Comportamento de diferentes fontes de silício no solo e na cultura do tomateiro

O objetivo deste trabalho foi estudar a ação do xisto, de duas escórias e de um termofosfato sobre a disponibilidade do Si no Argissolo Vermelho-Amarelo sob plasticultura com o tomateiro. Dois experimentos foram instalados em blocos casualizados com os seguintes tratamentos: testemunha, 6 t ha-1 de xisto, 6 t ha-1 de escória da Mannesman, 6 t ha-1 de escória da Dedini e 2,5 t ha-1 de termofosfato. As concentrações de Si (SiO2 total) nestes produtos foram: 530, 350, 273, 185 g kg-1, respectivamente, para o xisto, escória da Mannesman, Dedini e termofosfato. Os resultados indicaram que a escória da Mannesman foi o tratamento que apresentou maiores teores de Si no solo, extraídos com oxalato de amônio, e o xisto o tratamento com o menor teor. Todavia, avaliando a relação entre a quantidade de Si aplicada sobre o aumento de Si no solo, verifica-se que o termofosfato foi o tratamento que mais elevou o teor deste elemento. Os produtos aplicados forneceram Si para o tomateiro, mas não foram suficientes para aumentar a produtividade. Observou-se boa correlação entre os teores de Si na planta em relação ao Si extraído do solo com oxalato de amônio.

Teores de silício no solo e na planta de arroz de terras altas com diferentes doses de adubação silicatada e nitrogenada

O Si não é elemento essencial para o crescimento e desenvolvimento das plantas, porém sua absorção pode trazer inúmeros benefícios para culturas acumuladoras de Si, como o arroz. Entretanto, considerando o avançado grau de intemperização em que se encontram os solos tropicais, os teores de Si disponível nestes solos são baixos. O objetivo deste trabalho foi avaliar, na cultura do arroz de terras altas sob condições de túnel plástico, o efeito de doses de Si e de N na produção de matéria seca, na produtividade de grãos, no teor de N, nos teores de Si no solo e na planta e na quantidade de Si extraído do solo. Os tratamentos foram constituídos por três doses de N (5, 75 e 150 mg kg-1 de N), tendo como fonte a uréia e quatro doses de Si (0, 200, 400 e 600 mg kg-1 de SiO2) tendo como fonte o silicato de cálcio (Wollastonita). O delineamento experimental utilizado foi inteiramente casualizado com esquema fatorial 3 x 4, com cinco repetições. O acúmulo de matéria seca, a produtividade de grãos e os teores de N na planta não foram influenciados pelas doses de Si. O incremento da adubação nitrogenada aumentou a produção de matéria seca, a produtividade de grãos e o teor de N na planta, porém nenhum efeito foi encontrado para os teores de Si no solo. Houve interação N x Si para os teores de Si na planta e para a quantidade de Si acumulado pelas plantas.

Toposseqüências de Latossolos originados de rochas basálticas no Paraná: I - mineralogia da fração argila

Com o objetivo de estudar o efeito de diferentes posições do relevo e materiais de origem sobre as características mineralógicas da fração argila dos solos, foram estudadas duas toposseqüências de Latossolos (Latossolo Bruno ácrico LBw e Latossolo Vermelho distroférrico LVdf) no Estado do Paraná. A fração argila foi estudada por difratometria de raios X, análise termodiferencial, análise termogravimétrica diferencial e análises químicas. Os teores totais de Si, Al e Fe foram determinados após a digestão das amostras com água régia (mistura 3:1 de HCl 36 %: HNO3 68 %). Nos extratos resultantes da extração com oxalato de amônio ácido (OAA) e ditionito-citrato-bicarbonato (DCB), determinaram-se os teores de Fe e Al. O teor de Si no material de origem e a posição dos perfis na paisagem foram importantes na definição da mineralogia da fração argila. O LBw e o LVdf foram classificados como caulinítico/goethítico e gibbsítico/hematítico, respectivamente. Verificaram-se maiores teores de SiO2 total e de caulinita (Ct) (373,3 a 574,3 g kg-1) para o LBw nos horizontes mais profundos (Bw2) e nos perfis mais baixos na toposseqüência. A maior presença de água associada à drenagem limitada no perfil 4 do LBw (ponto mais baixo da toposseqüência) favoreceu os maiores teores de óxidos de Fe e Al de baixa cristalinidade (OAA) e os menores teores de Fe2O3 DCB (óxidos de Fe mais cristalinos). De maneira geral, não houve variação consistente nos valores dos atributos cristalográficos da hematita e goethita de acordo com a profundidade do solo e posição do perfil na toposseqüência. Os menores índices de cristalinidade da Ct foram verificados nas amostras do LVdf, associados ao maior teor de Fe total no solo (r = 0,79**). O menor crescimento da gibbsita [menor valor do diâmetro médio do cristal no domínio (110)] foi observado no perfil 4 do LBw (posição mais baixa da toposseqüência).

Relações solo-paisagem em uma litosseqüência arenito-basalto na região de Pereira Barreto, SP

Os objetivos deste trabalho foram estudar as relações solo-paisagem em uma litosseqüência de transição arenito-basalto e verificar a similaridade dos limites de superfícies geomórficas mapeados no campo com os limites mapeados a partir de técnicas geoestatísticas. Foi realizado o mapeamento de uma área de 530 ha, utilizando-se equipamento de GPS, e em seguida elaborou-se o Modelo de Elevação Digital, que possibilitou o estabelecimento da transeção de 2.100 m a partir do topo. Ao longo da transeção, o terreno foi estaqueado a intervalos regulares de 50 m, nos quais foram realizadas medidas da altitude para confecção do perfil altimétrico. As superfícies geomórficas foram identificadas e delimitadas conforme critérios topográficos e estratigráficos, com base em intensas investigações de campo. Coletaram-se amostras de solo em pontos laterais em 67 locais, nas superfícies geomórficas identificadas, nas profundidades de 0,0-0,25 m e 0,80-1,00 m. Além disso, foram abertas trincheiras nos segmentos de vertente inseridos nas superfícies geomórficas mapeadas. As amostras coletadas foram analisadas quanto a densidade do solo, textura, Ca2+, K+, Mg2+, SB, CTC, V, pH (água e KCl), SiO2, Al2O3 e Fe2O3 (ataque por H2SO4), óxidos de Fe "livres" extraído com ditionito-citrato-bicarbonato e ferro mal cristalizado extraídos com oxalato de amônio. A fração argila desferrificada foi analisada por difração de raios X. A compartimentação da paisagem em superfícies geomórficas e a identificação do material de origem mostraram-se bastante eficientes para entendimento da variação dos atributos do solo. A análise individual desses atributos por meio de estatística univariada auxiliou na discriminação das três superfícies geomórficas. O uso de técnicas de geoestatística permitiu a confirmação de que mesmo os atributos do solo apresentaram limites próximos aos das superfícies geomórficas.

Screen printed La2/3Sr1/3MnO3 thick films on alumina substrates

We report here on the preparation of La2/3Sr1/3MnO3 magnetoresistive thick films on polycrystalline Al2O3 substrates by using the screen printing technique. It is shown that films can be obtained using high temperature sintering. While there is a reacted layer, this improves adhesion and is not too troublesome if the films are made thick enough. It is shown that PbO-B2O3-SiO2 glass additives allow sintering at lower temperatures and can be used to improve the mechanical stress of the films. However, it is found that glass concentrations large enough to significantly improve the film adherence result in a weak low field magnetoresistance probably because grains are coated with high resistivity material. Strategies to overcome these difficulties are discussed.

Formation of aluminosilicate-bearing quartz veins in the Simano nappe (Central Alps): structural, thermobarometric and oxygen isotope constraints

We combined structural analysis, thermobarometry and oxygen isotope geochemistry to constrain the evolution of kyanite and/or andalusite-bearing quartz veins from the amphibolite facies metapelites of the Simano nappe, in the Central Alps of Switzerland. The Simano nappe records a complex polyphase tectonic evolution associated with nappe stacking during Tertiary Alpine collision (D1). The second regional deformation phase (132) is responsible for the main penetrative schistosity and mineral lineation, and formed during top-to-the-north thrusting. During the next stage of deformation (D3) the aluminosilicate-bearing veins formed by crystallization in tension gashes, in tectonic shadows of boudins, as well as along shear bands associated with top-to-the-north shearing. D2 and D3 are coeval with the Early Miocene metamorphic peak, characterised by kyanite + staurolite + garnet + biotite assemblages in metapelites. The peak pressure (P) and temperature (T) conditions recorded are constrained by multiple-equilibrium thermobarometry at 630 +/- 20 degrees C and 8.5 +/- 1 kbar (similar to 27 km depth), which is in agreement with oxygen isotope thermometry indicating isotopic equilibration of quartz-kyanite pairs at 670 +/- 50 degrees C. Quartz-kyanite pairs from the aluminosilicate-bearing quartz veins yield equilibration temperatures of 645 +/- 20 degrees C, confirming that the veins formed under conditions near metamorphic peak. Quartz and kyanite from veins and the surrounding metapelites have comparable isotopic compositions. Local intergranular diffusion in the border of the veins controls the mass-transfer and the growth of the product assemblage, inducing local mobilization of SiO2 and Al2O3. Andalusite is absent from the host rocks, but it is common in quartz veins, where it often pseudomorphs kyanite. For andalusite to be stable at T-max, the pressure in the veins must have been substantially lower than lithostatic. An alternative explanation consistent with structural observations would be inheritance by andalusite of the kyanite isotopic signature during polymorphic transformation after the metamorphic peak.

Metamorphism on Chromite Ores from the Dobromirtsi ultramafic massif, Rhodope Mountains (SE Bulgaria)

Podiform chromitite bodies occur in highly serpentinized peridotites at Dobromirtsi Ultramafic Massif (Rhodope Mountains, southeastern Bulgaria). The ultramafic body is believed to represent a fragment of Palaeozoic ophiolite mantle. The ophiolite sequence is associated with greenschist - lower-temperature amphibolite facies metamorphosed rocks (biotitic gneisses hosting amphibolite). This association suggests that peridotites, chromitites and metamorphic rocks underwent a common metamorphic evolution. Chromitites at Dobromirtsi have been strongly altered. Their degree of alteration depends on the chromite/silicate ratio and to a lesser extent, on the size of chromitite bodies. Alteration is recorded in individual chromite grains in the form of optical and chemical zoning. Core to rim chemical trends are expressed by MgO- and Al2O3- impoverishment, mainly compensated by FeO and/or Fe2O3 increases. Such chemical variations correspond with three main alteration events. The first one was associated with ocean-floor metamorphism and was characterized by a lizardite replacement of olivine and the absence of chromite alteration. The second event took place during greenchist facies metamorphism. During this event, MgO- and SiO2-rich fluids (derived from low temperature serpentinization of olivine and pyroxenes) reacted with chromite to form chlorite; as a consequence, chromite became altered to a FeO- and Cr2O3-rich, Al2O3-poor chromite. The third event, mainly developed during lower temperature amphibolite facies metamorphism, caused the replacement of the primary and previously altered chromite by Fe2O3-rich chromite (ferritchromite).

Modifications in the Si valence band after ion-beam-induced oxidation

The changes undergone by the Si surface after oxygen bombardment have special interest for acquiring a good understanding of the Si+-ion emission during secondary ion mass spectrometry (SIMS) analysis. For this reason a detailed investigation on the stoichiometry of the builtup surface oxides has been carried out using in situ x-ray photoemission spectroscopy (XPS). The XPS analysis of the Si 2p core level indicates a strong presence of suboxide chemical states when bombarding at angles of incidence larger than 30°. In this work a special emphasis on the analysis and interpretation of the valence band region was made. Since the surface stoichiometry or degree of oxidation varies with the angle of incidence, the respective valence band structures also differ. A comparison with experimentally measured and theoretically derived Si valence band and SiO2 valence band suggests that the new valence bands are formed by a combination of these two. This arises from the fact that Si¿Si bonds are present on the Si¿suboxide molecules, and therefore the corresponding 3p-3p Si-like subband, which extends towards the Si Fermi level, forms the top of the respective new valence bands. Small variations in intensity and energy position for this subband have drastic implications on the intensity of the Si+-ion emission during sputtering in SIMS measurements. A model combining chemically enhanced emission and resonant tunneling effects is suggested for the variations observed in ion emission during O+2 bombardment for Si targets.

Sintesis por implantacion ionica de nanocristales semiconductores para dispositivos en tecnologia de Si

En este artículo se estudia la síntesis de nanocristales semiconductores elementales y compuestos elaborados por implantación iónica en SiO2. En el caso de los nanocristales de Si, se ha desarrollado un estudio sistemático que correlaciona las características de los precipitados y sus propiedades de luminiscencia. Nanopartículas de Ge, que presentan menor emisión pero mayor contraste en Microscopía Electrónica de Transmisión, han sido fabricadas para desarrollar un nuevo método de medida de la densidad de nanocristales en matrices amorfas. Por otro lado, nanopartículas de ZnS dopadas con Mn han sido elaboradas por primera vez con esta técnica, observando la emisión de un pico de luminescencia característico de una transición intra-Mn. Finalmente, se presentan los primeros resultados ópticos de capas coimplantadas con Si+ y C+, que muestran la presencia de tres picos intensos de luminescencia en las regiones roja, verde y azul del espectro visible, que ha sido relacionada con la presencia de diferentes tipos de nanopartículas. Cabe destacar que la emisión simultánea de los tres picos ha permitido la observación de una intensa emisión de luz blanca.

Raman scattering and photoluminescence analysis of silicon on insulator structures obtained by single and multiple oxygen implants

An analysis of silicon on insulator structures obtained by single and multiple implants by means of Raman scattering and photoluminescence spectroscopy is reported. The Raman spectra obtained with different excitation powers and wavelengths indicate the presence of a tensile strain in the top silicon layer of the structures. The comparison between the spectra measured in both kinds of samples points out the existence in the multiple implant material of a lower strain for a penetration depth about 300 nm and a higher strain for higher penetration depths. These results have been correlated with transmission electron microscopy observations, which have allowed to associate the higher strain to the presence of SiO2 precipitates in the top silicon layer, close to the buried oxide. The found lower strain is in agreement with the better quality expected for this material, which is corroborated by the photoluminescence data.

Intense green-yellow electroluminescence from Tb+-implanted silicon-rich silicon nitride/oxide light emitting devices

High optical power density of 0.5 mW/cm2, external quantum efficiency of 0.1%, and population inversion of 7% are reported from Tb+-implanted silicon-rich silicon nitride/oxide light emitting devices. Electrical and electroluminescence mechanisms in these devices were investigated. The excitation cross section for the 543 nm Tb3+ emission was estimated under electrical pumping, resulting in a value of 8.2 × 10−14 cm2, which is one order of magnitude larger than one reported for Tb3+:SiO2 light emitting devices. These results demonstrate the potentiality of Tb+-implanted silicon nitride material for the development of integrated light sources compatible with Si technology.

Model for the emission of Si+ ions during oxygen bombardment of Si(100) surfaces

The variation in the emission of Si+ ions from ion-beam-induced oxidized silicon surfaces has been studied. The stoichiometry and the electronic structure of the altered layer has been characterized using x-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The XPS analysis of the Si 2p core level indicates the strong presence of suboxide chemical states when bombarding at angles of incidence larger than 30 °. Since the surface stoichiometry or degree of oxidation varies with the angle of incidence, the corresponding valence-band structures also differ among each other. A comparison between experimental measurements and theoretically calculated Si and SiO2 valence bands indicates that the valence bands for the altered layers are formed by a combination of those two. Since Si-Si bonds are present in the suboxide molecules, the top of the respective new valence bands are formed by the corresponding 3p-3p Si-like subbands, which extend up to the Si Fermi level. The changes in stoichiometry and electronic structure have been correlated with the emission of Si+ ions from these surfaces. From the results a general model for the Si+ ion emission is proposed combining the resonant tunneling and local-bond-breaking models.

Evolução quantitativa de planossolos do agreste do estado de Pernambuco

A pedogênese dos solos planossólicos, especialmente da região do Agreste de Pernambuco, tem sido pouco estudada, havendo indicações e dúvidas relativas a alguns aspectos como a possível dualidade ou retrabalhamentos diferenciados na formação do material de origem, total das perdas e ganhos e a relativa mobilidade dos principais elementos constitutivos durante a evolução dos solos. Foram estudados três solos com marcantes contrastes texturais em uma topossequência da região. Foram estudados três solos com marcantes contrastes texturais em uma topossequência no Agreste de Pernambuco. Os objetivos da pesquisa foram averiguar a compatibilidade dos solos com os materiais geológicos subjacentes e avaliar quantitativamente as perdas e os ganhos ocorridos durante a pedogênese. Para isso foram realizadas análises química total e de zircônio (Zr) e quartzo, tomados como base para determinação de um índice de intemperização, em todos os horizontes dos solos e no material de origem. Verificou-se que os solos são constituídos por materiais autóctones, com apenas pequenas indicações de retrabalhamento dos materiais mais superficiais. Durante o processo de intemperização ou pedogênese, verificou-se perda de, aproximadamente, 50 % do peso original do solo. As perdas referentes aos principais elementos constituintes dos solos apresentaram a seguinte ordem: MgO > CaO > Fe2O3 > Al2O3 > SiO2. Os nítidos contrastes texturais, devido à argilização dos horizontes Bt, parecem ser principalmente resultado de uma combinação de outros processos, que não simples eluviação-iluviação.

Raman microstructural analysis of silicon-on-insulator formed by high dose oxygen ion implantation: As-implanted structures

A microstructural analysis of silicon-on-insulator samples obtained by high dose oxygen ion implantation was performed by Raman scattering. The samples analyzed were obtained under different conditions thus leading to different concentrations of defects in the top Si layer. The samples were implanted with the surface covered with SiO2 capping layers of different thicknesses. The spectra measured from the as-implanted samples were fitted to a correlation length model taking into account the possible presence of stress effects in the spectra. This allowed quantification of both disorder effects, which are determined by structural defects, and residual stress in the top Si layer before annealing. These data were correlated to the density of dislocations remaining in the layer after annealing. The analysis performed corroborates the existence of two mechanisms that generate defects in the top Si layer that are related to surface conditions during implantation and the proximity of the top Si/buried oxide layer interface to the surface before annealing.

Relações solo-paisagem em uma topossequência sobre substrato granítico em Santo Antônio do Matupi, Manicoré (AM)

Considerando as dimensões da região amazônica e a necessidade de estudos que estabeleçam conexões entre os solos e a expressão da paisagem, o objetivo deste trabalho foi estudar as relações solo-paisagem em uma topossequência sobre substrato granítico em Santo Antônio do Matupi, Manicoré, AM. Foi estabelecido um caminhamento de 3.000 m a partir do "espigão" da vertente, no seu sentido mais suave, com identificação dos segmentos da vertente com base na "quebra" do declive do terreno. Foram abertas trincheiras nos segmentos de vertente mapeados, e perfis foram caracterizados morfologicamente, coletando-se amostras de seus horizontes. Foram realizadas análises físicas (textura, ADA e GF, Ds e Dp, Pt e CHSS), químicas (pH em água e KCl, Ca, Mg, K, Na e Al trocáveis, P disponível, H + Al e C orgânico; SiO2, Al2O3 e Fe2O3 (método do H2SO4) e óxidos de Fe "livres" extraído com ditionito-citrato-bicarbonato e o Fe mal cristalizado extraído com oxalato de amônio) e mineralógicas (frações areia, silte e argila), usando difratometria de raios X. As variações do relevo favoreceram a presença de solos distróficos nos topos e solos eutróficos no sopé de transporte. As variáveis ΔpH, relação silte/argila, V % e relação Fed/Fet indicaram a presença de solos mais intemperizados nas áreas de topo da paisagem e solos com menor grau de evolução na encosta e no sopé de transporte. A composição mineralógica da fração argila mostrou-se relativamente homogênea, com predominância de caulinita e gibbsita e menor proporção de mica e quartzo.