PRPPG32003013013M8 PRPPG - PÓS GRADUAÇÃO EM FÍSICA PRÓ-REITORIA DE PESQUISA E PÓS-GRADUAÇÃO Telefone/Ramal: Não informado
Dissertações/Teses

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2020
Dissertações
1
  • Rosimara Passos Toledo
  • Propriedades físicas das camadas de silício poroso com deposição de PANI dopada com Érbio

  • Orientador : ADHIMAR FLAVIO OLIVEIRA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ADHIMAR FLAVIO OLIVEIRA
  • DANILO ROQUE HUANCA
  • MARIA ELENA LEYVA GONZALEZ
  • SEBASTIAO GOMES DOS SANTOS FILHO
  • Data: 17/02/2020

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  • Silício tipo-p foi utilizado para a formação de silício macroporoso (MPS) por corrosão eletroquímica em solução de HF:DMF, 1:9 em volume. A seguir, essas estruturas foram passivadas por meio da deposição de uma camada de polianilina (PANI) usando o método da voltametria cíclica, método que também foi empregado para a dopagem da camada de PANI com pequenas concentrações de érbio (Er), na ordem milimolar (mM). A análise estrutural por microscopia eletrônica de varredura (MEV) mostrou que os poros são formados aleatoriamente ao longo de toda a região porosa com diâmetro variando entre 0,3 e 1,3 𝜇m, à medida que a análise de Espectrometria de raios-x por dispersão de energia (EDS) revela que a PANI foi deposita ao longo das paredes dos poros, tendo maior concentração nas regiões mais próximas da superfície da camada porosa. A espectroscopia de Rutherford por íons retroespalhados (RBS) mostra que o Er tem se difundido através da camada de PANI, porém com sua maior concentração na região superficial. Essas duas técnicas mostraram a presença de oxigênio que é associado com a formação de óxido de silício (SiO2), sendo confirmadas por meio da espectroscopia de infravermelho (FTIR), onde foi encontrada a presença de grupos funcionais associados às ligações de O-Si-O. Nas amostras dopadas com Er, tanto o FTIR quanto a espectroscopia Raman mostraram que o Er cria grupos funcionais adicionais que, segundo a difração de raios-X (DRX), reduz a cristalinidade da PANI e com isso diminui sua condutividade. A caracterização elétrica confirma não apenas a diminuição da condutividade da PANI, mas também a diminuição da corrente que atravessa a junção MPS/PANI; isso está associado com o incremento da quantidade de SiO2 dentro da estrutura porosa. Esse efeito é parcialmente recuperado pela inclusão do Er, possivelmente devido a redução da largura da região de carga espacial, bem como ao efeito do Er presente na interface MPS/PANI por meio da modificação da função trabalho ou o incremento dos estados superficiais. Esse efeito é confirmado por meio da refletância na região UV-VIS que mostra uma diminuição da energia de transferência indireta.


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  • P-type silicon was used for the formation of macroporous silicon (MPS) by electrochemical corrosion in HF: DMF solution, 1: 9 in volume. Then, these structures were passivated by depositing a polyaniline layer (PANI) using the cyclic voltammetry method, a method that was also used for doping the PANI layer with small concentrations of erbium (Er), in millimolar order (mM). The structural analysis by scanning electron microscopy (SEM) showed that the pores are formed randomly throughout the porous region, with a diameter varying between 0.3 and 1.3 𝜇m. The Spectrometry analysis X-rays by energy dispersion (EDS) reveals that the PANI was deposited along the pore walls, with a higher concentration in the regions closest to the surface of the porous layer. Rutherford backscattering spectrometry (RBS) shows that Er has been diffusing through the PANI layer, but with greater concentration at the superficial region. These two techniques showed the presence of oxygen that is associated with the formation of silicon oxide (SiO2), confirmed using Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR), where the presence of functional groups associated with O-Si-O bonds. In samples doped with Er, both FTIR and Raman spectroscopy showed that Er creates additional functional groups that, according to X-ray diffraction (XRD), reduce the crystallinity of PANI and with that decrease the conductivity. The electrical characterization confirms, not only the decrease in the conductivity of the PANI but also the decrease in the current that passes through the MPS/PANI junction, this is associated with the increase in the amount of SiO2 within the porous structure. This effect was partially recovered by the inclusion of Er, possibly due to its effect of reducing the width of the space charge region, as well as the effect of Er present in the MPS/PANI interface through the modification of the work function or the increase of surface states. This effect was confirmed by the reflectance in the UV-VIS region, which shows a decrease in indirect transfer energy.

2
  • Everson Henrique Rodrigues
  • Campo de Lee-Wick na presença de fronteiras semi-transparentes

  • Orientador : FABRICIO AUGUSTO BARONE RANGEL
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ALEXIS ROA AGUIRRE
  • ANDERSON ANTUNES NOGUEIRA
  • FABRICIO AUGUSTO BARONE RANGEL
  • LUIZ HENRIQUE DE CAMPOS BORGES
  • Data: 19/02/2020

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  • Neste trabalho, é feita uma revisão a respeito do campo vetorial do tipo Lee-Wick quando há interação entre uma carga e uma placa plana perfeitamente condutora. Demonstra-se que o propagador de interação obtido não pode ser encontrado a partir de uma composição simples entre o propagador para o campo de Proca e o campo de Maxwell. Obtém-se analiticamente o propagador campo escalar de Lee-Wick e, numericamente, demonstra-se o comportamento da energia e da força de interação. É analisada a interação entre carga e placa plana imperfeitamente condutora na presença de um campo vetorial de Lee-Wick. Tanto para o caso vetorial quanto escalar, a força de interação apresenta pontos extremos para valores finitos dos parâmetros de acoplamento na lagrangiana. As análises de casos extremos para esses parâmetros nos levam a resultados consistentes já previamente obtidos.


  • Mostrar Abstract
  • In this study, we do a review about the Lee-Wick vetorial field, where is showed that if there is an interaction between point-like charge and a perfectly conductive plane plate. It is shown that interaction propagator can not be obtained by a simple sum of propagators for Proca and Maxwell fields. We analyze for the scalar field, achieving analytically the propagator and numerically the energy and force. It is analyzed the interaction between charge and plate in Lee-Wickfield. Forbothcases, theinteractionforceshowsextremapointsforfinitevaluesofthe Lagrangian coupling parameters. The analysis of extrema cases shows that these parameters generate consistent results previously obtained.

3
  • MARCOS FELIPE FARIA TERRA SIQUEIRA
  • Caracterização da Atmosfera de Exoplanetas do Tipo Hot-Júpiters via Espectrofotometria Diferencial do Trânsito

  • Orientador : OSCAR CAVICHIA DE MORAES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ALAN BENDASOLI PAVAN
  • FRANCISCO JOSÉ JABLONSKI
  • GABRIEL RODRIGUES HICKEL
  • OSCAR CAVICHIA DE MORAES
  • Data: 05/03/2020

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  • A espectrofotometria diferencial do trânsito de exoplanetas tipo Hot-Júpiters tem se mostrado uma técnica promissora para a caracterização da atmosferas desses planetas, sem a necessidade de resolvê-lo espacialmente de sua estrela hospedeira. O aprimoramento dessa técnica na última década possibilitou a obtenção de espectros de transmissão em telescópios cada vez menores, como o NOT 2.4m. Motivado por esses resultados, o presente trabalho busca testar a viabilidade da caracterização de atmosferas utilizando essa técnica no telescópio Perkin-Elmer 1.6m, baseado em observações realizadas no OPD-LNA. As curvas de luz obtidas para os objetos acompanhados apresentaram uma dispersão da ordem da profundidade de trânsito, possivelmente gerada pela oscilação dos objetos na fenda em conjunto com noites desfavoráveis. Através da combinação dos espectros, foi possível gerar o espectro de transmissão do WASP-87b. Os modelos atmosféricos ajustados aos dados indicam uma atmosfera rica em oxigênio (C/O < 1), com forte haze e evidências de estruturas de absorção de TiO e VO, que a temperaturas acima de 2000K, suprimem as linhas de absorção do Na e K. Esse resultado individual não é o suficiente para confirmar a eficácia do método, e novas observações devem ser realizadas visando compreender melhor erros sistemáticos e restringir os limites de sua aplicabilidade.


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  • Differential spectrophotometry of transiting Hot-Júpiters has shown to be a promising technique to characterize the upper atmosphere of these planets, without the necessity of spatially resolving it from its host star. The enhancement of this technique in the last decade allowed the achievement of transmission spectra in smaller telescopes, like the NOT 2.4m. Motivated by these results, this work aims to test the viability of characterizing exoplanetary atmospheres applying this technique in the 1.6m Perkin Elmer telescope, based in observations performed in OPD-LNA. The light curves obtained for the monitored objects showed a dispersion in the order of the transit depth, possibly generated by the oscillation of the objects in the slit together with unfavorable nights. Through the combination of the acquired spectra, it was possible to generate the transmission spectrum of the WASP-87b. The atmospheric models adjusted to the data indicate an oxygen-rich atmosphere (C/O < 1), with strong haze and evidence of TiO and VO absorber structures, which at temperatures above 2000K, suppress the Na and K absorption lines. This individual result is not enough to confirm the effectiveness of the method, and new observations must be made in order to better understand systemic errors and restrict the limits of its applicability.

4
  • CELSO HENRIQUE CORREA CARVALHO
  • Análise Espectroscópica e de Abundância da Nebulosa Planetária NGC 6445.

  • Orientador : HEKTOR STHENOS ALVES MONTEIRO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • HEKTOR STHENOS ALVES MONTEIRO
  • ISABEL REGINA GUERRA ALEMAN
  • OSCAR CAVICHIA DE MORAES
  • PAULO JAKSON ASSUNÇÃO LAGO
  • Data: 06/03/2020

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  • NGC 6445 é uma nebulosa planetária alvo de poucos estudos específicos. Neste trabalho, o objetivo é complementar os estudos realizados até hoje, analisando de forma espacialmente resolvida a emissão de várias linhas atômicas desta nebulosa na faixa do óptico. Para tanto, mapeou-se a parte central da nebulosa com múltiplos espectros ópticos obtidos com o uso de fenda estreita. As observações foram feitas com o espectrógrafo Cassegrain acoplado ao telescópio de 1,6 m do Observatório do Pico dos Dias. Com esse dados, foram obtidos não somente o tradicional espectro integrado, mas também, o espectro espacialmente resolvido. Isso nos permitiu estudar as propriedades físicas e químicas médias desse objeto, assim como, mapeá-las espacialmente no plano do céu.


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  • NGC 6445 is a planetary nebula that has been the target of only a few specific studies. In this work, our aim is to complement the studies carried out until now, analyzing the spatial distribution of the optical emission of several atomic lines from this nebula. With this purpose, the central part of the nebula was mapped with multiple optical spectra obtained with the use of narrow slits in different positions of the nebula. The observations were made with the Cassegrain spectrograph attached to the 1.6 m telescope at the Pico dos Dias Observatory. With this data, we obtained the traditional integrated spectrum and the spatially resolved spectrum. With these data, we studied not only of the average physical and chemical properties of this object, but also their two dimensional distribution.

5
  • Daniel da Cruz Alves
  • Investigação do efeito de fotocondução em poços quânticos de PbTe do tipo p

  • Orientador : MARCELOS LIMA PERES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MARCELOS LIMA PERES
  • PAULO HENRIQUE DE OLIVEIRA RAPPL
  • SANDRA NAKAMATSU
  • Data: 13/03/2020

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  • Neste trabalho, foi realizado um estudo do efeito de fotocondutividade em duas amostras de poços quânticos simples de PbTe/Pb1-xEuxTe, do tipo-p, crescidos, com espessura de 10 e 20 nm, sobre um substrato de BaF2. As medições de fotocondução foram realizadas numa faixa de temperatura de 300 – 1,9 K e sob a iluminação de um LED emissor infravermelho (IR). As amostras apresentam fotocondutividade positiva e um efeito de persistência a baixas temperaturas. O efeito de fotocondutividade persistente foi associado à presença de níveis de defeitos no interior da estrutura de bandas dos poços. Ajustes, a partir das curvas de decaimento, foram realizados para obter-se os tempos de recombinação para os dois poços estudados e, assim, obter as posições dos níveis de defeitos responsáveis pelo efeito de persistência. Foram obtidos os tempos de recombinação para cada amostra, indicando que mais de um nível de defeito participa no transporte elétrico dos portadores. No poço com 10 nm de espessura, o nível de defeito torna-se mais efetivo no aprisionamento de portadores para temperaturas inferiores a 20 K e é responsável pelo efeito de persistência na fotocondutividade da amostra que é visível a partir dessa temperatura. Porém, com mais evidência o poço de 10 nm apresentou uma fotoresposta maior para T = 10 K do que para T = 4,2 K, comportamento esse, que não era esperado. Para o poço de 20 nm, o nível de defeito começa a ter influência a partir de 45 K e assim o efeito de persistência fica evidente a partir dessa temperatura. Medições de efeito Hall também foram realizadas para auxiliar na compreensão da influência da radiação IR no transporte elétrico. Para a amostra com 10 nm de espessura, as medidas indicam que a iluminação aumenta a densidade de portadores e, para uma determinada região de temperatura, há um aumento na mobilidade dos portadores. A alteração nos comportamentos da mobilidade e da densidade de portadores revela a influência no nível de defeito encontrado para a amostra. O aumento na mobilidade ajuda a esclarecer o fato da variação na amplitude de fotocondução em 10 K ser maior que em 4,2 K. Para o poço com 20 nm, a iluminação causa um aumento na densidade dos portadores e uma diminuição na mobilidade a partir de 30 K, mostrando que os níveis de defeitos encontrados influenciam nas curvas de fotocondução da amostra. A saturação apresentada pela curva de mobilidade ajuda a compreender a similaridade entre as amplitudes de fotocondução para 10 K e 4,2 K para o poço com 20 nm.


  • Mostrar Abstract
  • In this work, a study of the photoconductivity effect was carried out on two PbTe single quantum well samples, p-type, 10 and 20 nm grown on a BaF2 substrate. Photoconduction measurements were carried out in a temperature range of 300 - 1.9 K and under the illumination of an infrared (IR) emitter LED. The samples presented positive photoconductivity and a persistent effect at low temperatures. The effect of persistent photoconductivity was associated with the presence of defect levels within the well band structure. Adjustments from the decay curves were performed to obtain the recombination times for the two studied quantum wells and, thus, to obtain the positions of the defect levels responsible for the persistence effect. The recombination times for each sample were obtained, indicating that more than one defect level influences the electrical transport of the carriers. In the 10 nm-thick well, the defect level is activated at 20 K and is responsible for the persistence in the photoconductivity of the sample that arises from that temperature. However, the 10 nm well showed a larger photoresponse for T = 10 K than for T = 4.2 K, a behavior that was not expected. For the 20 nm well, the defect level starts to have an influence from 45 K and thus the persistence effect is evident from that temperature. Hall Effect measurements were also performed to help understand the IR radiation influence on electrical transport. For the 10 nm-thick sample, the measurements indicated that illumination increases the concentration of carriers and, for a given temperature region, an increase in carrier mobility. The change in the behavior of the mobility and concentration of carriers reveals, defect level influence found in the sample. The increase in mobility explains the fact that the variation in the photoconduction amplitude in 10 K is greater than in 4.2 K. For the 20 nm well, the illumination causes an increase in the concentration of carriers and a decrease in mobility from 30 K, showing that the defect levels influence the sample photoconduction curves. The saturation presented by the mobility curve helps to understand the similarity between the photoconduction amplitudes for 10 K and 4.2 K for the 20 nm well.

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