Performance Analysis of Strained Monolayer MoS2 MOSFET

We present a computational study on the impact of tensile/compressive uniaxial (epsilon(xx)) and biaxial (epsilon(xx) = epsilon(yy)) strain on monolayer MoS2, n-, and p-MOSFETs. The material properties like band structure, carrier effective mass, and the multiband Hamiltonian of the channel are evaluated using the density functional theory. Using these parameters, self-consistent Poisson-Schrodinger solution under the nonequilibrium Green's function formalism is carried out to simulate the MOS device characteristics. 1.75% uniaxial tensile strain is found to provide a minor (6%) ON current improvement for the n-MOSFET, whereas same amount of biaxial tensile strain is found to considerably improve the p-MOSFET ON currents by 2-3 times. Compressive strain, however, degrades both n-MOS and p-MOS devices performance. It is also observed that the improvement in p-MOSFET can be attained only when the channel material becomes indirect gap in nature. We further study the performance degradation in the quasi-ballistic long-channel regime using a projected current method.

ON THE ROLE OF THE HILBERT TRANSFORM IN BOOSTING THE PERFORMANCE OF THE ANNIHILATING FILTER

We consider the problem of parameter estimation from real-valued multi-tone signals. Such problems arise frequently in spectral estimation. More recently, they have gained new importance in finite-rate-of-innovation signal sampling and reconstruction. The annihilating filter is a key tool for parameter estimation in these problems. The standard annihilating filter design has to be modified to result in accurate estimation when dealing with real sinusoids, particularly because the real-valued nature of the sinusoids must be factored into the annihilating filter design. We show that the constraint on the annihilating filter can be relaxed by making use of the Hilbert transform. We refer to this approach as the Hilbert annihilating filter approach. We show that accurate parameter estimation is possible by this approach. In the single-tone case, the mean-square error performance increases by 6 dB for signal-to-noise ratio (SNR) greater than 0 dB. We also present experimental results in the multi-tone case, which show that a significant improvement (about 6 dB) is obtained when the parameters are close to 0 or pi. In the mid-frequency range, the improvement is about 2 to 3 dB.

Narrow band gap conjugated polymer for improving the photovoltaic performance of P3HT:PCBM ternary blend bulk heterojunction solar cells

A new D-A structured conjugated polymer (PBDO-T-TDP) based on electron-rich benzo 1,2-b:4,5-b'] difuran (BDO) containing conjugated alkylthiophene side chains with an electron-deficient diketopyrrolopyrrole (DPP) derivative is designed and synthesized. The polymer shows a narrow band gap with broad UV-Visible absorption spectra, which is in contrast to that of the P3HT:PCBM binary blend. Furthermore, its energy levels can meet the energetic requirement of the cascaded energy levels of P3HT and PCBM. Therefore, PBDO-T-TDP is used as a sensitizer in P3HT: PCBM based BHJ solar cells and its effect on their photovoltaic properties was investigated by blending them together at various weight ratios. It is observed that the resulting ternary blend system exhibited a significant improvement in the device performance (similar to 3.10%) as compared with their binary ones (similar to 2.15%). Such an enhancement in the ternary blend system is ascribed to their balanced hole and electron mobility along with uniform distribution of PBDO-T-TDP in the blend system, as revealed by organic field effect transistors and AFM studies.

Performance of WRF-Chem over Indian region: Comparison with measurements

The aerosol mass concentrations over several Indian regions have been simulated using the online chemistry transport model, WRF-Chem, for two distinct seasons of 2011, representing the pre-monsoon (May) and post-monsoon (October) periods during the Indo-US joint experiment `Ganges Valley Aerosol Experiment (GVAX)'. The simulated values were compared with concurrent measurements. It is found that the model systematically underestimates near-surface BC mass concentrations as well as columnar Aerosol Optical Depths (AODs) from the measurements. Examining this in the light of the model-simulated meteorological parameters, we notice the model overestimates both planetary boundary layer height (PBLH) and surface wind speeds, leading to deeper mixing and dispersion and hence lower surface concentrations of aerosols. Shortcoming in simulating rainfall pattern also has an impact through the scavenging effect. It also appears that the columnar AODs are influenced by the unrealistic emission scenarios in the model. Comparison with vertical profiles of BC obtained from aircraft-based measurements also shows a systematic underestimation by the model at all levels. It is seen that concentration of other aerosols, viz., dust and sea-salt are closely linked with meteorological conditions prevailing over the region. Dust is higher during pre-monsoon periods due to the prevalence of north-westerly winds that advect dust from deserts of west Asia into the Indo-Gangetic plain. Winds and rainfall influence sea-salt concentrations. Thus, the unrealistic simulation of wind and rainfall leads to model simulated dust and sea-salt also to deviate from the real values; which together with BC also causes underperformance of the model with regard to columnar AOD. It appears that for better simulations of aerosols over Indian region, the model needs an improvement in the simulation of the meteorology.

Part I: High-Voltage MOS Device Design for Improved Static and RF Performance

In this paper, for the first time, the key design parameters of a shallow trench isolation-based drain-extended MOS transistor are discussed for RF power applications in advanced CMOS technologies. The tradeoff between various dc and RF figures of merit (FoMs) is carefully studied using well-calibrated TCAD simulations. This detailed physical insight is used to optimize the dc and RF behavior, and our work also provides a design window for the improvement of dc as well as RF FoMs, without affecting the breakdown voltage. An improvement of 50% in R-ON and 45% in RF gain is achieved at 1 GHz. Large-signal time-domain analysis is done to explore the output power capability of the device.

A scheme for multiple sequences alignment optimization-an improvement based on family representative mechanics features

As a basic tool of modern biology, sequence alignment can provide us useful information in fold, function, and active site of protein. For many cases, the increased quality of sequence alignment means a better performance. The motivation of present work is to increase ability of the existing scoring scheme/algorithm by considering residue–residue correlations better. Based on a coarse-grained approach, the hydrophobic force between each pair of residues is written out from protein sequence. It results in the construction of an intramolecular hydrophobic force network that describes the whole residue–residue interactions of each protein molecule, and characterizes protein's biological properties in the hydrophobic aspect. A former work has suggested that such network can characterize the top weighted feature regarding hydrophobicity. Moreover, for each homologous protein of a family, the corresponding network shares some common and representative family characters that eventually govern the conservation of biological properties during protein evolution. In present work, we score such family representative characters of a protein by the deviation of its intramolecular hydrophobic force network from that of background. Such score can assist the existing scoring schemes/algorithms, and boost up the ability of multiple sequences alignment, e.g. achieving a prominent increase (50%) in searching the structurally alike residue segments at a low identity level. As the theoretical basis is different, the present scheme can assist most existing algorithms, and improve their efficiency remarkably.

Signposting for design process improvement

This report presents a dynamic approach to design process planning which aims to enable design process improvement. The tool utilises a signposting model to direct activity by suggesting the next most appropriate task in the design process. This suggestion is based on the presence of key parameters, their associated confidences and an assessment of the performance of the design process. The assessment approach proposed has the potential to adapt to the experience of the designer. A case study of mechanical component design is presented to illustrate the behaviour of this model for design process improvement.

Performance analysis of bit error rate for free space optical communication with tip-tilt compensation based on gamma-gamma distribution

In this paper, the gamma-gamma probability distribution is used to model turbulent channels. The bit error rate (BER) performance of free space optical (FSO) communication systems employing on-off keying (OOK) or subcarrier binary phase-shift keying (BPSK) modulation format is derived. A tip-tilt adaptive optics system is also incorporated with a FSO system using the above modulation formats. The tip-tilt compensation can alleviate effects of atmospheric turbulence and thereby improve the BER performance. The improvement is different for different turbulence strengths and modulation formats. In addition, the BER performance of communication systems employing subcarrier BPSK modulation is much better than that of compatible systems employing OOK modulation with or without tip-tilt compensation.

Optical designs for improved solar cell performance

The solar resource is the most abundant renewable resource on earth, yet it is currently exploited with relatively low efficiencies. To make solar energy more affordable, we can either reduce the cost of the cell or increase the efficiency with a similar cost cell. In this thesis, we consider several different optical approaches to achieve these goals. First, we consider a ray optical model for light trapping in silicon microwires. With this approach, much less material can be used, allowing for a cost savings. We next focus on reducing the escape of radiatively emitted and scattered light from the solar cell. With this angle restriction approach, light can only enter and escape the cell near normal incidence, allowing for thinner cells and higher efficiencies. In Auger-limited GaAs, we find that efficiencies greater than 38% may be achievable, a significant improvement over the current world record. To experimentally validate these results, we use a Bragg stack to restrict the angles of emitted light. Our measurements show an increase in voltage and a decrease in dark current, as less radiatively emitted light escapes. While the results in GaAs are interesting as a proof of concept, GaAs solar cells are not currently made on the production scale for terrestrial photovoltaic applications. We therefore explore the application of angle restriction to silicon solar cells. While our calculations show that Auger-limited cells give efficiency increases of up to 3% absolute, we also find that current amorphous silicion-crystalline silicon heterojunction with intrinsic thin layer (HIT) cells give significant efficiency gains with angle restriction of up to 1% absolute. Thus, angle restriction has the potential for unprecedented one sun efficiencies in GaAs, but also may be applicable to current silicon solar cell technology. Finally, we consider spectrum splitting, where optics direct light in different wavelength bands to solar cells with band gaps tuned to those wavelengths. This approach has the potential for very high efficiencies, and excellent annual power production. Using a light-trapping filtered concentrator approach, we design filter elements and find an optimal design. Thus, this thesis explores silicon microwires, angle restriction, and spectral splitting as different optical approaches for improving the cost and efficiency of solar cells.

Desenvolvimento e validação de modelo preditivo e avaliação de testes de diagnóstico por classe latente para o parasitismo por L. chagasi em cães atendidos no Hospital Veterinário Universitário da UFPI, Teresina

A leishmaniose visceral americana (LVA) é uma doença em expansão no Brasil, para a qual se dispõem de poucas, e aparentemente ineficientes, estratégias de controle. Um dos grandes problemas para a contenção da leishmaniose visceral americana é a falta de um método acurado de identificação dos cães infectados, considerados os principais reservatórios da doença no meio urbano. Neste sentido, a caracterização de marcadores clínico-laboratoriais da infecção neste reservatório e a avaliação mais adequada do desempenho de testes para diagnóstico da infecção podem contribuir para aumentar a efetividade das estratégias de controle da LVA. Com isso, o presente estudo tem dois objetivos principais: (1) desenvolver e validar um modelo de predição para o parasitismo por Leishmania chagasi em cães, baseado em resultados de testes sorológicos e sinais clínicos e (2) avaliar a sensibilidade e especificidade de critérios clínicos, sorológicos e parasitológicos para detecção de infecção canina por L. chagasi mediante análise de classe latente. O primeiro objetivo foi desenvolvido a partir de estudo em que foram obtidos dados de exames clínico, sorológico e parasitológico de todos os cães, suspeitos ou não de LVA, atendidos no Hospital Veterinário Universitário da Universidade Federal do Piauí (HVU-UFPI), em Teresina, nos anos de 2003 e 2004, totalizando 1412 animais. Modelos de regressão logística foram construídos com os animais atendidos em 2003 com a finalidade de desenvolver um modelo preditivo para o parasitismo com base nos sinais clínicos e resultados de sorologia por Imunofluorescência Indireta (IFI). Este modelo foi validado nos cães atendidos no hospital em 2004. Para a avaliação da área abaixo da curva ROC (auROC), sensibilidade, especificidade, valores preditivos positivo (VPP), valores preditivos negativo (VPN) e acurácia global, foram criados três modelos: um somente baseado nas variáveis clínicas, outro considerando somente o resultado sorológico e um último considerando conjuntamente a clínica e a sorologia. Dentre os três, o último modelo apresentou o melhor desempenho (auROC=90,1%, sensibilidade=82,4%, especificidade=81,6%, VPP=73,4%, VPN=88,2% e acurácia global=81,9%). Conclui-se que o uso de modelos preditivos baseados em critérios clínicos e sorológicos para o diagnóstico da leishmaniose visceral canina pode ser de utilidade no processo de avaliação da infecção canina, promovendo maior agilidade na contenção destes animais com a finalidade de reduzir os níveis de transmissão. O segundo objetivo foi desenvolvido por meio de um estudo transversal com 715 cães de idade entre 1 mês e 13 anos, com raça variada avaliados por clínicos veterinários no HVU-UFPI, no período de janeiro a dezembro de 2003. As sensibilidades e especificidades de critérios clínicos, sorológicos e parasitológicos para detecção de infecção canina por Leishmania chagasi foram estimadas por meio de análise de classe latente, considerando quatro modelos de testes e diferentes pontos de corte. As melhores sensibilidades estimadas para os critérios clínico, sorológico e parasitológico foram de 60%, 95% e 66%, respectivamente. Já as melhores especificidades estimadas para os critérios clínico, sorológico e parasitológico foram de 77%, 90% e 100%, respectivamente. Conclui-se que o uso do exame parasitológico como padrão-ouro para validação de testes diagnósticos não é apropriado e que os indicadores de acurácia dos testes avaliados são insuficientes e não justificam que eles sejam usados isoladamente para diagnóstico da infecção com a finalidade de controle da doença.

Aplicabilidade da Norma Regulamentadora 32: visão dos trabalhadores de enfermagem de um hospital público do RJ

Pesquisa de natureza descritiva e abordagem quantitativa de dados sobre a Aplicabilidade da Norma Regulamentadora-32 (NR 32) do Ministério do Trabalho e Emprego (MTE), visando mobilizar os trabalhadores de enfermagem para reduzir a exposição aos riscos inerentes do trabalho em estabelecimentos de saúde. Problema de pesquisa: Quais os fatores que interferem na implantação da Norma Regulamentadora-32 nas enfermarias de um Hospital Público Estadual do Rio de Janeiro, na visão dos trabalhadores de enfermagem? Teve como objetivo geral analisar os fatores que interferem na aplicabilidade da NR 32 pela enfermagem, em um hospital público do Rio de Janeiro. A população foi composta de 138 trabalhadores de enfermagem das enfermarias de clínica médica, cirúrgica e ortopédica. Utilizou-se para a coleta de dados um questionário estruturado com perguntas fechadas. Os dados foram coletados no período de 28 de janeiro a 14 de fevereiro de 2009, e analisados através do Programa Statical Package for the Social Sciences (SPSS) versão 13 for Windows e Microsoft Office Excel 2003. Os resultados apontaram que os trabalhadores de enfermagem desse hospital estão, em sua maioria, na faixa etária de 30-49 anos, com pelo menos 1 ano de atuação no mesmo setor e formaram-se há 15 anos ou mais, além disso, 68,1% são estatutários. Constatou-se que há recomendações da NR-32 e precauções-padrão não são seguidas pelos participantes da pesquisa. Os fatores que interferem no cumprimento da atual legislação vão desde o desconhecimento dos riscos ocupacionais e comportamento dos trabalhadores, até a falta de uma ação efetiva de Educação Continuada e da Comissão de Controle de Infecção Hospitalar (CCIH). Destacaram-se, entre outros, o uso de adornos (51,8%); calçado aberto (48,9%); alimentação no posto de trabalho (46,3%); uso da pia para outras finalidades (44,9%), reencape ou desconexão manual de agulhas (36,4%); sair do local de trabalho com uniforme ou Equipamento de Proteção Individual - EPI (21%); limite de recipiente de descarte de perfurocortantes não respeitado (11,8%), falta de uso de EPI quando auxilia no exame com Raios-X (32,6%) e na manipulação de quimioterápicos (7,8%). A instituição não fornece uniformes nem calçados. Outros fatores institucionais foram a falta de equipamentos, a falta de um política de prevenção e promoção da saúde, inexistência de serviço de saúde ocupacional e instalações físicas inadequadas. Tal descumprimento expõe, de forma excessiva, os trabalhadores de enfermagem aos mais variados fatores de riscos ocupacionais, podendo refletir na sua saúde e no processo de trabalho. Recomenda-se um trabalho efetivo e integrado dos Programas de Educação Continuada e CCIH para esclarecimento dos trabalhadores de enfermagem, e implantação do Serviço de Saúde do Trabalhador. Sugere-se aos gestores expandirem este estudo para os demais setores das unidades hospitalares e outras instituições públicas de saúde para o conhecimento da situação de trabalho, bem como a criação de espaços de discussão para a busca de soluções dos problemas com a participação dos trabalhadores.

Photorefractive performance of a novel multifunctional inorganic-organic hybridized nanocomposite sensitized by CdS nanoparticles

A novel multifunctional inorganic-organic photorefractive (PR) poly(N-vinyl)-3-[p-nitrophenylazolcarbazolyl-CdS nanocomposites with different molar ratios of US to poly(N-vinyl)-3-[p-nitrophenylazo]carbazolyl (PVNPAK) were synthesized via a postazo-coupling reaction and chemically hybridized approach, respectively. The nanocomposites are highly soluble and could be obtained as film-forming materials with appreciably high molecular weights and low glass transition temperature (T,) due to the flexible spacers. The PVNPAK matrix possesses a highest-occupied molecular orbital value of about -5.36 eV determined from cyclic voltammetry. Second harmonic generation (SHG) could be observed in PVNPAK film without any poling procedure and 4.7 pm/V of effective second-order nonlinear optical susceptibility is obtained. The US particles as photosensitizers had a nanoscale size in PVNPAK adopting transmission electron microscopy. The improvement of interface quality between US and polymer matrix is responsible for efficient photoinduced charge generation efficiency in the nanocomposites. An asymmetric optical energy exchange between two beams on the polymer composites PVNPAK-CdS/ECZ has been found even without an external field in two-beam coupling (TBC) experiment, and the TBC gain and diffraction efficiency of 14.26 cm(-1) and 3.4% for PVNPAK-5-CdS/ECZ, 16.43 cm(-1) and 4.4% for PVNPAK-15-CdS/ECZ were measured at a 647.1 nm wavelength, respectively.

Condições de trabalho e problemas de saúde em Enfermagem na maternidade de um hospital universitário

Trata-se de um estudo fundamentado na Epidemiologia, do tipo quantitativo, não-experimental, transversal apoiado na estatística descritiva e inferencial, baseado no seguinte problema de estudo: qual a associação entre problemas de saúde e riscos ocupacionais a partir da percepção dos trabalhadores de enfermagem da maternidade de um hospital universitário? Teve como objetivo estudar os problemas de saúde dos trabalhadores de enfermagem e sua associação com o trabalho, a partir de suas percepções. Foi desenvolvido em uma maternidade de um hospital universitário do estado do Rio de Janeiro, com uma amostra constituída por 60 trabalhadores de enfermagem, em 2009. Utilizou-se para coleta de dados um questionário de Boix e Vogel (1997) adaptado por Mauro (2009). Os dados foram analisados através do Programa Statistical Package for the Social Sciences (SPSS) versão 12.0. Todos os tipos de risco foram discretamente apontados pelos participantes como existentes no campo de estudo com destaque para os riscos de acidente e mecânicos, riscos ergonômicos e as situações de conflito e violência. Os resultados configuram um ambiente de trabalhado que necessita de adequações de naturezas diversas, para evitar conseqüências negativas na saúde dos trabalhadores, visando a minimização, controle ou eliminação dos referidos riscos. Em relação aos problemas de saúde evidenciados, os que se destacaram foram a depressão, o estresse, os problemas oculares, a hipertensão, as varizes, os problemas respiratórios e as lombalgias. Recomenda-se à instituição promover a melhoria das condições de trabalho, maior atenção à saúde dos trabalhadores e a efetivação de programas de promoção da saúde.

Sistema de informação: uma proposição para o Hospital Universitário da Universidade Federal de Juiz de Fora-MG

Esse trabalho aborda a elaboração de requisitos dos usuários como parte da adequação do sistema de informação-SISTEMA DE INFORMAÇÃO DE GESTÃO ACADÊMICA-Administrativo- SIGA-Adm, proposto para o Hospital Universitário da Universidade Federal de Juiz de Fora. SIGA-Adm está em utilização, desde 2007, na Universidade Federal de Juiz de Fora. No entanto, para a efetiva aplicabilidade no âmbito do Hospital Universitário, torna-se necessário uma investigação acerca dos processos de trabalho, dentro do HU e uma ação de melhoria desses processos, a fim de evitar a incorporação de um sistema de informação que não corresponda a realidade apresentada. A elaboração dos requisitos dos usuários para a adequação visa a ser um instrumento de intermediação para discussão acerca da elaboração do SIGA-Adm para o HU/UFJF. Os requisitos apresentados originaram-se no processo de gerenciamento de materiais, como resultado da utilização da Metodologia de Análise e Melhoria de Processos-MAMP, aplicada na cadeia de suprimentos do Hospital Universitário, no período de 2004 a 2005. O acompanhamento do gerenciamento de materiais é uma estratégia utilizada pela Rede Sentinela para o desenvolvimento de ações de pós-comercialização de produtos para a saúde tais como: investigação de uso, registro de produtos, retirada de produto do mercado e etc... O Hospital Universitário da UFJF é integrante da Rede Brasileira de Hospitais Sentinela, implementada pela Agência Nacional de Vigilância Sanitária, desde 2001. As ações Pós-Comercialização de Produtos para a Saúde, em Tecnovigilância, são compartilhadas pela ANVISA e pelos integrantes da Rede Sentinela, através de informações relativas a queixas técnicas e/ou eventos adversos que possam causar algum dano à população. A pesquisa indica a possibilidade do SIGA-Adm armazenar informações sobre os produtos que permitam o rastreamento em condições normais e/ou anormais de uso pela instituição, contribuindo para o exercício em Tecnovigilância. Além disso, espera-se que construção do SIGA-Adm/HU-UFJF permita integrar os sistemas existentes no HU.

Motivações e experiências de alunos em Projeto de Extensão Universitária em hospital pediátrico: o projeto Alunos Contadores de Histórias do IPPMG/ UFRJ

Este estudo investigou as motivações de alunos da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) para participar de um projeto de Extensão Universitária em um hospital pediátrico, assim como as contribuições percebidas pelos estudantes em relação às suas trajetórias pessoais e profissionais relacionadas à participação no projeto. O Projeto de Extensão Universitária Alunos Contadores de Histórias é desenvolvido no Instituto de Puericultura e Pediatria Martagão Gesteira (IPPMG) há quatro anos e visa à melhoria do cuidado junto à clientela, através da oferta de uma atividade lúdica, a contação de histórias, que representa algo de positivo num momento de muitas perdas e sofrimento. A cada semestre é realizada uma seleção e, após a capacitação, os alunos passam a contar histórias para as crianças, os adolescentes e seus familiares, nos diversos setores assistenciais da instituição durante duas horas por semana, por no mínimo seis meses. Foi realizado um estudo exploratório usando os métodos quantitativo e qualitativo. Os dados utilizados foram provenientes da análise de registros existentes em documentos do projeto e de dois grupos focais realizados com alunos. A análise dos dados apontou que os alunos participantes buscam o projeto no intuito de poder realizar uma atividade solidária, junto às crianças. Suas percepções sobre a experiência e suas contribuições, de uma maneira geral, são muito positivas, e revelam amadurecimento e redimensionamento de valores com ampliação da visão social, através de uma atividade a qual referem ser prazerosa. As principais dificuldades observadas foram a falta de flexibilização curricular e o desconhecimento das propostas da Extensão Universitária por grande parte do corpo discente e também dos docentes e técnico administrativos dos diversos cursos. O projeto está sintonizado com as propostas da Política Nacional de Extensão Universitária e o presente estudo espera contribuir para o aprimoramento das atividades de Extensão Universitária em ambientes institucionais análogos.