Germanane: a Low Effective Mass and High Bandgap 2-D Channel Material for Future FETs

We investigate the electronic properties of Germanane and analyze its importance as 2-D channel material in switching devices. Considering two types of morphologies, namely, chair and boat, we study the real band structure, the effective mass variation, and the complex band structure of unstrained Germanane by density-functional theory. The chair morphology turns out to be a more effective channel material for switching devices than the boat morphology. Furthermore, we study the effect of elastic strain, van der Waals force, and vertical electric field on these band structure properties. Due to its very low effective mass with relatively high-energy bandgap, in comparison with the other 2-D materials, Germanane appears to provide superior performance in switching device applications.

Semiconductor to metal transition in bilayer phosphorene under normal compressive strain

Phosphorene, a two-dimensional analog of black phosphorous, has been a subject of immense interest recently, due to its high carrier mobilities and a tunable bandgap. So far, tunability has been predicted to be obtained with very high compressive/tensile in-plane strains, and vertical electric field, which are difficult to achieve experimentally. Here, we show using density functional theory based calculations the possibility of tuning electronic properties by applying normal compressive strain in bilayer phosphorene. A complete and fully reversible semiconductor to metal transition has been observed at similar to 13.35% strain, which can be easily realized experimentally. Furthermore, a direct to indirect bandgap transition has also been observed at similar to 3% strain, which is a signature of unique band-gap modulation pattern in this material. The absence of negative frequencies in phonon spectra as a function of strain demonstrates the structural integrity of the sheets at relatively higher strain range. The carrier mobilities and effective masses also do not change significantly as a function of strain, keeping the transport properties nearly unchanged. This inherent ease of tunability of electronic properties without affecting the excellent transport properties of phosphorene sheets is expected to pave way for further fundamental research leading to phosphorene-based multi-physics devices.

Hydrogeological and Hydrochemical Studies of the Periyar River Basin, Central Kerala

Dept.of Marine Geology & Geophysics, Cochin University of Sceince and Technology

Geomorfologia e neotectônica no Vale do Apodi-Mossoró RN

Numerous studies have indicated that the Potiguar Basin is affected by Cenozoic tectonics. The reactivation of Cretaceous fault systems affect the post-rift units, witch include Neogene and overlying Quaternary sediments. In this context, the objectives of this thesis are the followings: (1) to characterize the effects of post-rift tectonics in the morphology of Apodi Mossoró-river valley located in the central portion of the Potiguar, (2) to characterize the drainage of the Apodi Mossoró river valley and investigate the behavior of their channels across active faults, and (3) to propose a geologic-geomorphological evolutionary model for the study area. This study used a geological and geomorphological mapping of the central part of the basin, with emphasis on the Quaternary record, luminescence dating of sediments, and geoelectric profiles of the area. The results reveal by maps of structural lineaments and drainage channels of the rivers form valleys that are affected by faults and folds. In Apodi-Mossoró valley, anomalies of channel morphology are associated with the deformation of the post-rift basin. These anomalies show the reactivation of major fault systems in the Potiguar Basin in Cenozoic. On a regional scale, can be seen through the vertical electric profiles that the Cenozoic tectonics is responsible for the elevation of a macro dome NE-SE-trending 70-km long and 50km wide and up to 270 above sea level. In this sector, the vertical electric profiles data show that the contact between the Cretaceous and Neogene rise more than 100m. This Is an important feature of inversion data obtained in this work showed that the deposits that cover the macro dome (Serra do Mel) have ages of 119 ka to 43 ka. In the river valley and surrounding areas Apodi-Mossoró ages vary between 319 ka and 2.7 ka. From these data it was possible to establish the correct geochronological posiconamento paleodepósitos of distinguishing them from the fluvial deposits of the Neogene (Barreiras Formation)

Aplicação da resistividade e cargabilidade em estudos de contaminação de sedimentos por derivados de hidrocarbonetos

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Método da eletrorresistividade aplicado no monitoramento temporal da pluma de contaminação em área de disposição de resíduos sólidos urbanos

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Imageamento Elétrico 3D em área contaminada por hidrocarbonetono polo industrial de Cubatão - SP

Este trabalho mostra os resultados obtidos com ensaios geofísicos realizados em uma área contaminada por hidrocarboneto no Polo Industrial de Cubatão - São Paulo, com objetivo de caracterizar as anomalias geoelétricas associadas à presença dos hidrocarbonetos, bem como delimitar e cubar tais anomalias. Para tanto, utilizou-se o método da eletrorresistividade, por meio das técnicas de Sondagem Elétrica Vertical (SEV) e Imageamento Elétrico 3D. Os resultados obtidos permitem indicar que a presença de hidrocarboneto está associada a anomalias condutivas devido aos produtos da biodegradação. As anomalias condutivas ocorrem de forma disseminada na área, totalizando um volume de 1365,3 m³; entretanto, este volume corresponde somente à presença de contaminante em fase residual.

Resistivity (DC) method applied to aouifer protection studies

Resistivity (DC) method using vertical electrical soundings (Schlumberger array) are conducted In the vicinity of Canoas/RS, applied to environmental studies with the objective of Investigating groundwater conditions, The present paper shows a geoelectrlcal Identification of the lithology and an estimate of the relationship between the resistivity and Dar Zarrouk parameters (transverse unit resistance and longitudinal unit conductance) with the properties such as aquifer transmlssivlty and protection of ground water resources, In the saturated sediments, resistivity values defined the following sequence: clay layers (resistivity < 40 ohm-m) and sand layers (resistivity > 40 ohm-m), Two sand layers were identified; one corresponding to the unconfined aquifer and another to the confined aquifer between two clay layers, In the map of the transverse unit resistance of the unconfined aquifer, the tendencies of high values can be associated with the zones of high transmissivity; hence, these zones are suggested for the installation of monitoring wells, The map of longitudinal conductance Illustrates the Impermeability of the confining clay layer, Values of S > 1.0 siemens would indicate zones in which the confined aquifer would be protected; In comparison, values of S < 1.0 siemens would indicate zones of probable risks of contamination. © 2006 Sociedade Brasileira de Geofísica.

Monitoramento temporal da pluma de contaminação no aterro de resíduos urbanos de Rio Claro (SP) por meio do método geofísico da eletrorresistividade

Several factors have contributed to the increase the world production of urban solid waste, resulting in difficulties to the correct management and the final environmentally appropriate disposal, in addition to causing serious socio-economic, environmental, and public health troubles. The soil and groundwater contamination by leachate in waste disposal sites is almost always present, leveraging the emergence and/or adaptation of methodologies for environmental assessment of these areas. The geophysical methods, especially the electrical resistivity method, are fast, reliable and low-cost alternative for this purpose. This paper reports the methodology adopted for the temporal monitoring of the plume of contamination of controlled landfill in the municipality of Rio Claro (SP). Electrical resistivity data were obtained in 1999 and 2008, by the resistivity method, using the techniques of vertical electrical sounding and electrical profile. In both years, similar tests were carried out in the same locations within the disposal area. The results indicated that the plume of contamination has resistivity values less than or equal to 50 ohm.m and moves guided by 2 flows: the main, to the southeast, and the secondary, to the west. Relatively to the first series of tests in 1999, the plume of contamination was higher and deeper in 2008, contrary to what was expected for a landfill deactivated for at least 10 years.

Estimativa da vulnerabilidade natural do aquífero livre no município de Rio Claro/SP

Pós-graduação em Geociências e Meio Ambiente - IGCE

Assinaturas geoelétricas em área contaminada por hidrocarboneto no pólo industrial de Cubatão - SP

Pós-graduação em Geociências e Meio Ambiente - IGCE

Emprego do método da eletro-resistividade na caracterização da lixeira de Porto Velho - RO assentada em meio fraturado

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Caracterização geoelétrica de área de curtume localizada no distrito industrial de Icoaraci, Bélem-Pará

Foi desenvolvido um estudo da subsuperfície rasa para investigar a possibilidade de contaminação do subsolo por líquidos usados no tratamento de couros. O estudo foi realizado na área da indústria Couro do Norte, Bairro de Maracacuera, no Distrito Industrial de Icoaraci em Belém-PA. As metodologias geofísicas utilizadas foram: eletrorresistividade (na forma de imageamento e através de sondagens verticais), potencial espontâneo, eletromagnético (slingram) e radar de penetração no solo (GPR). A interpretação conjunta dos dados geofísicos indicou a direção do fluxo subterrâneo e uma pluma de contaminação rasa na área do estudo causada provavelmente pelo despejo dos efluentes do curtume Couro do Norte.

Aplicação dos métodos elétrico e eletricomagnético para o estudo hidrogeológico no município de Altamira-Pará

Este trabalho trata da aplicação dos métodos geofísicos eletroresistivo e eletromagnético no município de Altamira, região central do Estado do Pará, com a finalidade de fazer o mapeamento da espessura das camadas aqüíferas, bem como a ocorrência de intrusões de diabásio na área do município, permitindo uma melhor locação de pontos para perfuração com fins de captação à água subterrânea. Na área estudada, verificam-se afloramentos de rochas cristalinas do embasamento coberto por sedimentos com idade variando desde o Paleozóico ao Quaternário, com esperança de se obter água nos sedimentos do Devoniano Inferior, mais precisamente na formação Maecuru. Foram executadas 34 sondagens elétricas verticais com arranjo Schlumberger com AB/2 variando de 100 a 500 metros. 108 sondagens eletromagnéticas transientes também foram executadas com arranjo "loop coincidente", com 50 metros de lado. Por problemas eletrônicos adicionados aos ruídos de fenômenos supraparamagnéticos, os resultados das sondagens eletromagnéticas apresentaram-se muito distorcidos, não tendo sido possível extrair deles informação geológica de relevância. Por isso, foram criados modelos eletromagnéticos sintéticos representando a situação geológica da área. Os dados obtidos no campo em forma de curvas de resistividade aparente, foram plotados em papel bilogarítmo e interpretados com a ajuda de algoritmos direto e inverso os quais considera modelos de camadas horizontalmente estratificadas, homogêneas e isotrópicas. Os resultados da interpretação permitiram estabelecer modelos geoelétricos aproximados refletindo a situação geológica na subsuperfície. Os resultados da interpretação das sondagens elétricas, foram confrontados com os resultados da interpretação qualitativa do mapa de isogamas do campo magnético total, permitindo delimitar com maior precisão a zona de incidência de soleiras de diabásio, situada a norte da área. Dos quatro horizontes geoelétricos distinguidos, o terceiro é essencialmente constituído por arenitos, apresentando, por isso, melhores condições para armazenamento de água subterrânea.

Comparação do desempenho dos métodos eletroresistivo e transiente eletromagnético num caso específico de prospecção de águas subterrâneas

O método eletroresistivo é um dos métodos de prospecção geofísica mais empregados na exploração de água subterrânea. Todavia, ele apresenta a desvantagem de ser de difícil uso em locais habitados. De fato, para realizar sondagens elétricas é necessário, muitas vezes, expandir cabos elétricos até um quilômetro ou mais, dependendo da profundidade que se deseja investigar, o que nem sempre é possível em áreas urbanas. O método transiente eletromagnético no domínio do tempo, é usado também para a exploração de água subterrânea e não apresenta as mesmas desvantagens, porque este método indutivo emprega uma bobina quadrada cujo tamanho não é um impedimento para ser utilizado em locais habitados. Por outro lado, o método eletromagnético é mais sensível a ruídos devido a instalações elétricas. Para comparar as vantagens e desvantagens dos dois métodos em áreas urbanas foram utilizados programas para a modelagem sintética das sondagens elétricas verticais e das sondagens transientes eletromagnéticas, ambos desenvolvidos por RIJO (1994ab, 1996). Para tal propósito foram considerados dois casos: no primeiro, foram definidos quatro tipos de modelos (H, K, A e Q) com base nos horizontes geoelétricos em Palestina do Pará. No segundo caso, se considerou os modelos obtidos pelas 21 sondagens elétricas verticais tipo Schlumberger da mesma área. Com base nestes modelos, se utilizou um programa de transientes electromagnéticas para gerar as curvas sintéticas das resistividades aparentes. Como resultado, os valores de resistividades aparentes dados em função do espaçamento de eletrodos (método eletroresistivo) e em função do tempo (método eletromagnético), permitiu obter nos dois casos mencionados uma relação linear em escala bilogaritmica entre o espaçamento (metros) e o tempo (milisegundos). Deste modo é possível inferir a profundidade de investigação desejada em áreas urbanas usando o método eletromagnético, quando a aplicação do método eletroresistivo ficar limitada pela acessibilidade.