Numerical analysis and comparison of three metal-oxide-type super-resolution near field structures

Based on the Fresnel-Kirchkoff diffraction theory, we build up a Gaussian diffraction model of metal-oxide-type super-resolution near field structure (super-RENS), which can describe far field optical properties. The spectral contrast induced by refractive index and the structural changes in AgOx, PtOx and PdOx thin films, which are the key functional layers in super-RENS, are studied by using this model. Comparison results indicate that the spectral contrast intensively on laser-induced distribution and change of the refractive index in the metal-oxide films. The readout mechanism of the metal-oxide-type super-RENS optical disc is further clarified. This Gaussian diffraction model can be used as a simple and effective method for choosing proper active materials in super-RENS.

Síntese e estudo das propriedades luminescentes do SrGa2O4 dopado com íons de Cr3+

Amostras policristalinas de Sr(Ga1-xCrx)2O4 com x = 0,01 foram estequiometricamente preparadas pela mistura dos materiais em pó SrCO3, Ga2O3 e Cr2O3. A estrutura cristalina da amostra dopada foi analisada pelas medidas de difração de raios-X. O padrão de difração revelou uma única fase relacionada a fase monoclínica do SrGa2O4. Os dados foram ajustados usando o Método de Rietveld para refinamento de estruturas e os parâmetros da rede foram determinados. A luminescência do íon de Cr3+ na rede do SrGa2O4 foi investigada pelas espectroscopias de excitação e emissão a temperatura ambiente, através das quais verificamos que os íons de Cr3+ estão localizados em dois sítios diferentes. Os espectros de emissão apresentam bandas largas associadas à transição eletrônica 4T2(4F) → 4A2(4F) para ambos os sítios. Estes resultados são analisados pela teoria de campo cristalino e o parâmetro de campo cristalino Dq e os parâmetros de Racah B e C são determinados pelas posições das bandas de excitação. A partir destes parâmetros determinamos um campo cristalino forte para ambos os sítios. Além disto, foram realizadas medidas de espectroscopia fotoacústica que confirmaram as transições identificadas e estimadas nos espectros de excitação.

Optical transitions and upconversion luminescence of Er3+/Yb3+-codoped halide modified tellurite glasses

Er3+-doped halide modified tellurite glasses were synthesized by conventional melting and quenching method. The Judd-Ofelt analysis was performed on the absorption spectra and the transition probabilities, excited state lifetimes, and the branching ratios were calculated and discussed. The intense infrared and visible fluorescence spectra under 980 nm excitation were obtained. Strong upconversion signal was observed at pumping power as low as 30 mW in the glasses with halide ions. The upconversion mechanisms and power dependent intensities were discussed, which showed two-photon process are involved for the green and red emissions. The decay times of the emitting states and the corresponding quantum efficiency were determined and explained. (C) 2004 American Institute of Physics.

Effect of PbCl2 addition on structure, OH- content, and upconversion luminescence in Yb3+/Er3+-codoped germanate glasses

Yb3+/ Er3+-codoped oxychloride germanate glasses have been synthesized by a conventional melting and quenching method. Structural properties were obtained based on Raman-spectra investigation, indicating that PbCl2 plays an important role in the formation of the glass network and has an important influence on the phonon density and the maximum phonon energy. The Judd - Ofelt intensity parameters and quantum efficiencies were calculated based on the Judd - Ofelt theory and lifetime measurements. The enhanced upconversion luminescence intensity of Er3+ with increasing PbCl2 content could not be explained only by the maximum phonon-energy change of the host glasses. For the first time, the effect of PbCl2 addition on phonon density, OH- content, and upconversion luminescence in oxychloride glasses has been discussed and evaluated. The results show that the effect of phonon density and OH- content on upconversion luminescence in oxychloride glasses is much stronger than that of the decrease of the maximum phonon energy. The possible upconversion luminescence mechanisms have also been estimated and are discussed.

Effect of chloride ions' introduction on structural, thermal stability, and spectroscopic properties in Yb3+Er3+-codoped germanate-bismuth-lead glasses

Yb3+Er3+-codoped chloride-modified germanate-bismuth-lead glasses have been synthesized by the conventional melting and quenching method. Structural and thermal stability properties have been obtained on the basis of the Raman spectra and differential thermal analysis, which indicate that the PbCl2 addition has an important influence on the phonon density of states, maximum phonon energy, and thermal stability of host glasses. The Judd-Ofelt intensity parameters and quantum efficiencies were calculated on the basis of the Judd-Ofelt theory and lifetime measurements. For the 1.53 mu m emission band, the full widths at the half-maximum increase and peak wavelengths are blueshifted with increasing PbCl2 content. Moreover, the effect of the PbCl2 addition on the phonon density of states, OH- content, and upconversion luminescence has been discussed and evaluated. Our results reveal that, with increasing PbCl2 content, the decrease of phonon density and OH- content contributes more to the enhanced upconversion emissions than that of maximum phonon energy. (c) 2005 Optical Society of America

Structural and up-conversion luminescence properties in Tm (3+)/Yb3+-codoped heavy metal oxide-halide glasses

Tm3+/Yb3+-codoped heavy metal oxide-halide glasses have been synthesized by conventional melting and quenching method. Structural properties were obtained based on the Raman spectra, indicating that halide ion has an important influence on the phonon density and maximum phonon energy of host glasses. Intense blue and weak red emissions centered at 477 and 650 nm, corresponding to the transitions (1)G(4) -> H-3(6) and (1)G(4) -> H-3(4), respectively, were observed at room temperature. The possible up-conversion mechanisms are discussed and estimated. With increasing halide content, the up-conversion luminescence intensity and blue luminescence lifetimes of Tm3+ ion increase notably. Our results show that with the substitution of halide ion for oxygen ion, the decrease of phonon density and maximum phonon energy of host glasses both contribute to the enhanced up-conversion emissions. (c) 2005 Elsevier B.V. All rights reserved.

Comparative investigation of up-conversion luminescence in Tm3+/Yb3+-codoped germanate-niobic and germanium-bismuth glasses: effect of phonon density on up-conversion emission

Tm3+/Yb3+-codoped gernianate-niobic (GN) and germanium-bismuth (GB) glasses have been synthesized by conventional ruching and quenching method. Intense blue and weak red emissions centered at 477 and 650 nm, corresponding to the transitions (1)G(4)->H-3(6) and (1)G(4)->H-3(4), respectively, were observed at room temperature. The possible Up-conversion mechanisms are discussed and estimated. GN glass showed a weaker up-conversion emission than GB glass, which is inconsistent with the prediction from the difference of maximum phonon energy between GN and GB glasses. In this paper, Raman spectroscopy was employed to investigate the origin of the difference in up-conversion luminescence in the two glasses. Compared with phonon side-band spectroscopy, Raman spectroscopy extracts more information including both phonon energy and phonon density. For the first time, our results reveal that, besides the maximum phonon energy, the phonon density of host glasses is also an important factor in determining the up-conversion efficiency. (c) 2005 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Growth and spectral properties of Yb,Tm:YAG crystal

The YAG crystal codoped with Yb3+ and Tm3+ has been grown by Czochralski (Cz) method. The crystal structure of the crystal has been determined by X-ray diffraction analysis. The absorption and emission spectra of Yb,Tm:YAG crystal at room temperature have also been studied. The emission cross-sections have been calculated by Fuechtbauer-Ladenburg formula and reciprocity method. (C) 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.

Espectroscopias de fotoluminescência, excitação e fotoacústica de amostras MgGa2O4: Ni2+ e GaNbO4-GaNb11O29-Ga2O3: Cr3+

Esta tese apresenta as espectroscopias de fotoluminescência, excitação e fotoacústica de amostras MgGa2O4 dopadas com 0,1%, 0,5% e 1,0% de Ni2+, obtidas pelo método de estado sólido e duas amostras distintas GaNbO4-GaNb11O29-Ga2O3 dopadas com 1,0% de Cr3+, uma sintetizada por reação de estado sólido e a outra pelo método de acetato. As amostras foram identificadas por Difração de Raios X e os dados foram refinados pelo método de Rietveld. A morfologia das amostras foi observada por Microscopia Eletrônica de Varredura. Os espectros ópticos das amostras apresentaram bandas de absorção e emissão do visível ao infravermelho próximo. As transições de energia foram analisadas com base na teoria de campo cristalino e os parâmetros de energia foram obtidos a partir de espectros de absorção e das matrizes de Tanabe-Sugano.

Amplicon metagenomics for elucidating microbial community changes associated to conventional and organic farming of Beta vulgaris and Solanum lycopersicum

Soil microbial community changes associated to conventional and organic farming of two relevant crops (Beta vulgaris and Solanum lycopersicum) were analysed through 16s rRNA amplicon sequencing. This study revealed microbial communities in the agricultural soils studied to be similar to other reported nutrient-rich microbiomes, and some significant differences between the microbial communities associated to the two farming practices were found. Some phyla (Chloroflexi and Thermi) were found to be present in different abundances according to soil treatment. As chloroplast interference can be a stumbling block in plant-associated 16s rRNA amplicon metagenomics analysis of aerial plant tissues, two protocols for bacterial cell detachment (orbital shaking and ultrasound treatment) and two protocols for microbial biomass recovery (centrifugation and filtration) were tested regarding their efficiency at excluding plant-DNA. An alternative method to the one proposed by Rastogi et al (2010) for evaluating the chloroplast-amplicon content in post-PCR samples was tested, and the method revealed that filtration was the most efficient protocol in minimising chloroplast interference.

Identificação da fase sigma em uma junta soldada pelo processo TIG manual autógeno de um aço hiperduplex SAF 2707HD (UNS S32707) por difração de raios-x.

O aço inoxidável hiperduplex possui alta resistência a corrosão por pite em ambientes contendo cloretos, quando comparado a outros aços inoxidáveis comercialmente conhecidos. Possui boas propriedades mecânicas, com limite de escoamento superior a 700MPa e limite de resistência a tração em torno de 1000MPa. Essas propriedades o tornam muito atrativos para aplicações em ambientes contendo cloretos, e por isso tem tido destaque na indústria de óleo e gás, refinarias, plataformas offshore, etc. A liga hiperduplex é composta por uma estrutura bifásica, contendo proporções aproximadamente iguais de ferrita e austenita. Esse material possui boa soldabilidade, mas por ser termodinamicamente metaestável, em altas temperaturas pode ocorrer a precipitação de fases intermetálicas não desejáveis, o que resulta em perda de propriedades mecânicas e diminuição da resistência a corrosão. A fase sigma tem sido fortemente estudada, pois é comum sua precipitação nos aços inoxidáveis da família duplex durante o procedimento de soldagem se este não for muito bem controlado. A fase sigma precipita preferencialmente na fase ferrítica, devido a maior concentração de Cr e Mo, que são os elementos formadores da fase. A resistência a corrosão é reduzida e as propriedades mecânicas do material são alteradas o tornando frágil devido a presença da fase sigma. É formada entre 600C e 1000C e possui uma estrutura tetragonal complexa. O objetivo do trabalho foi identificar a possível presença da fase sigma na junta soldada do aço inoxidável hiperduplex SAF 2707 HD (UNS S32707) pelo processo TIG autógeno manual através da difração de raios-x. Nessa pesquisa, foram analisadas uma junta soldada do material pelo processo TIG autógeno manual com arco pulsado. Complementando o estudo foram analisadas seis amostras do aço inoxidável superduplex, sendo que cinco amostras sofreram tratamento térmico para a proposital formação da fase sigma. O refinamento do resultado da difração das amostras foi feito utilizando o método de Rietveld no software Topas Academic versão 4.1. O resultado da amostra soldada de hiperduplex apresentou as fases austenita, ferrita e alguns prováveis óxidos. Os resultados das amostras de superduplex tratadas termicamente apresentaram a fase sigma, conforme esperado na pesquisa, e as fases austenita e ferrita.

Difração de raios X por policristais: uma ferramenta para caracterização e determinação estrutural do protótipo a fármaco LASSBio-1755

Novos protótipos de fármacos estão constantemente a ser sintetizados e muitas estruturas cristalinas de outros ainda são desconhecidas. Tão importante quanto o planejamento e síntese de novos fármacos é a sua caracterização estrutural, uma vez que a sua estrutura (conformação) pode estar diretamente relacionada com a ação terapêutica. O uso da difração de raios X tem sido muito importante na determinação estrutural dos novos compostos sintetizados. Neste trabalho foi feita a determinação da estrutura de LASSBio-1755 com os dados de difração de raios X por policristais. Este composto foi sintetizado no Laboratório de Avaliação e Síntese de Substâncias Bioativas (LASSBio) da Universidade Federal do Rio de Janeiro. O composto LASSBio-1755 pertence a uma nova série de compostos cicloalquil-N-acilidrazônicos planejados para o desenvolvimento de protótipos com atividades antinociceptiva e anti-inflamatórios. Este composto cristalizou-se num sistema triclínico com grupo espacial (P ), com parâmetros de cela unitária a = 4,86647(9) Å, b = 9,3108(2) Å, c = 11,3402(2) Å, α = 106,649(1), β = 101,958(1), γ = 82,629(2) e V = 480,30(2) Å3. A estrutura cristalina de LASSBio-1755 consiste em duas fórmulas unitárias por cela unitária (Z = 2), acomodando uma molécula na unidade assimétrica (Z' = 1). O Método de Rietveld foi utilizado para refinar a estrutura cristalina e o indicador de qualidade do ajuste, bem como os fatores R foram, respectivamente: χ2 = 1,131, RBragg = 0,856%, Rwp =4,174% e o Rexp= 3,692%. As técnicas de calorimetria exploratória diferencial, termogravimetria e espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier também foram utilizadas para análise do composto LASSBio-1755 e os seus resultados corroboraram com os obtidos através da técnica de difração de raios X por policristais.

Caracterização de cálculos urinários humanos inteiros de rim e bexiga usando difração de raios X e microtomografia computadorizada

A urolitíase é um problema de escala mundial, que ocorre em todas as regiões, culturas e grupos raciais. A incidência desta doença vem aumentando ao redor do mundo e dados mostram que no Brasil estima-se que são afetados 5% da população com uma taxa de recorrência de 2,5%. Conhecer a composição mineral e estrutura interna dos cálculos é um passo importante para tentar entender melhor a fisiopatologia desta doença. Quatro cálculos urinários infecciosos, íntegros de grande volume (diâmetro maior que 20 mm), sendo dois provenientes da bexiga e dois de rins, obtidos cirurgicamente no setor de urologia do Hospital Universitário Pedro Ernesto (HUPE/UERJ) foram analisados usando microtomografia (μCT) e difração de raios X por policristais (DRXP). As imagens microtomográficas foram obtidas usando tubo de raios X microfoco na estação TomoLab e radiação síncrotron (SR-μCT) na linha de Física Médica, ambos no Laboratório Síncrotron Elettra, Trieste, Itália. As medidas de DRXP foram realizadas na linha de Difração de Raios X do Laboratório Nacional de luz Síncrotron, Campinas, Brasil. Para os cálculos de bexiga foram encontradas quatro fases cristalinas: estruvita (STV), oxalato mono (COM) e dihidratado (COD) e hidroxiapatita (HAp). Nos cálculos renais foram encontrados STV e HAp, sendo predominante a primeira fase cristalina. A quantidade de material amorfo (não-cristalino) foi maior que 60% da composição das amostras. A técnica convencional utilizada foi eficaz para análise dos cálculos urinários inteiros e possibilitou a visualização de estruturas internas sem interferência de procedimentos prévios de preparação da amostra. As análises de DRXP com fonte síncrotron aliadas ao método Rietveld foram determinantes para identificação e quantificação dos minerais presentes nas varias camadas das amostras. Pode-se constatar a complementaridade entre a μCT e a DRXP para caracterização microestrutural e mineralógica de cálculos urinários humanos.

Propriedades luminescentes do SrGa2O4 dopado com íons de Ni2+

O objetivo deste trabalho é a síntese e investigação estrutural e óptica de amostras SrGa2O4 dopados com 1% de íons Ni2+. Estas amostras foram sintetizados por reação do estado sólido convencional, utilizando como materiais de partida de alta pureza Ga2O3, SrCO3 e NiO em quantidades estequiométricas. As amostras foram caracterizadas estruturalmente pelo método de difração de raios - X( XRD ) e as medições de difração mostraram que as amostras têm uma única fase monoclínica. Os padrões de XRD também foram refinados pelo método de Rietveld, que permitiu a determinação dos parâmetros de célula unitária. A Caracterização óptica das amostras puras e dopadas SrGa2O4 foram realizadas as medições a partir de fotoluminescência, de excitação e de absorção fotoacústica, à temperatura ambiente. Os espectros de emissão mostraram três bandas de emissão localizadas em 557 nm, 661 nm e 844 nm e foram identificadas essas bandas, respectivamente, com as seguintes transições eletrônicas :1T2 (1D) → 3A2 (3F), 3T1 (3F)→ 3A2 (3F) e 1T2 (1D) → 3T2 (3F). Os espectros de excitação mostraram seis bandas de absorção associadas às transições electrônicas do nível 3A2 (3F) para o 3T1 (3P) , T1 (3P), 1A1 (1G), 1T2 (1D), 3T1 (3F), 1E (1D) e 1T2, 1E (1G). Medidas de absorção fotoacústica também foram realizados com o fim de verificar as transições ópticas observadas nos espectros de excitação e de identificar novas bandas de absorção óptica. Os resultados demonstraram que os íons de Ni2+ ocupam dois locais octaédricos diferentes na amostra SrGa2O4 dopado. A partir das transições ópticas observadas nos espectros de excitação e fotoacústica, determinou-se o parâmetro de cristal de campo, dq, e parâmetros Racah, B e C. A proporção Dq / B ≈ 1.2 para ambos os locais são típicos para Ni2+ íons inseridos em redes de óxido e em coordenação octaédrica.

Experiments in constituting a taste panel for canned and frozen prawn products

With a view to constituting a taste panel in the laboratory for detecting the flavor changes in canned and frozen prawn, three methods of panel selection (scalar scoring method, range and deviation method and triangular method) were tried. Out of the three, triangular method was found to be suitable for panel formation in canned and frozen prawn. Using this method a panel of six members was formed for detecting flavor changes in the two products.