Ab initio theoretical comparative study of magnetic coupling in KNiF3 and K2NiF4s

The origin of magnetic coupling in KNiF3 and K2 NiF4 is studied by means of an ab initio cluster model approach. By a detailed study of the mapping between eigenstates of the exact nonrelativistic and spin model Hamiltonians it is possible to obtain the magnetic coupling constant J and to compare ab initio cluster-model values with those resulting from ab initio periodic Hartree-Fock calculations. This comparison shows that J is strongly determined by two-body interactions; this is a surprising and unexpected result. The importance of the ligands surrounding the basic metal-ligand-metal interacting unit is reexamined by using two different partitions and the constrained space orbital variation method of analysis. This decomposition enables us to show that this effect is basically environmental. Finally, dynamical electronic correlation effects have found to be critical in determining the final value of the magnetic coupling constant.

Fonaments d'una plataforma digital universitària lliure com a reforç en l'aprenentatge de les matemàtiques

El canvi cap a un paradigma d’ensenyament centrat en l’alumne ha incrementat el debat dels processos d’ensenyament i d’aprenentatge. En aquest marc de treball, el debat originat en torn de si un alumne universitari disposa dels suficients recursos per repassar autònomament principis matemàtics bàsics no ofereix una resposta gens clara. I aquesta resposta és important, especialment en les titulacions on les matemàtiques s’utilitzen principalment com a eina de modelatge, tal i com succeeix en les titulacions impartides en la Facultat de Ciències Econòmiques i Empresarials(FCEE) de la Universitat de Girona(UdG). L’equip docent en Matemàtiques per a l’Economia de la UdG està duent a terme la construcció d’un recurs que intenta fomentar el treball continu de les lleis matemàtiques. Aquesta eina didàctica tecnològica, anomenada plataforma virtual universitària lliure, neix de l’aplicació a les plataformes universitàries de les idees aportades pels corrents de ideologia lliure, com són la famosa enciclopèdia digital Wikipedia o el projecte gnui. La plataforma virtual universitària lliure és un recurs tecnològic format per la combinació de dos recursos independents habituals en tota plataforma universitària, com són un servidor d’arxius ftp i una eina d’avaluació, amb una estructura de funcionament modelada per les següents condicions: 1) Tota llei matemàtica de qualsevol assignatura de les titulacions impartides en la FCEE de la UdG pot ser treballada en el recurs. 2) Només les lleis matemàtiques podran ser treballades en el recurs. 3) El recurs ha de facilitar als alumnes el llistat de lleis que ha de dominar en una assignatura qualsevol. 4) El recurs ha de facilitar als alumnes material de treball per a una llei d’un llistat. 5) Només les lleis que surtin en un llistat poden contenir materials de treball. 6) Tots els alumnes de la FCEE de la UdG poden entrar al recurs. 7) Tots els professors de la FCEE de la UdG poden crear o modificar qualsevol arxiu o prova d’avaluació. 8) Només els professors de la FCEE de la UdG poden crear o modificar arxius o proves d’avaluació. 9) El recurs d’avaluació ha de proporcionar a un alumne informació immediata sobre el coneixement actual de les lleis d’un llistat. 10) Els enunciats dels exercicis de lleis dels materials de treball sempre han d’anar acompanyats amb la solució corresponent. 11) Tot enunciat d’un exercici de llei ha de tenir associat un exemple completament resolt

Els mapes del medi natural terrestre com a coneixements de base per als estudis sobre la prevenció de la contaminació

Sobre els mapes del medi natural terrestre que aglutinaran els trets del rocam, la disposició dels materials i les seves formes i que reuniran la informació suficient per poder ser utilitzats per als estudis sobre la prevenció de la contaminació

Cap a una bibliografia musical de Màrius Torres

Com és ben sabut, en el cas del poeta lleidatà Màrius Torres (1910-1942), la relació entre la poesia i la música esdevé una vinculació essencial. Més enllà, la formació musical de Torres el va dur a musicar alguns poemes, on es barregen els trobadors medievals i els textos modernistes. Aquesta relació dual que estableix Torres amb la música ha generat al llarg dels anys una bibliografia específica que cal organitzar, definir i ampliar. Aquest article té la voluntat d’aportar un estat de la qüestió pel que fa a la bibliografia musical de Torres, no sols per les abundants referències a elements o aspectes musicals dins la seua obra, sinó també per la necessària revisió dels materials musicals manuscrits que hi conservem. Davant el projecte d’una edició de les seues obres completes, i com una mena de pas previ, el treball repassa les diferents aportacions que s’han fet des de la mort del poeta, així com les manifestacions musicals que ha generat la seua obra.

Síntesi i propietats de vidres metàl•lics massissos i materials nanocomposites basats en Fe per aplicacions com a materials magnètics tous

Estudi realitzat a partir d’una estada a l’ Institut für Komplexe Materialien, Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden, entre 2010 i 2011. S'ha explorat l'efecte de les condicions i influència dels elements d'aleació en la capacitat de formació de vidre, l'estructura i les propietats tèrmiques i magnètiques de vidres metàl•lics massissos i materials nanocristal•lins en base Fe. La producció d'aquests materials en forma de cintes de unes 20 micres de gruix ha estat àmpliament estudiada i s'ha vist que presenten unes propietats excel•lents com a materials magnètics tous. El propòsit general d'aquest projecte era l'obtenció de composicions òptimes amb alta capacitat de formar vidre i amb excel•lents propietats magnètiques com a materials magnètics tous combinat amb bones propietats mecàniques. El projecte prenia com a punt de partida l'aliatge [FeCoBSi]96Nb4 ja que és el que presenta millor capacitat de formar vidre i presenta una alta imantació de saturació i baix camp coercitiu. S'ha fet un estudi dels factors fonamentals que intervenen en la formació de l'estat vitri. La composició abans esmentada ha estat variada amb l'addició d'altres elements per estudiar com afecten aquests nous elements a les propietats, la formació de vidre i l'estructura dels aliatges resultants amb l'objectiu de millorar-ne les propietats magnètiques i la capacitat de formació de vidre. Entre altres s'ha usat el Zr, Mo, Y i el Gd per millorar la formació de vidre; i el Co i el Ni per millorar les propietats magnètiques a alta temperatura. S'han estudiat les relacions entre la capacitat de formació de vidre i la seva estabilitat tèrmica, la resistència a la cristal•lització i la estructura de l'aliatge resultant després del procés de solidificació. Per aquest estudi s'han determinat els mecanismes que controlen la transformació i la seva cinètica així com les fases que es formen durant el tractament tèrmic permetent la formulació de models predictius.

Determinació de la ubicació estructural dels ions Yb3+ i Nb3+ en Yb:RTP, Nb:RTP i (Nb,Yb):RTP

Estudi elaborat a partir d’una estada al Stony Brook University al juliol del 2006. El RbTiOPO4 (RTP) monocristal•lí és un material d' òptica no lineal molt rellevant i utilitzat en la tecnologia làser actual, químicament molt estable i amb unes propietats físiques molt destacades, entre elles destaquen els alts coeficients electro-òptics i l'alt llindar de dany òptic que presenta. En els últims anys s’està utilitzant tecnològicament en aplicacions d'òptica no lineal en general i electro-òptiques en particular. En alguns casos ja ha substituït, millorant prestacions, a materials tals com el KTP o el LNB(1). Dopant RTP amb ions lantànids (Ln3+) (2-4), el material es converteix en un material làser auto-doblador de freqüència, combinant les seves propietats no lineals amb les de matriu làser. El RTP genera radiació de segon harmònic (SHG) a partir d’un feix fonamental amb longituds d’ona inferiors a 990 nm, que és el límit que presenta el KTP.La determinació de la ubicació estructural i l’estudi de l'entorn local del ions actius làser és de fonamental importància per a la correcta interpretació de les propietats espectroscòpiques d’aquest material. Mesures de difracció de neutrons sobre mostra de pols cristal•lí mostren que els ions Nb5+ i Ln3+ només substitueixin posicions de Ti4+ (8-9). Estudis molt recents d'EPR (electron paramagnetic resonance) semblen indicar que quan la concentració d'ió Ln3+ es baixa, aquest ió presenta la tendència a substituir l'ió alcalí present a l'estructura (10).Després dels resultats obtinguts en el present treball a partir de la tècnica EXAFS a la instal•lació sincrotò del Brookhaven National Laboratory/State University of New York (Stony Brook) es pot concloure definitivament que els ions Nb s’ubiquen en la posició Ti (1) i que els ions Yb3+ es distribueixen paritariament en les dues posicions del Ti (1 i 2). Aquests resultats aporten una valuosa informació per a la correcta interpretació dels espectres, tant d’absorció com d’emissió, del material i per la avaluació dels paràmetres del seu comportament durant l'acció làser.

Síntesi i estudi de les propietats de fotoluminescència de nanoestructures de sulfur de cadmi

S’han sintetitzat estructures de CdS a partir de sílice mesoporosa (SBA-15, SBA-16 i KIT-6) pel mètode del motlle rígid i s’han caracteritzat mitjançant TEM i XRD, i se n’han estudiat les seves propietats de fotoluminescència mitjançant CSLM. Els resultats obtinguts s’han comparat amb una mostra de CdS comercial. El CdS SBA-15 ha conservat l’estructura mesoporosa del motlle, mentre que en els altres dos casos s’ha mantingut només de manera parcial. Per a totes les mostres, la mida de partícula es troba en el rang dels 3-10 nm. Pel que fa a l’estructura, s’ha detectat fase wurtzita i zinc-blenda, en diferents percentatges entre elles. La formació de wurtzita pot ser en part responsable del col·lapse parcial de la mesostructura. El pic de màxima emissió en l’espectre de fotoluminescència es desplaça entre les diferents estructures segons la mida de partícula. L’amplada del pic varia en funció del grau de dispersió de partícula, de manera que s’observa que aquesta és inferior en les mostres sintetitzades respecte de la comercial.

Nanopartícul·les core-shell estabilitzades en polímer amb propietats calítiques i bactericides medioambientalment segure

Aquest projecte de doctorat és un treball interdisciplinari adreçat a l’obtenció de nous nanocompòsits (NCs) funcionals sintetitzats a partir de materials polimèrics bescanviadors d’ions que són modificats amb nanopartícules metàl•liques (NPMs) de diferent composició. Els materials desenvolupats s’avaluen en funció de dues possibles aplicacions: 1) com a catalitzadors de reaccions orgàniques d’interès actual (NCs basats en pal•ladi) i, 2) la seva dedicació a aplicacions bactericides en el tractament d’aigües domèstiques o industrials (NCs basats en plata). El desenvolupament de nanomaterials és de gran interès a l’actualitat donades les seves especials propietats, l’aprofitament de les quals és la força impulsora per a la fabricació de nous NCs. Les nanopartícules metàl•liques estabilitzades en polímer (Polymer Stabilized Metal Nanoparticles, PSNPM) s’han preparat mitjançant la tècnica in-situ de síntesi intermatricial (Inter-matrix synthesis, IMS) que consisteix en la càrrega seqüencial dels grups funcionals de les matrius polimèriques amb ions metàl•lics, i la seva posterior reducció química dins de la matriu polimèrica de bescanvi iònic. L’estabilització en matrius polimèriques evita l’agregació entre elles (self-aggreagtion), un dels principals problemes coneguts de les NPs. Pel desenvolupament d’aquesta metodologia, s’han emprat diferents tipus de matrius polimèriques de bescanvi iònic: membrana Sulfonated PolyEtherEtherKetone, SPEEK, així com fibres sintètiques basades en polypropilè amb diferents tipus de grups funcionals, que ens permeten el seu ús com a filtres en la desinfecció de solucions aquoses o com a material catalitzador. Durant el projecte s’ha anat avançant en l’optimització del material nanocomposite final per a les aplicacions d’interès, en quant activitat i funcionalitat de les nanopartícules i estabilitat del nanocomposite. Així, s’ha optimitzat la síntesi de NPs estabilitzades en resines de bescanvi iònic, realitzant un screening de diferents tipus de resines i la seva avaluació en aplicacions industrials d’interès.

Estudi de reactius químics alternatius per al blanqueig de pastes termomecàniques : efecte en les propietats òptiques de les pastes i en la qualitat dels efluents del procés

Aquest estudi s’emmarca en un projecte titulat “Noves possibilitats en el blanqueig en lespastes destintades: Alternatives al blanqueig amb sosa càustica i peròxid d’hidrogen” i estàsubvencionat per diverses empreses europees del sector. La seva realització s’ha dut a termeen el Centre Technique du Papier, a Grenoble, França. L’estudi contempla la realitzaciód’una part del projecte, i té per objecte analitzar els Na2SiO3 modificats, el hidròxid demagnesi (Mg(OH)2) i el hidròxid de calci (Ca(OH)2) per veure si poden actuar com asubstituts del NaOH. Cal intentar aconseguir valors de blancor similars als assolits amb elblanqueig estàndard i millorar substancialment la qualitat de les aigües. Segons el centre derecerca es pot considerar una millora projectable a nivell industrial una reducció de la DQO ide la demanda catiònica a partir d’un 10% a nivell experimental.La pasta que es blanqueja és TMP verge. Els resultats obtinguts a nivell de blancor tambépoden ser considerats aplicables en paper recuperat, prèviament destintat, provenintd’aquest tipus de pasta

Modelització de les propietats òptiques de partícules metàl•liques en matriu dielèctrica

En el marc del projecte "Modelització de les propietats òptiques de partícules metàl•liques en matriu dielèctrica" s'han desenvolupat un conjunt d'eines numèriques que permeten avançar en l'ús de l'espectroscòpia òptica per a l'obtenció d'informació morfològica de materials compostos consistents en partícules metàl•liques en matriu dielèctrica. S'han implementat esquemes numèrics per a calcular les propietats òptiques de materials compostos on les partícules poden presentar una distribució de mides i formes i diferent graus d'ordenament espacial. Les simulacions s'han realitzat a dos nivells: i) amb l’aproximació quasi-estàtica, que permet descriure el comportament d'aquests materials en termes de constants òptiques efectives i ii) amb càlculs electrodinàmics exactes, que han servit per avaluar la validesa de l’aproximació anterior i que han permès d'estudiar la interacció de partícules amb feixos de llum focalitzats o amb polarització no homogènia. A través de l’anàlisi d'aquestes simulacions, s'han desenvolupat models senzills que permeten parametritzar la influència de diferents quantitats físiques en el comportament òptic del material. Aquests models s'han implementat en un programari de càlcul que permeten trobar el valor òptim dels paràmetres físics d'interès mitjançant l'ajust d'espectres òptics. Els models s'han avaluat amb l'anàlisi de dades experimentals subministrades per altres laboratoris.

L'Adquisició de les propietats morfosintàctiques i discursives dels pronoms clítics catalans en un context escolar

Els pronoms clítics representen una de les idiosincràsies més singulars de la llengua catalana, tant pel seu polimorfisme com per les funcions sintàctiques i discursives que poden exercir en una oració. L’interès principal del nostre estudi és que, tot i les semblances dels sistemes pronominals inherents a les llengües romàniques, unes diferències fonamentals les separen tenint en compte els pronoms clítics: és el cas del català i del portuguès. Per aquest motiu, ens hem proposat d’observar l’adquisició dels pronoms clítics catalans per part d’alumnes que tenen com a primera llengua el portuguès i el català com a segona. Els pronoms objecte d’estudi han estat, d’una banda, els d’acusatiu i de datiu: tot i que són semblants en català i en portuguès pel que fa a la forma, ocupen posicions respecte del verb oposades. D’altra banda, els pronoms catalans en i hi no tenen equivalents en portuguès i, per tant, és rellevant observar-ne l’ús en lusoparlants, sobretot en contextos en què apareixen com a pronom de represa d’un element dislocat.

Estudi de les propietats com a dissolvents dels líquids iònics per a la seva utilització en electroquímica

S’ha caracteritzat un conjunt de catorze líquids iònics (ILs) (tres d’ells sòlid a temperatura ambient) per la seva conductivitat i rang de potencial útil. La seva utilització com a dissolvents en reaccions on la primera etapa és una transferència electrònica, depèn de la composició dels ILs. Així per estudiar oxidacions monoelectròniques, com per exemple el ferrocè, els ILs útils són : BMIMBF4, BMIMPF6, BMIMTFSI, EMIMOTf i EMIMTFSI. Mentre que per les reduccions monoelectròniques, com per exemple el p-nitrotoluè, els ILs més adequats són: EMIMTFSI i BMIMTFSI. L’ús dels ILs de tercera generació, està molt més restringit degut a la naturalesa de l’anió. Així doncs, la utilització dels ILs ha de ser dissenyada segons el procés a estudiar.

Els escarabats inspiren nous materials

La natura és sàvia i, després d'anys d'evolució, ha seleccionat materials amb propietats insuperables. Alguns experts creuen que el 80% de les solucions que la ciència busca estan en els animals i les plantes. S'investiga per aconseguir avions inspirats en el vol del cigne, edificis que imitin la termoregulació dels cactus, banyadors basats en les escates dels taurons per reduir la fricció amb l'aigua i materials tan resistents com les teranyines.