Studio delle proprieta ottiche ed elettriche di dispositivi led a confinamento quantico

In questa tesi viene descritto il funzionamento delle sorgenti di luce LED (Light Emitting Diode) a confinamento quantico, che rappresentano la nuova frontiera dell'illuminazione ad alta efficienza e durata. Nei capitoli introduttivi è descritta brevemente la storia dei LEDs dalla loro invenzione agli sviluppi più recenti. Il funzionamento di tali dispositivi fotonici è spiegato a partire dal concetto di sorgente di luce per elettroluminescenza, con particolare riferimento alle eterostrutture a confinamento quantico bidimensionale (quantum wells). I capitoli centrali riguardano i nitruri dei gruppi III-V, le cui caratteristiche e proprietà hanno permesso di fabbricare LEDs ad alta efficienza e ampio spettro di emissione, soprattutto in relazione al fatto che i LEDs a nitruri dei gruppi III-V emettono luce anche in presenza di alte densità di difetti estesi, nello specifico dislocazioni. I capitoli successivi sono dedicati alla presentazione del lavoro sperimentale svolto, che riguarda la caratterizzazione elettrica, ottica e strutturale di LEDs a confinamento quantico basati su nitruri del gruppo III-V GaN e InGaN, cresciuti nei laboratori di Cambridge dal Center for Gallium Nitride. Lo studio ha come obiettivo finale il confronto dei risultati ottenuti su LEDs con la medesima struttura epitassiale, ma differente densità di dislocazioni, allo scopo di comprendere meglio il ruolo che tali difetti estesi ricoprono nella determinazione dell'effcienza delle sorgenti di luce LED. L’ultimo capitolo riguarda la diffrazione a raggi X dal punto di vista teorico, con particolare attenzione ai metodi di valutazioni dello strain reticolare nei wafer a nitruri, dal quale dipende la densità di dislocazioni.

Accoppiamento magnetico di scambio e confinamento spaziale in film e nanodot di IrMn/NiFe

L'exchange bias, fenomeno legato allo spostamento del ciclo di isteresi lungo l'asse del campo magnetico, è osservato nei materiali ferromagnetici(FM)-antiferromagnetici(AFM) accoppiati per scambio. Il suo studio, soprattutto nelle nanostrutture, è interessante sia da un punto di vista fenomenologico sia per ragioni tecnologiche. In campo teorico, la riduzione delle dimensioni laterali nei sistemi FM-AFM può portare a sostanziali cambiamenti nell'entità dello spostamento del ciclo e nella coercitività. Da un punto di vista tecnologico, lo studio del fenomeno di exchange bias è incentivato dal grande sviluppo dello storage magnetico e della spintronica; le testine di lettura sono tipicamente composte da valvole di spin o strutture a giunzione tunnel, nelle quali i bistrati FM-AFM accoppiati per scambio costituiscono una parte essenziale. Inoltre, è stato recentemente dimostrato che le interazioni di scambio FM-AFM possono essere usate per migliorare la stabilità dei mezzi di registrazione magnetica. Questo lavoro di tesi riporta lo studio del fenomeno di exchange bias in film sottili di IrMn/NiFe ed in dots di uguale composizione ma con diverse dimensioni (1000, 500 e 300nm), allo scopo di comprendere come il confinamento spaziale influenzi il meccanismo di accoppiamento di scambio e la sua evoluzione magnetotermica. I campioni sono stati preparati mediante litografia a fascio di elettroni e dc-magnetron sputtering e caratterizzati strutturalmente attraverso tecniche di microscopia elettronica. Lo studio delle proprietà magnetiche è stato realizzato mediante magnetometria ad effetto Kerr magneto-ottico, tecnica molto efficace per indagini su film sottili e nanostrutture, di cui la tesi riporta un'ampia trattazione. Infine, i risultati sperimentali sono stati affiancati a simulazioni micromagnetiche, così da ottenere un quadro completo dell'effetto di exchange bias nel sistema IrMn/NiFe.

Influência do confinamento na resistência e ductilidade de pilares curtos de concreto de ultra alta resistência submetidos à compressão centrada

Neste estudo foram analisados experimentalmente o comportamento de 24 pilares curtos de Concreto de Ultra Alta Resistência - CUAR, confinados por armaduras helicoidais, avaliando especificamente os acréscimos de resistência e ductilidade obtidos com diferentes níveis de pressão lateral de confinamento. Na etapa experimental foram realizados ensaios de pilares curtos de CUAR com as seguintes características: - seção circular de 7,2 cm de diâmetro e comprimento de 23 cm, e quatro níveis de resistência à compressão do concreto sendo eles, 165, 175, 200 e 229 MPa, dosados sem e com adição de fibras metálicas; - diferentes espaçamentos das armaduras helicoidais, de modo que fossem obtidas situações com baixo, médio e alto índice de confinamento e taxa de armadura longitudinal fixa. Os ensaios de compressão centrada foram realizados com controle de deslocamento, de modo que foram obtidas as curvas força x deslocamento completas. Constatou-se que a seção resistente dos pilares de CUAR é a formada pelo núcleo de concreto confinado, área delimitada pelo eixo da armadura transversal. Observou-se que o CUAR com fibras metálicas apresenta maior deformação do núcleo de concreto confinado em relação ao núcleo de concreto confinado de CUAR sem adição de fibras metálicas, indicando dessa forma, que os pilares de CUAR com fibras metálicas apresentam comportamento mais dúctil. Para as situações de alto confinamento foram gerados ao concreto do núcleo confinado significativos acréscimos de resistência e deformação axial, aumentando a resistência do concreto confinado em relação a resistência do concreto não confinado em: 82,26%, 75,34%, 90,46% e 70,51%, respectivamente, e as deformações axiais do concreto confinado em relação a deformação axial do concreto não confinado em: 433%, 474%, 647% e 550%. Finalmente, acredita-se que os resultados obtidos poderão trazer subsídios para aplicações futuras desta técnica de confinamento na construção de novos elementos estruturais e no reforço de pilares submetidos a elevados níveis de solicitação axial.

Influência das alturas iniciais de pasto diferido na recria de cordeiros sobre o desempenho na terminação em confinamento

The objective of this study was to evaluate the productive performance, metabolic and feeding behavior of sheep after ninety days deferred pasture at different heights. The experiment was conducted at Capim Branco experimental farm of the Universidade Federal de Uberlândia. During the period of 90 days, from June to September 2013, forty-eight crossbred lambs Santa Inês x Dorper, divided into groups of four animals, occupied twelve pickets deferred pasture with four initial heights (15 cm, 25 cm, 35 cm and 45 cm). During this period we evaluated the structural characteristics of pasture. For confinement, from September to December 2013, 32 of these animals were used (16 males and 16 females), divided into four bays, separated as pasture were using. The consumption was assessed daily, while biometric measurements were made every 21 days. In relation to gender, there were differences in average daily gain weight. Reviews of feeding behavior occurred at the beginning, middle and end of the experiment for 24 hours. The rumination and leisure activities do not present statistical differences, both initial height of pasture and by period. The time spent on intake was higher during the daytime both treatments starting height as the experimental periods, however, rumination activity was more intense at night. Blood glucose was achieved in five periods of the day, while other metabolites have been obtained with a collection made fortnightly. The different initial heights not promoted effects on blood glucose. The harvesting times were not affected. However, there was a reduction of basal blood glucose of animals throughout the experimental period. There was a significant interaction between the initial pasture heights and periods of evaluation of basal glucose. Cholesterol and triglyceride levels were below recommended levels, however the final phase of confinement cholesterol level increased significantly. The values of VLDL and GGT were above the reference range. FA and AST showed average values within the recommended values. Total protein was influenced by different initial heights of pasture. The creatinine and albumin had values below the recommended range. Moreover, the albumin decreased during the confinement time. Uric acid showed close to the recommended maximum. There was stabilization of compensatory growth, with modification of consumption and weight gain at 45 days of experiment.

Reforço de pilares por confinamento com mantas de fibras de carbono: avaliação de modelos de comportamento

A presente dissertação incide sobre o estudo dos efeitos do confinamento com materiais compósitos de polímeros reforçados com fibras de carbono (CFRP) em pilares de estruturas de betão armado. A motivação para este estudo surge da necessidade de aprofundar conhecimentos acerca do comportamento dos pilares de betão reforçados por confinamento com CFRP, uma vez que a sua aplicação apresenta uma crescente importância, por exemplo, para aumento da resistência e da ductilidade de estruturas de betão armado. Fez-se, inicialmente, uma breve revisão das técnicas de reforço convencionais utilizadas em pilares de betão armado, com ênfase no reforço exterior com polímeros reforçados com fibras. A elevada resistência à tração, à corrosão e à fadiga, o baixo peso volúmico, a versatilidade e a diversidade dos sistemas comercializados com CFRP tornam este material muito competitivo para este tipo de aplicação. Na sequência desse estudo, realizou-se uma revisão bibliográfica acerca dos modelos de comportamento que permitem prever o desempenho de pilares de betão confinados com CFRP, sujeitos a esforços de compressão. Como forma de análise desses modelos, desenvolveu-se uma ferramenta numérica em ambiente Mathworks - Matlab R2015a, que permitiu a obtenção e posterior comparação dos diagramas de tensão-extensão descritos pelos modelos desenvolvidos por Manfredi e Realfonzo (2001), Ferreira (2007) e Wei e Wu (2011). Por fim, comparam-se os resultados experimentais de Paula (2003) e de Rocca (2007) com os dos modelos constitutivos referidos anteriormente, analisando-se também a influência de vários fatores na eficácia do confinamento, tais como o boleamento, o número de camadas de CFRP e a geometria da secção transversal. Foram ainda comparados e discutidos resultados relativos ao confinamento parcial de pilares. Os resultados obtidos indicam que os modelos analíticos representam relativamente bem o andamento das curvas do betão confinado para secções circulares, quadradas e retangulares, verificando-se as principais discrepâncias nestas duas últimas tipologias de secção transversal, dada a dificuldade associada à quantificação de parâmetros associados ao seu comportamento (por exemplo, boleamento de arestas). No entanto, verificou-se igualmente que com um adequado boleamento de arestas (e consequente aumento da relação entre o raio de canto e a largura da secção de betão), bem como com um aumento do número de camadas de material compósito, é possível aumentar a tensão resistente e a extensão axial na rotura do betão à compressão.

Reforço de pilares por confinamento com mantas de fibras de carbono: avaliação de modelos de comportamento

A presente dissertação incide sobre o estudo dos efeitos do confinamento com materiais compósitos de polímeros reforçados com fibras de carbono (CFRP) em pilares de estruturas de betão armado. A motivação para este estudo surge da necessidade de aprofundar conhecimentos acerca do comportamento dos pilares de betão reforçados por confinamento com CFRP, uma vez que a sua aplicação apresenta uma crescente importância, por exemplo, para aumento da resistência e da ductilidade de estruturas de betão armado. Fez-se, inicialmente, uma breve revisão das técnicas de reforço convencionais utilizadas em pilares de betão armado, com ênfase no reforço exterior com polímeros reforçados com fibras. A elevada resistência à tração, à corrosão e à fadiga, o baixo peso volúmico, a versatilidade e a diversidade dos sistemas comercializados com CFRP tornam este material muito competitivo para este tipo de aplicação. Na sequência desse estudo, realizou-se uma revisão bibliográfica acerca dos modelos de comportamento que permitem prever o desempenho de pilares de betão confinados com CFRP, sujeitos a esforços de compressão. Como forma de análise desses modelos, desenvolveu-se uma ferramenta numérica em ambiente Mathworks - Matlab R2015a, que permitiu a obtenção e posterior comparação dos diagramas de tensão-extensão descritos pelos modelos desenvolvidos por Manfredi e Realfonzo (2001), Ferreira (2007) e Wei e Wu (2011). Por fim, comparam-se os resultados experimentais de Paula (2003) e de Rocca (2007) com os dos modelos constitutivos referidos anteriormente, analisando-se também a influência de vários fatores na eficácia do confinamento, tais como o boleamento, o número de camadas de CFRP e a geometria da secção transversal. Foram ainda comparados e discutidos resultados relativos ao confinamento parcial de pilares. Os resultados obtidos indicam que os modelos analíticos representam relativamente bem o andamento das curvas do betão confinado para secções circulares, quadradas e retangulares, verificando-se as principais discrepâncias nestas duas últimas tipologias de secção transversal, dada a dificuldade associada à quantificação de parâmetros associados ao seu comportamento (por exemplo, boleamento de arestas). No entanto, verificou-se igualmente que com um adequado boleamento de arestas (e consequente aumento da relação entre o raio de canto e a largura da secção de betão), bem como com um aumento do número de camadas de material compósito, é possível aumentar a tensão resistente e a extensão axial na rotura do betão à compressão.

Relação entre medidas ultrassônicas e da carcaça de bubalinos Murrah abatidos em diferentes períodos de confinamento

Os objetivos neste trabalho foram estimar as correlações entre medidas obtidas por ultrassonografia e na carcaça e acompanhar o desenvolvimento da área de olho-de-lombo e a deposição de gordura de búfalos em diferentes períodos de confinamento. Foram utilizados 20 bubalinos da raça Murrah, castrados, abatidos aos 75, 100, 125 ou 150 dias de confinamento. As medidas realizadas foram área de olho-de-lombo, espessura de gordura subcutânea do dorso e espessura de gordura da garupa, mensuradas por ultrassonografia quando os búfalos atingiram o tempo de abate e na carcaça, após o abate. A espessura de gordura subcutânea da carcaça foi avaliada utilizando-se paquímetro e a área de olho-de-lombo da carcaça, régua do quadrante de pontos. O período de confinamento apresentou efeito linear crescente na área de olho-de-lombo e nas espessuras de gordura do dorso e da garupa avaliadas por ultrassom e na carcaça. O efeito linear positivo entre 75 e 150 dias de confinamento, tanto para a área de olho-de-lombo como para espessura de gordura medidas no dorso e na garupa, comprovou que os animais ainda não haviam atingido a maturidade. As correlações entre as medidas obtidas por ultrassom e na carcaça foram 0,82 para área de olho-de-lombo e 0,85 para espessura de gordura subcutânea no dorso. As características de carcaça medidas por ultrassom em bubalinos apresentam boas correlações com as medidas realizadas na carcaça no momento do abate, o que permite, em bubalinos da raça Murrah castrados e oriundos de rebanho leiteiro, acompanhar as alterações dessas características durante o desenvolvimento.

Desempenho e eficiência biológica de bubalinos de três grupos genéticos terminados em confinamento e abatidos em diferentes estádios de maturidade

Neste trabalho objetivou-se estudar o desempenho e a eficiência biológica de 48 bubalinos (16 Murrah - MUR, 16 Jafarabadi - JAF e 16 Mediterrâneo - MED) com média de 18 meses de idade e de peso vivo inicial de 330 kg terminados em confinamento. Quatro animais de cada grupo genético foram designados por sorteio para o abate inicial e serviram de referência para o estudo dos pesos iniciais de corpo vazio e de carcaça. Os 12 animais restantes de cada grupo genético foram divididos aleatoriamente em três subgrupos de quatro animais e submetidos aos seguintes tratamentos: Maturidade 1 (400 kg PV ao abate); Maturidade 2 (450 kg PV ao abate); Maturidade 3 (500 kg PV ao abate). Foi fornecida uma ração única, ad libitum, para todos os animais, composta por 50% de feno de coastcross na MS e 50% de concentrado à base de fubá de milho, uréia e farelo de soja, devidamente suplementado com minerais. Após os abates pré-fixados, determinou-se o peso corporal vazio (PCVZ) dos animais, por meio do somatório das partes integrantes do corpo. Os consumos médios diários de MS e MO não diferiram entre grupos genéticos, embora animais JAF tenham apresentado os maiores valores numéricos. Animais MUR, JAF e MED não diferiram quanto aos ganhos de peso corporal vazio e de carcaça. Não houve diferenças quanto à eficiência biológica (ganho de peso corporal vazio e ganho de carcaça por unidade de energia metabolizável ingerida) entre os grupos genéticos, embora animais Murrah tenham apresentado os maiores valores. Bubalinos abatidos aos 400 e 450 kg apresentaram melhor eficiência de ganho de peso corporal vazio e ganho de carcaça que os abatidos aos 500 kg.

Características quantitativas da carcaça de bubalinos de três grupos genéticos terminados em confinamento e abatidos em diferentes estádios de maturidade

Objetivou-se estudar as características quantitativas da carcaça de 36 bubalinos (12 Murrah 12 Jafarabadi e 12 Mediterrâneo), com idade média de 18 meses e peso vivo inicial de 330 kg, terminados em confinamento. Os 12 animais de cada grupo genético foram divididos aleatoriamente em três subgrupos de quatro animais e submetidos aos seguintes tratamentos: Maturidade 1: 400 kg PV ao abate; Maturidade 2: 450 kg PV ao abate; Maturidade 3: 500 kg PV ao abate. Durante o experimento, uma ração única, em que 50% da MS foi composta por volumoso, foi fornecida, ad libitum, para todos os animais. Após os abates pré-fixados, determinou-se o peso corporal vazio (PCVZ) dos animais pelo somatório das partes integrantes do corpo. Não houve diferença entre grupos genéticos e maturidades, em relação à porcentagem dos cortes dianteiro, paleta, traseiro total e alcatra completa. O rendimento de traseiro especial foi maior nos animais abatidos aos 400 kg PV e menor naqueles com 500 kg PV, enquanto o dos animais com 450 kg PV não diferiu dos demais. O rendimento de ponta-de-agulha, por sua vez, foi maior nos animais com 500 kg PV e menor nos com 400 kg PV. Os valores observados nesses dois pesos de abate não diferiram do obtido nos animais com 450 kg. A produção de carne a partir das raças Murrah, Jafarabadi e Mediterrâneo criadas no Brasil não difere quanto aos rendimentos de carcaça, traseiro, dianteiro e dos principais cortes básicos de interesse comercial.

Características fisico-químicas e sensoriais da carne de bubalinos Murrah abatidos em diferentes períodos de confinamento

Objetivou-se avaliar as características físicas, químicas e sensoriais da carne de búfalos abatidos em diferentes períodos de confinamento. Foram utilizados 20 bubalinos da raça Murrah, castrados, descornados, com idade média inicial de 15 meses, abatidos aos 75, 100, 125 ou 150 dias de confinamento. Após o abate, as carcaças foram identificadas e resfriadas por 24 horas. Durante a desossa, foram colhidas amostras do contrafilé entre a 10ª e 11ª costelas para análise das características sensoriais e das perdas por cocção; entre a 11ª e 12ª costelas para avaliação da composição centesimal, do valor calórico, do pH e do índice de fragmentação miofibrilar (IFM); e entre a 12ª e 13ª costelas para a avaliação do escore de marmorização e da força de cisalhamento. A composição centesimal, o pH, a força de cisalhamento, o valor calórico, as perdas por cocção e o IFM não diferiram estatisticamente entre os períodos de confinamento. O grau de marmorização diferiu entre as idades de abate, uma vez os animais abatidos aos 75 dias de confinamento apresentaram escore de 1,25; os abatidos aos 100 e 125 dias, escore 2; e aqueles abatidos aos 150 dias de confinamento, escore 2,2. em todos os períodos de confinamento, a carne bubalina foi classificada como macia (média 3,94 kgf) e apresentou com características que não diferiram pelo painel sensorial entre os 75 e 150 dias de confinamento. O abate de bubalinos aos 75 e 150 dias de confinamento não influencia as características sensoriais sabor, aroma e cor da carne bubalina.