grandes esforços mecânicos. Inicialmente foi selecionado um pó proveniente da extração de um granito de valor comercial denominado Branco Savana. O material foi caracterizado por análises petrográfica e quı́mica (por microssonda), além de microscopia eletrônica de varredura e difração de raios-X. Após algumas tentativas infrutı́feras de se utilizar o pó no estado bruto, o mesmo foi submetido a um procedimento simples de cominuição por moagem e posterior seleção por peneiramento. Os finos obtidos foram misturados ao ligante à base de cera de carnaúba, desenvolvido em pesquisas anteriores. Estudos reológicos ajudaram a determinar a quantidade ótima de ligante e pó na mistura a ser injetada. A análise termogravimétrica foi utilizada para se estabelecer uma rampa para a retirada do ligante por degradação térmica, após a injeção. A etapa de retirada do ligante foi realizada sem introdução de macrodefeitos. As peças foram sinterizadas ao ar, em forno mufla, a temperaturas entre 1200 0 C e 1280 0 C. Em seguida as peças foram caracterizadas quanto à densidade, porosidade, contração, e microdureza. Os melhores resultados em termos de aparência, manutenção do formato e combinação de propriedades fı́sicas e mecânicas foram obtidos com as peças sinterizadas a 1250 0 C. Os valores obtidos para essas propriedades foram considerados razoáveis, quando comparados aos resultados atingidos com peças fabricadas anteriormente, utilizando outros resı́duos granı́ticos.

Orientadores: Maria Alvina Krahenbuhl, Lisandro Pavie Cardoso / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-10T02:11:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gorga_RejaneCesarioPereira_M.pdf: 3579870 bytes, checksum: 225a43b57d7e0201a548070f1721a7f8 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: o estudo do comportamento dos ácidos graxos, presentes em óleos e gorduras de origem vegetal é importante, pois eles se apresentam sob a forma sólida à temperatura ambiente por apresentarem uma longa cadeia carbônica. Assim, para a modelagem de suas propriedades termo físicas, o conhecimento da estrutura cristalina dos sistemas binários compostos de ácidos graxos toma-se essencial. O potencial da difratometria de raios-X na análise de materiais policristalinos aumenta quando é associado ao método de Rietveld para o refinamento de estruturas cristalinas, pois fornece simultaneamente os parâmetros estruturais da amostra, a análise quantitativa das fases, a determinação da orientação preferencial, o tamanho de cristalitos e a microdeformação das amostras analisadas, entre outras análises possíveis. Nesse trabalho investigou-se a formação de soluções na fase sólida dos sistemas binários formados a partir dos ácidos graxos: Mirístico(x) + Palmítico(l-x) (sistema D e Láurico(x) + Mirístico(l-x) (sistema 2), usando a difração de raios-X associada ao método de Rietveld. Amostras dos dois sistemas foram preparadas em várias concentrações com fração molar na faixa de O < x < 1 em intervalos de x = 0,1. A análise dos difratogramas de raios X para o sistema 1 mostra o efeito da adição do ácido mirístic_ no palmítico, com a ocorrência das duas fases simultaneamente entre 0,3 < x < 0,7. Fora desse intervalo, apenas as fases puras dos ácidos foram observadas. No sistema 2 observou-se a formação de uma nova fase cristalina entre 0,4 < x < 0,6, que não pode ser identificada como fase láurico ou mirístico. A melhor simulação para o Rietveld da amostra x = 0,4 foi obtida para as proporções 80% da nova fase e 20% da fase mirístico, enquanto que para a amostra x = 0,5, apenas a contribuição da nova fase foi considerada. O modelo para a nova fase cristalina no refinamento leva em consideração o arranjo de uma cadeia de C com 13 átomos para essa fase, seguindo o mesmo arranjo dos átomos de C nas células unitárias dos ácidos nos dois sistemas, e um bom ajuste (Rwp = 10,5%) foi obtido por Rietveld. Uma forte interação entre os grupos carboxila conduzindo a um possível ordenamento da estrutura explicaria a nova fase obtida do refinamento. Os resultados para x > 0,8 indicam a fase do ácido láurico como única contribuição / Abstract: The X-ray diffraction potential in the analysis of polyerystalline materiaIs enhances when it is associated with the Rietveld method for refinement of crystalline structures, since one can obtain simultaneously: the sample structural parameters, the quantitative phase analysis, the preferred orientation determination, crystallite size and sample micro strain, among other possible information. ln this work, the formation of solutions in the solid phase of the binary fat acid systems: Miristic(x) + Palmitic(1-x) (system 1) e Laurie(x) + Miristic(1-x) (system 2) by using the X-ray diffraction associated with the Rietveld method is investigated. Samples of the two systems were prepared with several concentrations in the range of O < x <1 with increments of O.1. The system 1 X-ray diffractogram analysis exhibits the effect of the addition of the Miristic acid in the Palmitic, with the occurrence of two simultaneous phases for 0.3 < x < 0.7. Out of this range, only the pure fat acid phases were observed. ln system 2, it was observed the formation of a novel crystalline phase for 0.4< x < 0.6, which could not be identified as none of the two acid phases of the system. The best Rietveld simulation for x = 0.4 sample was obtained for 80% of the new phase and 20% of the Miristic phase, whereas for x = 0.5 sample, only the new phase contribution was obtained. A possible model for the new phase obtained through the refinement takes into consideration the packing of a Carbon chain with 13 atoms in the unit cell, following the same disposition of the C atoms in the unit cell of the fat acids of both systems. A very good Rietveld fit (Rwp= 10,5%) was obtained for this new phase. A possible structure ordering due to a strong interaction among the carboxylic groups should explain the new phase obtained from the Rietveld refinement. The results for x > 0.8 show only the contribution of the Laurie acid phase / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Mestre em Engenharia Química

Orientadores: Carlos Raimundo Ferreira Grosso / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-10T13:38:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Leonel_AldaJusceline_M.pdf: 1114899 bytes, checksum: 0e2498fa7d8941ce552ac5eced6c86a2 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Apesar de micropartículas lipídicas possuírem vantagens, como baixa toxicidade e não utilizarem solventes orgânicos em sua produção, elas apresentam alguns inconvenientes como a baixa capacidade de encapsulação do recheio e a possibilidade de expulsão do material de recheio encapsulado durante o armazenamento. Este trabalho teve como objetivo estudar a formação e a estabilidade de micropartículas de lipídios preparadas por spray cooling compostas por ácidos graxos (esteárico e oléico) e gordura vegetal hidrogenada como matriz, lecitina de soja como tensoativo e solução de glicose como material de recheio. Foram avaliados morfologia de superfície, tamanho de partícula, quantidade de recheio encapsulada e não encapsulada (superficial) e comportamento de liberação do recheio em solução aquosa. Para o estudo da estabilidade, medidas da retenção do recheio ao longo do tempo em temperatura controlada, medidas de difração de raios-X (0, 7, 14, 21 e 28 dias) e medidas calorimétricas (tempo zero) foram efetuadas. Valores de eficiência de encapsulação foram superiores a 70%, e as maiores quantidades de glicose não encapsulada foram encontradas nas formulações nas quais foram adicionadas maiores quantidades de recheio. A liberação do recheio também apresentou correlação com a quantidade de recheio utilizado, onde menores quantidades de recheio foram mais bem retidas. Os diâmetros médios das micropartículas situaram-se entre 25 e 32 µm, e as partículas apresentaram paredes rugosas porém contínuas. No estudo da estabilidade, as formulações com maiores quantidades de recheio (solução de glicose 80%) ou sem a adição de tensoativo (solução de glicose 40%, sem lecitina) apresentaram, na quantidade de glicose superficial, 18 e 56% de recheio não encapsulado no último dia de análise, respectivamente, sendo significativamente diferente das outras duas formulações, uma com solução de glicose 60% e outra com solução de glicose 40%, que apresentaram resultados de 5% e 2% no último dia de análise. Os resultados de difração de raios-X não apresentaram alterações ao longo dos 28 dias de estudo e os resultados de DSC foram semelhantes no tempo zero entre as diferentes formulações estudadas. A utilização da mesma matriz lipídica nas formulações parece responsável pelos resultados da difração de raios-X e calorimétricos obtidos / Abstract: Although lipid microparticles have advantages, just as low toxicity and no use of organic solvents in their production, they present some incovenients, as low capacity of encapsulation of core material and the expulsion of encapsulated core during its storage. The aim of this work was to study the formation and the stability of lipid microparticles prepared by spray cooling, composed by fatty acids (stearic and oleic) and hydrogenated vegetable fat as matrix, soya lecithin as surfactant and glucose solution as core material. For this propose, surface morphology, particle size, no encapsulated (surficial) core measure, total encapsulated core material and core release behavior in aqueous solution were evaluated. The stability study was evaluated with measures of core retention along of the time in controlled temperature, X-ray diffraction measurements (0, 7, 14, 21 and 28 days) and calorimetric measurements (zero time). The efficiency of encapsulation was above 70% and the biggest amounts of glucose no encapsulated were found in the formulations in which were added the biggest amount of core material. Results of release of core material also showed correlation with the amount of core material utilized, where low amount of core material showed better retention. The mean diameters of microparticles remained between 25 and 32 µm and they exhibited rough walls, but continuous. In the stability study, formulations with high amounts of core material (solution of glucose 80%) or without the addition of surfactant (solution of glucose 40%, without lecithin) showed 18 and 56% of no encapsulated core material in the last day of analysis, respectively. This result were significantly different compared with the other two formulations, one with solution of glucose 60% and the other with solution of glucose 40%, that showed results of 5% and 2% of superficial glucose in the last day of analysis. The X-ray diffraction results didn¿t show alterations after 28 days. The DSC results showed similar profile for the formulations studied at zero time. The use of the same lipid materials to produce the microparticles during the stability study may be responsible for X-ray and calorimetric results obtained. / Mestrado / Nutrição Experimental e Aplicada à Tecnologia de Alimentos / Mestre em Alimentos e Nutrição

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This work deals with the study and the understand about the technique of X-ray reflectometry applied to the analysis of thin films. Accordingly thin films were chosen with a unique chemical composition (Ag, Cr and Nb) with different nominal thickness produced by two different equipments, but with the same technology (sputtering). For the curves of reflection, was used an X-ray diffractometer Rigaku RINT2000/PC, where small changes were necessary for correct implementation of the measurements. These results were analyzed using two variations of Parratt formalism (PARRATT, 1954), utilizing a complete software IILXRR2013 (MACHADO, 2013) that allows the simulation of reflectometry curves for thin films including roughness effects based on (CROCE, DEVANT, et al., 1970) and another, called simplified method, based on evaluation of the positions of maximum of franjes with the respect to the order of reflection. The latter being an excellent alternative for a prior analysis of the thickness of thin films. The results showed that is possible, using minor experimental modifications to obtain a good evaluation of layer thicknesses of various films, extending its use as a good thin films qualifier in general / Este trabalho tem por objetivo estudar e compreender a técnica de reflectometria de raios X aplicada à análise de filmes finos. Nesse sentido foram escolhidos alguns filmes finos singulares de composição química e de espessura nominal diferenciada produzidos por dois equipamentos diferentes, todavia com a mesma tecnologia (sputtering). Para a obtenção das curvas de reflexão foi utilizado um difratômetro de raios X marca RIGAKU RINT2000/PC, onde pequenas modificações foram necessárias à correta realização das medidas. Esses resultados foram analisados mediante duas variantes do formalismo de Parratt (PARRATT, 1954), um completo mediante a utilização do software IILXRR2013 (MACHADO, 2013) que permite a simulação de curvas de reflectometria para filmes finos incluindo efeitos de rugosidade (L. NEVOT, 1988) e outro simplificado baseado na avaliação das posições de máximo nas curvas de reflexões em função da ordem de reflexão. Este ultimo, chamado aqui de simplificação para monocamada, sendo uma alternativa excelente para análise de filmes finos. Os resultados mostraram que é possível, através de pequenas modificações experimentais obter-se uma boa avaliação de espessuras de camada de filmes diversos, extendendo seu uso como um bom qualificador de filmes finos de modo geral

In this work we have studied the structural and magnetic properties in Ni1-xAxO nanoparticles (x=0, 0,01, 0,05 e 0,10 e A=Fe ,Cr), with size from 5 to 38 nm, synthesized by co-precipitation method. In the first part we study the process of growth of the NiO nanoparticles in different synthesis conditions (influence of chelating agent and synthesis temperature). The magnetization and X-ray diffraction results showed a decreasing in the average particle size and size distribution with the increase of synthesis temperature. In the second part of this work was studied the influence of doping in the structural and magnetic properties. These results showed a decrease in particle size and change in particle shape with increasing of doping concentration. The hysteresis results show the appearance of exchange bias, which is reduced with the increasing of doping concentration, in which can be associated with increasing of thickness shell ferromagnetic of the particles. The Zero Field Cooling and Field Cooling (ZFC-FC) magnetization curves indicate for doped samples, a superparamagnetic behavior at high temperature and a uncommon peak at low temperature (close to 10 K) which is evidenced with increasing of the doping concentration, in contrast to pure sample. This behavior can be explained considering a high surface anisotropy due to the freezing of disordered surface spins caused by the incorporation of ions of Fe (or Cr) in the NiO matrix. / Neste trabalho foram realizados estudos de propriedades estruturais e magnéticas de nanopartículas de Ni1-xAxO (x=0, 0,01, 0,05 e 0,1 e A=Fe ,Cr), com tamanhos médios de 5 a 38 nm, sintetizadas pelo método de co-precipitação. Na primeira parte estudamos o processo de crescimento das nanopartículas de NiO em diferentes condições de síntese (influência de agente quelante e temperatura de síntese). Os resultados de Difração de raios X em conjunto com os dados de magnetização em função do campo mostram uma redução no tamanho médio e distribuição de tamanhos das partículas com o aumento da temperatura de síntese. Na segunda parte do trabalho foi avaliado o papel do dopante nas propriedades estruturais e magnéticas. Os resultados mostraram uma redução no tamanho e uma mudança na morfologia da partícula com o aumento da concentração do dopante. Resultados de magnetização em função do campo mostram o aparecimento de exchange bias, que é reduzido com o acréscimo da concentração de dopante, o qual pode estar associada com o aumento da espessura da camada ferromagnética nas partículas. As curvas de magnetização no modo Zero Field Cooling e Field Cooling (ZFC-FC) mostram, para as amostras dopadas com Fe e Cr, um comportamento superparamagnético à temperatura alta e um pico incomum a temperatura baixa (em aproximadamente 10 K) que é evidenciado ao aumentar a concentração do dopante, em contraste com a amostra pura. Esse comportamento pode ser explicado considerando uma alta anisotropia de superfície, devido ao congelamento dos spins superficiais desordenados, causado pela incorporação dos íons de Fe (ou Cr) na matriz NiO.

Orientador: Lisandro Pavie Cardoso / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-17T08:00:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Menezes_AlanSilvade_D.pdf: 23119383 bytes, checksum: ab5e971a0c297e969fddfdd4a44a73a6 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Neste trabalho, a difração múltipla (DM) de raios-X associada com as vantagens da radiação síncrotron configura-se como uma microssonda de alta resolução e é utilizada para obter relevantes contribuições ao estudo das propriedades estruturais de materiais semicondutores, apresentem-se eles como nanosistemas epitaxiais ou implantados com íons. O estudo e detecção de reflexões híbridas (interação camada epitaxial/substrato) coerentes (CHR) negativas nas varreduras Renninger (RS) do substrato é uma das contribuições desta tese. O mapeamento ?:f da condição de difração da reflexão secundária (113)(111) mostra que a CHR negativa que aparece é, na realidade, a interferência destrutiva entre a reflexão secundária da rede da camada e a reflexão primária do substrato. Ressalta-se aqui importância da medida detalhada da condição de difração de reflexões secundárias adequadas da DM. O uso do caso especial da DM denominado difração Bragg-superfície (BSD), cuja reflexão secundária se propaga paralelamente à superfície dos monocristais ou interfaces nas heteroestruturas, quando envolve reflexões secundárias que são sensíveis à simetria da rede cristalina, constitui outra contribuição da tese. O pico na RS para o substrato (GaAs), que representa o caso de quatro-feixes (000)(004)(022)(022) e que se separa em dois picos na RS da camada GaInP por distorção tetragonal foi utilizado como uma nova ferramenta no estudo de deformações tetragonais, mesmo para camadas epitaxiais finas. Além disso, a presença de distorções ortorrômbicas ou até mesmo monoclínicas, pode ser investigada pela medida dos dois pares de picos secundários (022)(022) e (202)(202), também presentes na mesma RS da camada ternária. Outras contribuições desta tese estão na aplicação da DM no estudo de amostras de SiO2/Si(001) implantadas com íons Fe+, que passaram pelo processo de cristalização epitaxial induzida por feixe de íons (IBIEC) e, finalmente, por tratamento térmico. Mapeamentos ?:f do pico BSD (000)(002)(111) forneceram parâmetros de rede e tensões nas direções perpendiculares e paralelas com relação à superfície, para as regiões tensionadas provocadas por formação das nanopartículas da fase ?-FeSi2 produzidas por IBIEC. Para outro conjunto de amostras semelhantes exceto pela ausência do óxido a interessante formação de nanopartículas da fase ?-FeSi2 sob a forma de placas orientadas na amostra IBIEC, que foram observadas por microscopia e confirmadas por curvas de rocking (002) na condição de DM para os picos BSD (111) e (111) e mapeamentos ?:f, provocou tensões anisotrópicas no plano da superfície da amostra IBIEC. Formas esféricas das nanopartículas também detectadas por microscopia introduzem tensões isotrópicas e a caracterização estrutural das amostras foi realizada da mesma maneira mencionada acima. Medidas dos mapeamentos do espaço recíproco (RSM) com reflexões simétricas e assimétricas foram importante para confirmar os resultados obtidos por MD das amostras implantadas, por permitir observar a variação de composição lateral e periódica existente na camada de GaInP, assim como, por confirmar o efeito da altura dos pontos quânticos de InP sobre a camada ternária, no nível de tensão provocado por eles na camada de recobrimento desses pontos, ou seja, quanto maior a altura maior o nível de tensão na camada / Abstract: In this paper, X-ray multiple diffraction (MD) associated with the advantages of synchrotron radiation appears as a high-resolution microprobe and it is used to obtain relevant contributions to the study of structural properties of semiconductor materials, as they present themselves nanosystems epitaxial or implanted with ions. The study and detection of negative hybrid reflections (interaction epitaxial layer/substrate) coherent (CHR) in substrate Renninger scans (RS) is one of the contributions of this thesis. The ?:f mapping, i.e., the scanning of the (113)(111) secondary reflection diffraction condition shows that the CHR negative that appears is, in fact, the destructive interference between the layer secondary reflection and the substrate primary reflection. It is emphasized here the importance of a detailed measurement of the diffraction condition of adequate MD secondary reflections. The use of the MD special case named Bragg-Surface Diffraction (BSD), in which the secondary reflection propagates parallel to the single crystal surface or interfaces in heterostructures, when involves secondary reflections that are sensitive to the crystalline lattice symmetry, is another relevant contribution of this thesis. The substrate (GaAs) RS peak, which stands for the (000)(004)(022)(022) four-beam case that splits into two three-beam peaks GaInP layer RS by tetragonal distortion was used as a novel tool in the study of tetragonal distortions, even for thin epitaxial layers. Moreover, the presence of orthorhombic distortion or even monoclinic one, can be investigated by measuring the two pairs of secondary peaks (022)(022)and (202)(202) also present in the same ternary layer RS. Other thesis contributions are in the application of DM to the study of SiO2/Si(001) crystals implanted with Fe+, which were submitted to Ion Beam Induced Epitaxial Crystallization process (IBIEC) and then, annealed. ?:f mappings of the (000)(002)(111) BSD peak gave rise to perpendicular and in-plane lattice parameters and strains for the stressed regions provoked by the ?-FeSi2 nanoparticles formation provided by IBIEC. For another set of similar samples except for the absence of the oxide, the interesting formation of oriented plate-like ?-FeSi2 nanoparticles, that were observed by TEM and confirmed by (002) rocking curves obtained at MD condition for the BSD (111) and (1 peaks and the ?:f mappings that provided anisotropic in-plane strains in IBIEC sample. Nanoparticles spherical-like also detected by TEM induce isotropic strains and the samples structural characterization was obtained using the same above mentioned manner. Measurements of the reciprocal space mapping (RSM) using symmetric and asymmetric reflections were important to confirm the implanted crystal results obtained by MD by allowing to observe the periodic and lateral composition variation in the GaInP layer as well as, to confirm the effect of the height of InP quantum dots grown on the ternary layer in the strain degree they cause in the ternary cap layer, it means, the greater the height the greater the level of strain in the cap layer / Doutorado / Física da Matéria Condensada / Doutor em Ciências

Orientador: Carlos Manuel Giles Antunez de Mayolo / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-18T09:44:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Veiga_LarissaSayuriIshibe_M.pdf: 17048771 bytes, checksum: 679326ce3ab87d18e691e2a4c2789f17 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Neste trabalho estudamos o comportamento magnético do composto Eu8Ga16Ge30, o único clatrato conhecido atualmente cujas posições hóspedes são completamente preenchidas por um elemento terra-rara. Este composto cristaliza-se em uma estrutura cúbica (grupo espacial Pm_3n), apresentando duas diferentes gaiolas formadas pelos átomos Ga-Ge (uma gaiola menor formada por 20 átomos e uma gaiola maior, formada por 24 átomos) que englobam em seu interior íons divalentes Eu+2. Os momentos magnéticos desses íons ordenam-se ferromagneticamente abaixo de TC = 36 K através da interação RKKY. O objetivo deste trabalho foi investigar o comportamento magnético local dos sítios cristalográficos ocupados pelos íons de Eu, que no interior das gaiolas maiores, situam-se em posições fora do centro destas, contidas em planos perpendiculares às faces da célula unitária cúbica. Nesta dissertação descrevemos a síntese do composto Eu8Ga16Ge30 pelo método do fluxo metálico, a caracterização da amostra através da difração de raios X de alta resolução (verificação da qualidade cristalina) e da difração de pó de raios X (determinação do parâmetro de rede). Medidas de resistividade elétrica em função da temperatura mostraram a existência de saltos relacionados ao aumento da resistividade, na temperatura de transição magnética (TC) e em T* = 24 K. O mesmo comportamento foi verificado na literatura que indica que a anomalia encontrada em T* possui origem magnética. As propriedades magnéticas foram estudadas através de medidas de grandezas macroscópicas, como susceptibilidade magnética e magnetização em função do campo magnético aplicado. O comportamento magnético local do composto foi estudado através da técnica de difração magnética ressonante com seletividade aos sítios cristalográficos ocupados pelos átomos de Eu. Esta última técnica foi capaz de fornecer informações locais sobre o magnetismo dos átomos de Eu localizados nos sítios 2a e 24k através do estudo das histereses magnéticas obtidas na condição de difração em diferentes temperaturas. Foi observado que o comportamento magnético dos sítios cristalográficos 2a e 24k são diferentes para a temperatura de 8 K, no entanto, nenhuma diferença significativa foi encontrada para as histereses dos dois sítos em T = 30 K. Verificamos que a histerese magnética do sítio 24k em 8 K é formada por várias contribuições indicando a existência de uma estrutura magnética em que os momentos magnéticos situados neste sítio encontram-se dispostos ao longo de três direções perpendiculares entre sí. Verificamos também histereses magnéticas menos estruturadas em T = 30 K que podem estar relacionadas à presença de uma estrutura magnética na qual todos os momentos magnéticos estão orientados ao longo de uma única direção (eixo de fácil magnetização, na direção [001]). No entanto, o mecanismo que descreve o comportamento magnético deste composto (reorientação de spins ou duas temperaturas de ordenamento magnético) ainda não foi totalmente elucidado / Abstract: In this work we studied the magnetic behavior of Eu8Ga16Ge30 clathrate compound, the only clathrate known so far where the guest positions are fully occupied by a rare-earth element. This compound crystallizes in a cubic unit cell (space group Pm_3n) and presents two types of cages formed by Ga-Ge atoms (a smaller cage formed by 20 atoms and a larger cage, formed by 24 atoms) inside which Eu+2 guest ions reside. The magnetic moments of these ions order ferromagnetically below TC _ 36 K through RKKY interaction. The aim of this thesis was the investigation of the local magnetic properties of the crystallographic sites occupied by Eu ions, which inside of the larger cages, are located in four off-center positions contained in planes perpendicular to the faces of the cubic unit cell. In this work we describe the synthesis process of Eu8Ga16Ge30 compound. Eu8Ga16Ge30 single crystal was grown from metallic flux method with excess of Ga. We also describe the structural characterization of the samples by high resolution x-ray diffraction and x-ray powder diffraction. Electrical resistivity measurements were performed and showed anomalies not only at TC but also at T* _ 24 K. The same behavior was observed in the literature which indicates that the anomaly found in T* has a magnetic nature. The magnetic properties were studied by macroscopic measurements such as magnetic susceptibility and magnetization versus applied magnetic field. The local magnetic behavior of the compound was probed by dichroic resonant diffraction of circularly polarized x rays. This technique was used to measure site-specific magnetism of the Eu8Ga16Ge30 compound. It was able to provide information about the magnetism of the crystallographic sites 2a and 24k occupied by Eu ions through the study of magnetic hysteresis obtained in the diffraction condition at different temperatures. It was observed that the magnetic behavior of the 2a and 24k crystallographic sites are different for the temperature of 8 K. However, no difference was found for the hysteresis of the two sites on T = 30 K. The results suggest that the magnetic hysteresis of the 24k site at 8 K is formed by several contributions indicating the existence of a magnetic structure where the magnetic moments located on this site are arranged along three mutually perpendicular directions. We also found less structured magnetic hysteresis at T = 30 K which may be related to the presence of a magnetic structure in which all magnetic moments are oriented along a single direction (easy axis of magnetization along [001]). However, the mechanism that describes the magnetic behavior of this compound (spin reorientation or two temperatures of magnetic ordering) has not been fully elucidated / Mestrado / Física Atômica e Molecular / Mestra em Física

Orientador: Marco Antonio Bica de Moraes / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-06T01:12:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gadioli_GiovanaZanini_M.pdf: 816711 bytes, checksum: 5d38a2c08f13049d8af5fd4659ded22e (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: As propriedades de filmes obtidos por co-deposição de um material ferromagnético e um não-magnético são objetos de intensa investigação. Neste trabalho, foram investigadas as propriedades de filmes Gdx W1-x, com x variando de 0 a 1. Os filmes foram depositados por magnetron-sputtering a partir de alvos de Gd e W. Para a análises dos filmes foram usadas as técnicas EPMA (microanálise eletrônica) e difratometria de raio-x de baixo ângulo para determinar a composição atômica e a estrutura cristalina, respectivamente. O momento magnético, m , de cada filme foi medido em função da temperatura, T, e do campo magnético aplicado, H, usando um magnetômetro SQUID (superconducting quantum interference device). Os filmes são amorfos para para 0,15 < x < 0,85, mas a coercividade foi observada em todos as amostras. A partir das curvas m vs T, foi observado um forte ordenamento magnético para T < TB. Para T > T B as amostras se mostram paramagnéticas. Os valores de T B foram observados em baixa temperatura (entre 5 e 50 K). A temperatura de Curie-Weiss, deduzida a partir das curvas x -1 vs T, onde x é a suscetibilidade, aumentaram com x. O efeito magnetocalórico foi estudado a partir das isotermas de magnetização, M vs H, das quais a variação de entropia magnética, D S M, foi obtida. As curvas D SM vs T exibiram máximos que variam entre 5 K e temperatura ambiente, dependendo da proporção de Gd / Abstract: The magnetic properties of films obtained by the co-deposition of a ferromagnetic and a non-magnetic components are the subject of intense investigation. In this work, the magnetic properties of Gdx W1-x, with x ranging from 0 to 1, were investigated. The films were deposited by magnetron sputtering from Gd and W targets. EPMA (electron probe microanalysis) and low-angle XRD (x-ray diffraction) were used to determine the film atomic composition and structure, respectively. The magnetic moment, m , of the films was measured as a function of temperature, T, and applied field H, using a SQUID (superconducting quantum device) magnetometer. The films were amorphous for 0.15 < x < 0.85 but coercivity was observed in all samples. From plots of m vs T, a strong magnetic ordering was observed for T < TB. For T > T B the samples were paramagnetic. TB-values occurred at low temperatures (between 5 K and 50 K). The Curie paramagnetic temperature, deduced from the x -1 vs T plots, where x is the susceptibility, was observed to increase with increasing x. The magnetocaloric effect was investigated from the magnetization isotherms, M vs H, from which the magnetic entropy change, D SM, caused by the application and removal of a 50 kOe field, was deduced. The D SM vs T curves exhibited maxima which varied from 5 K to about room temperature, depending on the Gd concentration / Mestrado / Física da Matéria Condensada / Mestre em Física