Magnetic properties of selected 3d- and 4f-systems on alpha-Al 2 O 3 substrates

In this work the growth and the magnetic properties of the transition metals molybdenum, niobium, and iron and of the highly-magnetostrictive C15 Laves phases of the RFe2 compounds (R: Rare earth metals: here Tb, Dy, and Tb{0.3}Dy{0.7} deposited on alpha-Al2O3 (sapphire) substrates are analyzed. Next to (11-20) (a-plane) oriented sapphire substrates mainly (10-10) (m-plane) oriented substrates were used. These show a pronounced facetting after high temperature annealing in air. Atomic force microscopy (AFM) measurements reveal a dependence of the height, width, and angle of the facets with the annealing temperature. The observed deviations of the facet angles with respect to the theoretical values of the sapphire (10-1-2) and (10-11) surfaces are explained by cross section high resolution transmission electron microscopy (HR-TEM) measurements. These show the plain formation of the (10-11) surface while the second, energy reduced (10-1-2) facet has a curved shape given by atomic steps of (10-1-2) layers and is formed completely solely at the facet ridges and valleys. Thin films of Mo and Nb, respectively, deposited by means of molecular beam epitaxy (MBE) reveal a non-twinned, (211)-oriented epitaxial growth as well on non-faceted as on faceted sapphire m-plane, as was shown by X-Ray and TEM evaluations. In the case of faceted sapphire the two bcc crystals overgrow the facets homogeneously. Here, the bcc (111) surface is nearly parallel to the sapphire (10-11) facet and the Mo/Nb (100) surface is nearly parallel to the sapphire (10-1-2) surface. (211)-oriented Nb templates on sapphire m-plane can be used for the non-twinned, (211)-oriented growth of RFe2 films by means of MBE. Again, the quality of the RFe2 films grown on faceted sapphire is almost equal to films on the non-faceted substrate. For comparison thin RFe2 films of the established (110) and (111) orientation were prepared. Magnetic and magnetoelastic measurements performed in a self designed setup reveal a high quality of the samples. No difference between samples with undulated and flat morphology can be observed. In addition to the preparation of covering, undulating thin films on faceted sapphire m-plane nanoscopic structures of Nb and Fe were prepared by shallow incidence MBE. The formation of the nanostructures can be explained by a shadowing of the atomic beam due to the facets in addition to de-wetting effects of the metals on the heated sapphire surface. Accordingly, the nanostructures form at the facet ridges and overgrow them. The morphology of the structures can be varied by deposition conditions as was shown for Fe. The shape of the structures vary from pearl-necklet strung spherical nanodots with a diameter of a few 10 nm to oval nanodots of a few 100 nm length to continuous nanowires. Magnetization measurements reveal uniaxial magnetic anisotropy with the easy axis of magnetization parallel to the facet ridges. The shape of the hysteresis is depending on the morphology of the structures. The magnetization reversal processes of the spherical and oval nanodots were simulated by micromagnetic modelling and can be explained by the formation of magnetic vortices.

Sviluppo di un sistema integrato innovativo per la contemporanea produzione e separazione di H2 ultrapuro, attraverso oxy-reforming, water-gas shift e membrane al Pd

Il presente lavoro di tesi si è focalizzato sullo studio e sulla ottimizzazione di un sistema integrato, che utilizzi la reazione di oxy-reforming del metano al fine di produrre syngas che venga trattato attraverso la water-gas shift al fine di abbattere il contenuto di CO e al tempo stesso aumentare la resa in H2. Con l’obiettivo di ottenere H2 ad elevata purezza (>99%) da poter essere inviato direttamente a celle a combustible ed in impianti di piccola taglia con possibile delocalizzazione della produzione industriale di energia elettrica e termica “pulita”, la miscela reale uscente dal processo di oxy-reforming è stata processata tramite successiva water-gas shift direttamente all’interno di una membrana ceramica al Pd selettiva nella separazione di H2. L’innovativià di questo progetto di studio è data da diversi parametri quali: 1) l’impiego dell’oxy-reforming in alternativa al normale steam-reforming del CH4, che permette di condurre il processo a temperature decisamente inferiori (700-750°C), utilizzando un minor quantitativo di vapore (S/C = 0.7); 2) l’utilizzo di due nuove formulazioni di catalizzatore di WGS per alte temperature, capace di operare in un unico stadio conversioni di CO ottenibili industrialmente solo attraverso i convenzionali due due stadi di reazione (e due diverse formulazioni di catalizzatori a base di Fe/Cr e Cu); 3) l’utilizzo di supporti ceramici con membrana a base di Pd, capaci di ospitare al loro interno un catalizzatore eterogeneo per la reazione di WGS a 400°C, rendendo quindi possibile la produzione e contemporanea separazione di H2 con un ulteriore effetto positivo poiché la membrana rimuovendo H2 dalla zona di reazione favorisce il superamento dell’equilibrio termodinamico per la conversione del CO, abbassandone il contenuto nel flusso uscente dei gas reazione e rendendo non più necessari sistemi aggiuntivi di separazione quali PSA o PROXY.

Análisis de las políticas de manejo participativo de gestión de Áreas Naturales Protegidas. Los casos de los Parques Nacionales Iguazú e Islas de Santa Fe. 16H359

OBJETIVOS GENERALES. Las Áreas Naturales Protegidas forman parte de los procesos de territorialización gubernamental, donde se ponen de relieve determinadas formas de conceptualización y gestión de los recursos naturales. A su vez, las políticas de conservación, en tanto que políticas públicas dedicadas a la gestión de los recursos naturales, se manifiestan como la materialización de la interacción entre política y ecología (Vaccara, Beltran 2010). En la Argentina, las políticas de conservación y en particular las de creación de Parques Nacionales, desde principios del siglo XX, se han basado en visiones dicotómicas de la relación entre naturaleza y sociedad, que han llevado a separar a las poblaciones locales de la gestión de los Parques. A partir de mediados de la década de 1990 comenzaron a producirse transformaciones en las políticas conservacionistas, que se profundizan en la primera década del siglo XXI. Gradualmente se asiste al pasaje de un paradigma conservacionista basado en el control, la sanción y separación de las poblaciones locales del ambiente, a otro basado en modelos donde se abre a la participación de comunidades indígenas y rurales en las decisiones sobre los territorios y el manejo de los recursos naturales. Estas transformaciones vinieron acompañadas por cambios de un paradigma proteccionista a otro que contempla el uso sustentable de los recursos naturales y su mercantilización. En este contexto, las políticas basadas en la imposición de modelos de conservación fueron puestas en discusión y surgieron distintos tipos de modelos con diversos grados de participación comunitaria. En este escenario, las comunidades locales están adquiriendo lugares de importancia en las discusiones sobre las políticas de conservación. Pero estos modelos no sólo abren a espacios de participación, sino que también generan ámbitos de conflicto y negociación. Los modelos participativos de gestión de Áreas Naturales Protegidas han sido considerados por algunos autores como nuevas formas de ejercer control sobre las poblaciones locales (MacDonald 2003; Brosius et.al. 2005, Brokington 2004). Desde esta perspectiva, tales modelos encausan y disciplinan la acción política local, legitimando determinados reclamos y deslegitimando otros. A su vez, son los organismos de conservación los que estipulan las formas legales e institucionales en que las poblaciones locales pueden participar. Pero los programas de conservación no son sistemas cerrados, ni que las poblaciones locales aceptan pasivamente los términos de participación, sino que se generan espacios de lucha y negociación. Es allí que los proyectos conservación son resignificados a nivel local. Incluso estos proyectos tienen efectos inadvertidos para quienes los aplican, como la producción de grupos sociales que unidos por intereses comunes y que se movilizan en pos de ellos (Li: 2007), tal como ha observado Ferrero (2012b). 2 En esta investigación, proponemos analizar la conformación e implementación de programas participativos de gestión de Áreas Naturales Protegidas y conservación de la naturaleza en los que intervienen poblaciones locales y en los que se generan procesos de lucha y negociación política. Para esto tomaremos dos casos paradigmáticos del litoral argentino, por un lado el de Parques Nacionales Iguazú (PNI), en la provincia de Misiones, uno de los primeros parques del país, creado en 1934. Y por otro lado, el Parque Nacional Islas de Santa Fe (PNISF), provincia de Santa Fe, el último Parque Nacional, creado en 2010. En estos dos Parques se están desarrollando políticas de integración de las poblaciones que habitan dentro y/o en la zona de influencia de ambos, pero que implican grandes diferencias en el tipo de poblaciones involucradas. En el caso del PNI son comunidades mbya-guaraní y pequeños productores rurales, mientras en el caso del PNISF encontramos pescadores artesanales y productores ganaderos. En estas dos áreas, diversas agencias oficiales y no gubernamentales, nacionales e internacionales, están desarrollando diferentes proyectos que ligan conservación con desarrollo, dirigidos a las poblaciones locales. A su vez, tales transformaciones en los modelos de conservación tienen lugar junto a cambios en los modelos productivos predominantes en las regiones donde están los dos Parques seleccionados. En el caso de Misiones, en los últimos 20 años se asistió a la expansión foresto industrial y actualmente toma gran impulso el turismo. Mientras la zona isleña donde se encuentra el PNISF, se observa la presión de la actividad ganadera que es desplazada de tierra firme por la expansión sojera, durante la última década. De manera que un aspecto a estudiar es el vínculo entre los modelos productivos que ejercen presión territorial sobre las zonas en torno a las Ares Naturales Protegidas y los programas participativos de gestión de esas Áreas.