Photoluminescence of undoped and B-doped ZnO in silicate glasses

Photoluminescence of undoped and B-doped ZnO in silicate glasses was investigated by varying the concentration of ZnO (3550 mol%) and B dopant (0-10 mol%) in the glass matrices. The broad and intense near band edge emissions were observed while the visible light emission was very weak. UV luminescence in all samples was red-shifted relative to the exciton transition in bulk ZnO and enhanced by decreased ZnO concentration due to higher degree of structural integrity and the lower aggregation degree of ZnO. Donor B dopant played the double roles of filling conduction bands to broaden band gap when its concentration was lower than 5 mol%, and emerging with conduction bands to narrow the gap when B dopant exceeded this value. (c) 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.

Epitaxial growth of ZnO thin films on LiGaO2 substrates by pulsed-laser deposition

Lattice-matched (Delta(a/a) = 1.8-3.4%) (001) LiGaO2 substrates have been employed for the first time to grow ZnO thin films by pulsed-laser deposition at 350-650 degrees C with oxygen partial pressure of 20Pa. XRD shows that a highly c-axis-oriented ZnO film can be deposited on (001) LiGaO2 substrate at 500 degrees C. AFM images reveal the surfaces of as-deposited ZnO films are smooth and root-mean-square values are 6.662, 5.765 and 6.834 nm at 350, 500 and 650 degrees C, respectively. PL spectra indicate only near-band-edge UV emission appears in the curve of ZnO film deposited at 500 degrees C. The deep-level emission of ZnO film deposited at 650 degrees C probably results from Li diffusion into the film. All the results illustrate substrate temperature plays a pretty important role in obtaining ZnO film with a high quality on LiGaO2 substrate by pulsed-laser deposition. (c) 2006 Elsevier B.V. All rights reserved.

In situ synthesis of ZrO2/ZrW2O8 composites with near-zero thermal expansion

In this paper, ZrO2 and WO3 were used as the raw materials to prepare ZrO2/ZrW2O8 composites by in situ reaction method and the thermal expansion property of the composites was studied. This novel method included a heating step up to 1473 K for 24 h, which combines the synthesizing and sintering of ZrW2O8. The result indicates that ZrO2/ZrW2O8 composite shows near-zero thermal expansion when the weight ratio of ZrO2 and WO3 is 2.5:1. Compared with composites prepared previously by non-reactive sintering of ZrO2 and ZrW2O8, the composites show higher relative density and lower porosity.

γ-LiAIO2上非极性ZnO薄膜制备及其光谱性质研究

利用激光脉冲沉积（PLD）技术在（302）γ-LiAIO2衬底上成功生长了非极性的a面（112^-0）γZnO薄膜．衬底温度为350℃时，薄膜是混合取向（a向和C向），以c面ZnO为主，且晶粒尺寸分布很宽；提高温度达500℃，薄膜变为单一的（1120）取向，摇摆曲线半高宽O.65^o，晶粒尺寸分布趋窄，利用偏振透射谱可以明显看出其面内的各向异性．衬底温度650℃下制备的样品晶粒继续长大，虽然摇摆曲线半高宽变大，但光致发光谱（PL）带边发射峰半高宽仅为105meV，比在350℃，500℃下制备的样品小1／5

Hydrothermal growth and characterization of ZnO crystals

ZnO crystals with dimensions of 30 x 38 x 8 turn 3 have been grown by the hydrothermal method using a mixed solution of KOH, LiOH and H2O2. The growing rates for +c(0001) and -c(000 (1) over bar) were 0.17 and 0.09 mm/day, respectively. The crystal color was very light green for +c sector and dark brown for -c sector. For the +c sector, the resistivity at room temperature was 80 0 cm, the carrier concentration was about 10(4)/cm(3), and the mobility was about 100 cm(2)/Vs. The full-width at half-maximum (FWHM) of double axis X-ray rocking curve for the polished Zn face cut from +c sector was 45 arcsec. The photoluminescence (PL) spectrum and the absorption spectrum of +c part of the crystals at room temperature were also reported and discussed in this paper. (c) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

Laser-induced damage threshold of ZrO2 thin films prepared at different oxygen partial pressures by electron-beam evaporation

ZrO2, films were deposited by electron-beam evaporation with the oxygen partial pressure varying from 3 X 10(-3) Pa to I I X 10(-3) Pa. The phase structure of the samples was characterized by x-ray diffraction (XRD). The thermal absorption of the films was measured by the surface thermal lensing technique. A spectrophotometer was employed to measure the refractive indices of the samples. The laser-induced damage threshold (LIDT) was assessed using a 1064, nm Nd: yttritium-aluminium-garnet pulsed laser at pulse width of 12 ns. The influence of oxygen partial pressure on the microstructure and LIDT of ZrO2 films was investigated. XRD data revealed that the films changed from polycrystalline to amorphous as the oxygen partial pressure increased. The variation of refractive index at 550 nm wavelength indicated that the packing density of the films decreased gradually with increasing oxygen partial pressure. The absorptance of the samples decreased monotonically from 125.2 to 84.5 ppm with increasing oxygen partial pressure. The damage threshold, values increased from 18.5 to 26.7 J/cm(2) for oxygen partial pressures varying from 3 X 10(-3) Pa to 9 X 10(-3) Pa, but decreased to 17.3 J/cm(2) in the case of I I X 10(-3) Pa. (C) 2005 American Vacuum Society.

Laser-induced damage threshold of ZrO2 thin films prepared at different oxygen partial pressures by electron-beam evaporation

ZrO2, films were deposited by electron-beam evaporation with the oxygen partial pressure varying from 3 X 10(-3) Pa to I I X 10(-3) Pa. The phase structure of the samples was characterized by x-ray diffraction (XRD). The thermal absorption of the films was measured by the surface thermal lensing technique. A spectrophotometer was employed to measure the refractive indices of the samples. The laser-induced damage threshold (LIDT) was assessed using a 1064, nm Nd: yttritium-aluminium-garnet pulsed laser at pulse width of 12 ns. The influence of oxygen partial pressure on the microstructure and LIDT of ZrO2 films was investigated. XRD data revealed that the films changed from polycrystalline to amorphous as the oxygen partial pressure increased. The variation of refractive index at 550 nm wavelength indicated that the packing density of the films decreased gradually with increasing oxygen partial pressure. The absorptance of the samples decreased monotonically from 125.2 to 84.5 ppm with increasing oxygen partial pressure. The damage threshold, values increased from 18.5 to 26.7 J/cm(2) for oxygen partial pressures varying from 3 X 10(-3) Pa to 9 X 10(-3) Pa, but decreased to 17.3 J/cm(2) in the case of I I X 10(-3) Pa. (C) 2005 American Vacuum Society.

Impacto do aterro controlado Morro do Céu na atmosfera

O principal objetivo deste estudo é estimar o alcance dos poluentes emitidos pelo Aterro Controlado do Morro do Céu (ACMC), localizado em Niterói e as possíveis áreas afetadas. Utilizou-se um modelo matemático para o estudo do transporte e difusão dos poluentes que fornece a concentração nas vizinhanças, a partir dos dados de emissões, meteorológicos e topográficos. Foram analisados e tratados os dados meteorológicos e a topografia da região de alcance da pluma. As amostras foram coletadas por uma bomba de ar a uma vazão de 500 mL min-1 por um período de 10 min, em dois dias e horários diferentes. A câmara de fluxo empregada foi de 30 L e de PVC, no formato cilíndrico, cuja boca foi emborcada no solo por 5 cm e a amostragem realizada por uma válvula posicionada no fundo. Foram empregados como meios de amostragem cartuchos de carvão ativo de leito duplo e as análises químicas foram realizadas por cromatografia de fase gasosa com detecção por ionização na chama. Os resultados encontrados indicam que o ACMC pode conter quantidade significativa de vários compostos químicos, principalmente compostos orgânicos voláteis, impactando a vegetação, prejudicando a saúde e a qualidade de vida da população do seu entorno. Foram obtidos valores de compostos orgânicos voláteis acima de 400 g m-3 a menos que 500 m do ACMC. Considerando que o ACMC não será desativado em um tempo próximo, creches, escolas e postos de saúde devem ser deslocados para uma área onde o impacto dos poluentes atmosféricos seja menor, contribuindo para a melhoria da qualidade de vida da população

Preparação e avaliação de hidrogéis nanocompósitos à base de alginato na remoção de Cu (II) e Zn (II) de soluções aquosas

Esta dissertação teve como objetivo, a preparação de hidrogéis à base de alginato contendo argila e material magnético em sua estrutura. Foram analisadas as modificações nas características físico-químicas dos hidrogéis preparados com diferentes reticulantes (CaCl2 e FeCl3) e diferentes concentrações de material magnético (1 e 3 % m/m) e argila (1, 5 e 10 %). Após isso, os hidrogéis foram avaliados quanto à capacidade de remoção de íons Cu2+ e Zn2+ de soluções aquosas. As amostras foram caracterizadas quanto à composição química por espectroscopia na região do infravermelho (FTIR), quanto à morfologia por microscopia óptica e microscopia eletrônica de varredura (SEM) e quanto às propriedades magnéticas por magnetometria de amostra vibrante (VSM). Através da técnica de difratometria de raios-X (XRD), foi possível verificar a natureza do material magnético e a dispersão da argila nos hidrogéis. A estabilidade térmica das amostras foi analisada por análise termogravimétrica (TGA). Os resultados mostraram que tanto a argila como o material magnético ficaram bem dispersos nas amostras. De forma geral, foram preparados hidrogéis com morfologia esférica, sendo que os hidrogéis de alginato de cálcio tenderam a apresentar maior resistência térmica do que os hidrogéis de alginato de ferro. Todas as amostras magnéticas apresentaram comportamento superparamagnético, porém as amostras de alginato de ferro mostraram-se quebradiças após o intumescimento em água. O tempo médio de equilíbrio de intumescimento foi de 240 minutos. Os resultados de cinética de adsorção mostraram que os hidrogéis de alginato de cálcio preparados nas condições avaliadas nesta Dissertação foram eficientes na remoção dos íons Cu2+ e Zn2+, sendo que o cobre apresentou maior afinidade pelo hidrogel do que o zinco

Cellular and molecular responses of zebrafish to legacy and emerging pollutants: the specific cases of PAHs and metal oxide nanoparticles

270 p.

Estudo Experimental da Camada de Cobertura do Aterro Morro do Céu, Niterói - RJ.

Este trabalho apresenta uma revisão bibliográfica sobre os conceitos de solos não saturados e descreve os diversos tipos de camada de cobertura usadas em aterro de resíduos sólidos urbanos. Apresenta trabalhos científicos que contemplam curvas características de solos tropicais brasileiros. Caracteriza o solo usado antigamente como camada de cobertura do Aterro Morro do Céu e este solo com adição de 5% de bentonita. Determina a curva característica desses dois solos pelo Método do Papel Filtro e pela Placa de Sucção e, em seguida, Placa de Pressão. As curvas obtidas por esses métodos apresentaram diferenças. A adição da bentonita no solo teve como objetivo avaliar o desempenho do mesmo. O solo com adição de bentonita apresentou maior plasticidade, menor permeabilidade e maior capacidade de retenção de água no solo. Apresenta a modelagem de camadas monolíticas, camadas monolíticas evapotranspirativas, barreiras capilares, barreiras capilares evapotranspirativas através do uso do Programa VADOSE/W como ferramenta para aferição.

Estudo de Eletrodeposição de Ligas Cu-Sn em Meio de Citrato de Sódio

Revestimentos produzidos a partir de ligas de Cu-Sn apresentam grande interesse em função de suas propriedades, originando uma grande capacidade de aplicação industrial, especialmente em indústrias de componentes e materiais eletrônicos. Tais ligas também têm sido comercialmente utilizadas como revestimentos em metais diferentes, como o aço, para protegê-los contra a corrosão e melhorar sua aparência. Na presente dissertação, técnicas de voltametria cíclica, cronoamperometria e voltametria de varredura anódica linear foram utilizadas para o estudo dos processos de deposição de Cu e/ou Sn a partir de dois conjuntos de soluções contendo CuCl2.2H2O e SnCl2.2H2O nas razões de Cu:Sn = 1:10 e 10:1, além de Na3C6H5O7 1,00 mol/L, em pH = 6,0. As curvas de voltametria cíclica realizadas sobre o eletrodo de grafita foram utilizadas para o cálculo das constantes de equilíbrio dos complexos de ambos os metais com citrato de sódio, bem como na determinação dos potenciais catódicos aplicados nos ensaios de cronoamperometria. Após a deposição da liga nos potenciais estipulados para cada uma das duas soluções, os revestimentos de liga Cu-Sn foram ressolubilizados em solução de NaNO3 0,5 mol/L, empregando varredura anódica linear para a avaliação de suas composições químicas. Os resultados iniciais mostraram que a variação da concentração de Cu (II) e do potencial aplicado influenciaram no teor de cobre na liga. Contudo, percebeu-se que o teor de estanho não sofreu grandes variações, independente das concentrações das soluções e do potencial aplicado. Na solução com maior concentração de cobre foram alcançados teores dos metais na liga em maior proximidade com o da liga de bronze comercial. Com base nesses resultados, foram produzidos revestimentos de ligas sobre substrato de aço carbono, a partir de soluções contendo CuCl2.2H2O e SnCl2.2H2O na razão de 10:1, empregando a técnica de cronoamperometria potenciostática. Quatro diferentes valores de potencial (-0,39V, -0,67V, -1,00V, -1,20V e -1,94V vs. Ag/AgClsat.) foram aplicados, obtendo-se camadas cujas colorações variaram do rosa claro ao marrom escuro, sempre sem brilho. A eficiência de corrente catódica (Ef) decresceu conforme o potencial aplicado se tornou mais negativo. Nesta mesma direção, verificou-se um aumento do teor de estanho na liga depositada e menores tamanhos de grão. Porém, quando o potencial tornou-se mais negativo (-1,20V e -1,94V), observou-se a presença de cristalitos de diferentes tamanhos e de dendritos. Revestimentos com melhores resistências à corrosão em solução de NaCl 0,5 mol/L foram produzidos nos potenciais de -1,00V e -1,20V, cujas composições foram 99,40 % m/m Cu / 0,60 % m/m Sn e 97,70 % m/m Cu / 2,30 % m/m Sn, respectivamente. As análises por DRX permitiram verificar que estes revestimentos eram constituídos, principalmente, da fase α-CuSn

Nonvolatile memory functionality of ZnO nanowire transistors controlled by mobile protons.

We demonstrated the nonvolatile memory functionality of ZnO nanowire field effect transistors (FETs) using mobile protons that are generated by high-pressure hydrogen annealing (HPHA) at relatively low temperature (400 °C). These ZnO nanowire devices exhibited reproducible hysteresis, reversible switching, and nonvolatile memory behaviors in comparison with those of the conventional FET devices. We show that the memory characteristics are attributed to the movement of protons between the Si/SiO(2) interface and the SiO(2)/ZnO nanowire interface by the applied gate electric field. The memory mechanism is explained in terms of the tuning of interface properties, such as effective electric field, surface charge density, and surface barrier potential due to the movement of protons in the SiO(2) layer, consistent with the UV photoresponse characteristics of nanowire memory devices. Our study will further provide a useful route of creating memory functionality and incorporating proton-based storage elements onto a modified CMOS platform for FET memory devices using nanomaterials.

Development of the microstructure of uranium-doped Nd-Ba-Cu-O

Melt grown Nd-Ba-Cu-O (NdBCO) has been reported to exhibit higher values of critical current density, Jc and irreversibility field, Hirr, than other (RE)BCO superconductors, such as YBCO. The microstructure of NdBCO typically contains 5-10 μm sized inclusions of the Nd4Ba2Cu2O10 phase (Nd-422) in a superconducting NdBa2Cu3O7-δ phase (Nd-123) matrix. The average size of these inclusions is characteristically larger than that of the Y2BaCuO5 (Y-211) inclusions in YBCO. As a result, there is scope to further refine the Nd-422 size to enhance Jc in NdBCO. Large grain samples of NdBCO superconductor doped with various amounts of depleted UO2 and containing excess Nd-422 have been fabricated by top seeded melt growth under reduced oxygen partial pressure. The effect of the addition of depleted UO2 on the NdBCO microstructure has been studied systematically in samples with and without added CeO2. It is observed that the addition of UO2 refines the NdBCO microstructure via the formation of uranium-containing phase particles in the superconducting matrix. These particles are of approximately spherical geometry with dimensions of around 1 μm. The average size of the nonsuperconducting phase particles in the uranium-doped microstructure is an order of magnitude less than their size in un-doped Nd-123 prepared with excess Nd-422. The critical current density of uranium-doped NdBCO is observed to increase significantly compared to the undoped material.