Epitaxial growth of biferroic YMnO3(0001) on platinum electrodes

Epitaxial films of the biferroic YMnO3 (YMO) oxide have been grown on platinum-coated SrTiO3(1 1 1) and Al2O3(0 0 0 1) substrates. The platinum electrodes, (1 1 1) oriented, are templates for the epitaxy of the hexagonal phase of YMO with a (0 0 0 1) out-of-plane orientation, which is of interest as this is the polarization direction of YMO. X-ray diffractometry indicates the presence of two crystal domains, 60° rotated in-plane, in the Pt(1 1 1) layers which subsequently are transferred on the upperlaying YMO. Cross-section analysis by high-resolution transmission electron microscopy (HRTEM) of YMnO3/Pt/SrTiO3(1 1 1) shows high-quality epitaxy and sharp interfaces across the structure in the observed region. We present a detailed study of the epitaxial growth of the hexagonal YMO on the electrodes.

Evolução quantitativa de planossolos do agreste do estado de Pernambuco

A pedogênese dos solos planossólicos, especialmente da região do Agreste de Pernambuco, tem sido pouco estudada, havendo indicações e dúvidas relativas a alguns aspectos como a possível dualidade ou retrabalhamentos diferenciados na formação do material de origem, total das perdas e ganhos e a relativa mobilidade dos principais elementos constitutivos durante a evolução dos solos. Foram estudados três solos com marcantes contrastes texturais em uma topossequência da região. Foram estudados três solos com marcantes contrastes texturais em uma topossequência no Agreste de Pernambuco. Os objetivos da pesquisa foram averiguar a compatibilidade dos solos com os materiais geológicos subjacentes e avaliar quantitativamente as perdas e os ganhos ocorridos durante a pedogênese. Para isso foram realizadas análises química total e de zircônio (Zr) e quartzo, tomados como base para determinação de um índice de intemperização, em todos os horizontes dos solos e no material de origem. Verificou-se que os solos são constituídos por materiais autóctones, com apenas pequenas indicações de retrabalhamento dos materiais mais superficiais. Durante o processo de intemperização ou pedogênese, verificou-se perda de, aproximadamente, 50 % do peso original do solo. As perdas referentes aos principais elementos constituintes dos solos apresentaram a seguinte ordem: MgO > CaO > Fe2O3 > Al2O3 > SiO2. Os nítidos contrastes texturais, devido à argilização dos horizontes Bt, parecem ser principalmente resultado de uma combinação de outros processos, que não simples eluviação-iluviação.

The combined use of reflectance, emissivity and elevation Aster/Terra data for tropical soil studies

Reflectance, emissivity and elevation data of the sensor ASTER (Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer)/Terra were used to characterize soil composition variations according to the toposequence position. Normalized data of SWIR (shortwave infrared) reflectance and TIR (thermal infrared) emissivity, coupled to a soil-fraction image from a spectral mixture model, were evaluated to separate bare soils from nonphotosynthetic vegetation. Regression relationships of some soil properties with reflectance and emissivity data were then applied on the exposed soil pixels. The resulting estimated values were plotted on the ASTER-derived digital elevation model. Results showed that the SWIR bands 5 and 6 and the TIR bands 10 and 14 measured the clay mineral absorption band and the quartz emissivity feature, respectively. These bands improved also the discrimination between nonphotosynthetic vegetation and soils. Despite the differences in pixel size and field sampling size, some soil properties were correlated with reflectance (R² of 0.65 for Al2O3 in band 6; 0.61 for Fe2O3 in band 3) and emissivity (R² of 0.65 for total sand fraction in the 10/14 band ratio). The combined use of reflectance, emissivity and elevation data revealed variations in soil composition with topography in specific parts of the landscape. From higher to lower slope positions, a general decrease in Al2O3 and increase in total sand fraction was observed, due to the prevalence of Rhodic Acrustox at the top and its gradual transition to Typic Acrustox at the bottom.

Relações solo-paisagem em uma topossequência sobre substrato granítico em Santo Antônio do Matupi, Manicoré (AM)

Considerando as dimensões da região amazônica e a necessidade de estudos que estabeleçam conexões entre os solos e a expressão da paisagem, o objetivo deste trabalho foi estudar as relações solo-paisagem em uma topossequência sobre substrato granítico em Santo Antônio do Matupi, Manicoré, AM. Foi estabelecido um caminhamento de 3.000 m a partir do "espigão" da vertente, no seu sentido mais suave, com identificação dos segmentos da vertente com base na "quebra" do declive do terreno. Foram abertas trincheiras nos segmentos de vertente mapeados, e perfis foram caracterizados morfologicamente, coletando-se amostras de seus horizontes. Foram realizadas análises físicas (textura, ADA e GF, Ds e Dp, Pt e CHSS), químicas (pH em água e KCl, Ca, Mg, K, Na e Al trocáveis, P disponível, H + Al e C orgânico; SiO2, Al2O3 e Fe2O3 (método do H2SO4) e óxidos de Fe "livres" extraído com ditionito-citrato-bicarbonato e o Fe mal cristalizado extraído com oxalato de amônio) e mineralógicas (frações areia, silte e argila), usando difratometria de raios X. As variações do relevo favoreceram a presença de solos distróficos nos topos e solos eutróficos no sopé de transporte. As variáveis ΔpH, relação silte/argila, V % e relação Fed/Fet indicaram a presença de solos mais intemperizados nas áreas de topo da paisagem e solos com menor grau de evolução na encosta e no sopé de transporte. A composição mineralógica da fração argila mostrou-se relativamente homogênea, com predominância de caulinita e gibbsita e menor proporção de mica e quartzo.

Relações solo-superfície geomórfica em uma topossequência várzea-terra firme na região de Humaitá (AM)

O conceito de superfície geomórfica permite uma interligação entre os diferentes ramos da ciência do solo, tais como geologia, geomorfologia e pedologia. O objetivo deste trabalho foi estudar as relações solo-superfície geomórfica em uma topossequência de 4.500 m na transição várzea/terra firme, na região de Humaitá (AM). Do divisor de águas até a planície do rio Madeira, as superfícies geomórficas foram identificadas com base na ruptura do declive do terreno, em critérios estratigráficos e em outras observações de campo. Foram abertas trincheiras nos segmentos mapeados da topossequência, os perfis de solos foram caracterizados morfologicamente e amostras foram coletadas de seus horizontes. Foram realizadas análises físicas de granulometria, argila dispersa em água, grau de floculação, densidade do solo, densidade das partículas, porosidade total e condutividade hidráulica do solo saturado. As análises químicas incluíram pH em água e KCl; Ca, Mg, K, Na e Al trocáveis; P disponível; H + Al e C orgânico; SiO2, Al2O3 e Fe2O3 do ataque sulfúrico; Fe "livre" extraído com ditionito-citrato-bicarbonato; e ferro mal cristalizado, extraído com oxalato de amônio. Os índices ∆pH, relação silte/argila, Ki e Fe d/Fe t indicaram solos mais intemperizados na parte mais elevada da paisagem em comparação ao declive de infiltração, declive convexo e sopé aluvial, coincidindo com a maior idade da superfície geomórfica I em relação às superfícies geomórficas II e III. As variações dos solos na transeção estudada mostraram solos mais intemperizados nos ambientes de terra firme quando comparados aos solos dos ambientes de várzeas. O entendimento dos eventos geomórficos favoreceu a compreensão da variação dos atributos dos solos na topossequência.

Paragênese mineral de solos desenvolvidos de diferentes litologias na região sul de Minas Gerais

Estudos sistemáticos sobre os fatores de formação do solo são relativamente escassos no Brasil, em razão da dificuldade de amostrar vários níveis de um fator, mantendo os demais constantes. A região de Lavras, MG, possui grande diversidade geológica em uma área pequena, o que possibilita avaliar o controle exercido por diferentes litologias na mineralogia e nas demais características do solo. Foram selecionados oito solos embasados sobre quartzito, mica-xisto, gabro, itabirito, serpentinito, metacalcário, gnaisse e filito, em condições semelhantes de vegetação (floresta tropical semidecidual), relevo (terço médio de encosta) e clima. Após a descrição dos perfis, coletaram-se amostras dos horizontes e das rochas, e realizaram-se análises físicas e químicas de rotina, composição química total e mineralogia da rocha, da areia e da argila do solo. Todos os solos são pobres em bases trocáveis (exceto o Argissolo sobre itabirito), e notou-se grande variação na composição granulométrica, mineralógica e química. Os teores de Al2O3, SiO2 e Fe2O3 presentes nas rochas não evidenciaram correlação com os respectivos teores nos solos derivados, enquanto o teor de Fe2O3 foi fortemente correlacionado à densidade de partículas e suscetibilidade magnética. Apesar de evidências de material parcialmente alóctone em alguns casos, pôde-se notar forte influência da litologia subjacente na paragênese mineralógica. Os solos foram genericamente agrupados em: cauliníticos com minerais 2:1 (Argissolos sobre mica-xisto e itabirito; e Cambissolo sobre quartzito), cauliníticos (Argissolos sobre gnaisse e filito) e oxídicos (Latossolos sobre metacalcário e gabro; e Plintossolo sobre serpentinito). Os processos de monossialitização e alitização predominam na região, sendo respectivamente associados a rochas com valores intermediários e baixos em sílica, enquanto a presença de minerais 2:1 é acessória à caulinita e parece depender da presença de mica e altos teores de sílica na rocha de origem.

Pedogênese e classificação de latossolos desenvolvidos de itabiritos no Quadrilátero Ferrífero, MG

Localizado na porção centro-oeste do Estado de Minas Gerais, o Quadrilátero Ferrífero abrange uma área de aproximadamente 7.000 km². Desde o século XVII, a região é conhecida como uma província aurífera e ferrífera, sendo por essa razão uma das regiões mais bem estudadas do Brasil no contexto geológico. A região é de topografia muito acidentada, onde predominam solos pouco evoluídos pedogeneticamente, com destaque para Cambissolos Háplicos, Neossolos Litólicos e Neossolos Regolíticos. Em menor proporção e em rampas de colúvio (relevo suave ondulado), ocorrem Latossolos Vermelhos muito ricos em Fe, anteriormente denominados Latossolos Ferríferos. Neste trabalho, foram realizados estudos para caracterizar física, química e mineralogicamente amostras de nove perfis de Latossolos Vermelhos férricos e perférricos, desenvolvidos de itabirito e rochas afins no Quadrilátero Ferrífero, com os objetivos de melhor entender sua gênese e avaliar critérios taxonômicos que permitam sua diferenciação no SiBCS, em níveis categóricos mais baixos. Os elevados valores de densidade de partículas são peculiares nesses solos e, ao lado da estrutura forte, muito pequena e granular, são fatores que contribuem para subestimar os teores de argila e superestimar os de silte, resultando em relação silte/argila maior do que aquela proposta pelo SiBCS para os Latossolos. A variação dos teores de SiO2, Fe2O3, Al2O3, TiO2, MnO, P2O5 e de alguns elementos-traço aponta para a diversidade na composição química do itabirito ou, ainda, provável mistura com rochas filíticas da região. Os valores das relações Fe2O3/TiO2 (não molecular) e TiO2/Fe2O3 (molecular) revelaram-se diferentes daqueles sugeridos na literatura para separação de Latossolos Vermelhos desenvolvidos de itabirito daqueles de rochas máficas. As frações areia, silte e argila apresentaram grande variação na atração magnética, com as duas primeiras frações evidenciando maior magnetização, em razão da presença de magnetita. Os valores de substituição isomórfica de Fe por Al variaram 0,07 a 0,11 e 0,09 a 0,38 mol mol-1 nas estruturas da hematita e magnetita, respectivamente.

Characterization of nano-oxide layers fabricated by ion beam oxidation

In this paper, a remote O2 ion source is used for the formation of nano-oxide layers. The oxidation efficiency was measured in CoFe-oxide films, and a decrease of the oxide layer with the pan angle and the oxidation pressure is observed. For the same oxidation pressure, the oxidation efficiency depends on the O2 content in the Ar-O2 plasma. These results were applied in optimizing the fabrication of Al2O3 barrier for tunnel junctions. This method was also used to fabricate junctions with Fe-oxide layers inserted at the Al2O3-CoFe interface. TEM and magnetization data indicate that after anneal at 385°C, a homogeneous ferromagnetic Fe-oxide layer (Fe3O4?) is formed.

Reforming the Iowa Civil Justice System, January 30, 2012

Executive Summary I. Survey The Task Force conducted a wide-ranging survey of more than 9,000 licensed Iowa attorneys and judges to obtain their input on a variety of civil justice system topics. The survey results helped inform the Task Force of problem areas in Iowa’s civil justice system. II. Two-Tier Justice System The Task Force recommends a pilot program based on a two-tier civil justice system. A two-tier system would streamline litigation processes—including rules of evidence and discovery disclosures—and reduce litigation costs of certain cases falling below a threshold dollar value. III. One Judge/One Case and Date Certain for Trial Some jurisdictions in Iowa have adopted one judge/one case and date certain for trial in certain cases. The assignment of one judge to each case for the life of the matter and the establishment of dates certain for civil trials could enhance Iowans’ access to the courts, improve judicial management, promote consistency and adherence to deadlines, and reduce discovery excesses. IV. Discovery Processes Reforms addressing inefficient discovery processes will reduce delays in and costs of litigation. Such measures include adopting an aspirational purpose for discovery rules to “secure the just, speedy, and inexpensive determination of every action,” holding discovery proportional to the size and nature of the case, requiring initial disclosures, limiting the number of expert witnesses, and enforcing existing rules. V. Expert Witness Fees The Task Force acknowledges the probable need to revisit the statutory additional daily compensation limit for expert witness fees. Leaving the compensation level to the discretion of the trial court is one potential solution. VI. Jurors Additions to the standard juror questionnaire would provide a better understanding of the potential jurors’ backgrounds and suitability for jury service. The Task Force encourages adoption of more modern juror educational materials and video. Rehabilitation of prospective jurors who express an unwillingness or inability to be fair should include a presumption of dismissal. VII. Video and Teleconferencing Options When court resources are constrained both by limited numbers of personnel and budget cuts, it is logical to look to video and teleconferencing technology to streamline the court process and reduce costs. The judicial branch should embrace technological developments in ways that will not compromise the fairness, dignity, solemnity, and decorum of judicial proceedings. VIII. Court-Annexed Alternative Dispute Resolution(ADR) Litigants and practitioners in Iowa are generally satisfied with the current use of private, voluntary ADR for civil cases. There is concern, however, that maintaining the status quo may have steep future costs. Court-annexed ADR is an important aspect of any justice system reform effort, and the Task Force perceives benefits and detriments to reforming this aspect of the Iowa civil justice system. IX. Relaxed Requirement of Findings of Fact and Conclusions of Law A rule authorizing parties to waive findings of fact and conclusions of law could expedite resolution of nonjury civil cases. X. Business (Specialty) Courts Specialty business courts have achieved widespread support across the country. In addition, specialty courts provide excellent vehicles for implementing or piloting other court innovations that may be useful in a broader court system context. A business specialty court should be and could be piloted in Iowa within the existing court system framework of the Iowa Judicial Branch. Appendix included as a separate document, is 176 pages.

Geoquímica de solos do pantanal norte, Mato Grosso

A caracterização e análise geoquímica de solos permitem compreender os processos de migração, dispersão e concentração de elementos químicos no perfil, embasando a correlação dos atributos deles com as classes de solos formadas, o que possibilita inferências acerca das gêneses desses solos. Esta pesquisa teve por objetivos caracterizar e interpretar a composição geoquímica total de elementos maiores e menores em classes de solos representativas do Pantanal norte, na sub-região de Barão de Melgaço, Mato Grosso, Brasil. Foram selecionados 20 perfis das principais classes de solos do Pantanal e analisadas amostras dos horizontes A e B (ou C) quanto à concentração de óxidos totais por espectrometria de fluorescência de raios-X, além das caracterizações física, química e mineralógica. Os solos subdividiram-se em dois tipos geoquímicos: um composto por textura arenosa a franco-arenosa com teores relativamente elevados de SiO2 e predominância de caulinita e quartzo, com menor teor de bases e elementos-traço; e outro composto por textura mais argilosa, geoquimicamente heterogêneos e com teores significativos de minerais 2:1, Al2O3, óxidos de Fe e Mn, bases e elementos-traço.

SPATIAL VARIABILITY OF SOIL PROPERTIES IN AN AGRARIAN REFORM SETTLEMENT

ABSTRACT The study of soil chemical and physical properties variability is important for suitable management practices. The aim of this study was to evaluate the spatial variability of soil properties in the Malhada do Meio settlement to subsidize soil use planning. The settlement is located in Chapadinha, MA, Brazil, and has an area of 630.86 ha. The vegetation is seasonal submontane deciduous forest and steppe savanna. The geology is formed of sandstones and siltstones of theItapecuru Formation and by colluvial and alluvial deposits. The relief consists of hills with rounded and flat tops with an average altitude of 67 m, and frequently covered over by ferruginous duricrusts. A total of 183 georeferenced soil samples were collected at the depth of 0.00-0.20 m inPlintossolos, Neossolo andGleissolo. The following chemical variables were analyzed: pH(CaCl2), H+Al, Al, SB, V, CEC, P, K, OM, Ca, Mg, SiO2, Al2O3, and Fe2O3; along with particle size variables: clay, silt, and sand. Descriptive statistical and geostatistical analyses were carried out. The coefficient of variation (CV) was high for most of the variables, with the exception of pH with a low CV, and of sand with a medium CV. The models fitted to the experimental semivariograms of these variables were the exponential and the spherical. The range values were from 999 m to 3,690 m. For the variables pH(CaCl2), SB, and clay, there are three specific areas for land use planning. The central part of the area (zone III), where thePlintossolos Pétricos and Neossolos Flúvicos occur, is the most suitable for crops due to higher macronutrient content, organic matter and pH. Zones I and II are indicated for environmental preservation.

Measures of ionicity of alkaline-earth oxides from the analysis of ab initio cluster wave functions

We present an analysis of the M-O chemical bonding in the binary oxides MgO, CaO, SrO, BaO, and Al2O3 based on ab initio wave functions. The model used to represent the local environment of a metal cation in the bulk oxide is an MO6 cluster which also includes the effect of the lattice Madelung potential. The analysis of the wave functions for these clusters leads to the conclusion that all the alkaline-earth oxides must be regarded as highly ionic oxides; however, the ionic character of the oxides decreases as one goes from MgO, almost perfectly ionic, to BaO. In Al2O3 the ionic character is further reduced; however, even in this case, the departure from the ideal, fully ionic, model of Al3+ is not exceptionally large. These conclusions are based on three measures, a decomposition of the Mq+-Oq- interaction energy, the number of electrons associated to the oxygen ions as obtained from a projection operator technique, and the analysis of the cation core-level binding energies. The increasing covalent character along the series MgO, CaO, SrO, and BaO is discussed in view of the existing theoretical models and experimental data.

Mineral inventory of continuously erupting basaltic andesites at Arenal volcano, Costa Rica: implications for interpreting monotonous, crystal-rich, mafic arc stratigraphies

Except for the first 2 years since July 29, 1968, Arenal volcano has continuously erupted compositionally monotonous and phenocryst-rich (similar to35%) basaltic andesites composed of plagioclase (plag), orthopyroxene (opx), clinopyroxene (cpx), spinel olivine. Detailed textural and compositional analyses of phenocrysts, mineral inclusions, and microlites reveal comparable complexities in any given sample and identify mineral components that require a minimum of four crystallization environments. We suggest three distinct crystallization environments crystallized low Mg# (<78) silicate phases from andesitic magma but at different physical conditions, such as variable pressure of crystallization and water conditions. The dominant environment, i.e., the one which accounts for the majority of minerals and overprinted all other assemblages near rims of phenocrysts, cocrystallized clinopyroxene (Mg# similar to71-78), orthopyroxene (Mg# similar to71-78), titanomagnetite and plagioclase (An(60) to An(85)). The second environment cocrystallized clinopyroxene (Mg# 71-78), olivine (<Fo(78)), titanomagnetite, and very high An (similar to90) plagioclase, while the third cocrystallized clinopyroxene (Mg# 71-78) with high (>7) Al/Ti and high (>4 wt.%) Al2O3, titanomagnetite with considerable Al2O3 (10-18 wt.%) and possibly olivine but appears to lack plagioclase. A fourth crystallization environment is characterized by clinopyroxene (e.g., Mg#=similar to78-85; Cr2O3=0.15-0.7 wt.%), Al-, Cr-rich spinel olivine (similar toFo(80)), and in some circumstances high-An (>80) plagioclase. This assemblage seems to record mafic inputs into the Arenal system and crystallization at high to low pressures. Single crystals cannot be completely classified as xenocrysts, antecrysts (cognate crystals), or phenocrysts, because they often contain different parts each representing a different crystallization environment and thus belong to different categories. Bulk compositions are mostly too mafic to have crystallized the bulk of ferromagnesian minerals and thus likely do not represent liquid compositions. On the other hand, they are the cumulative products of multiple mixing events assembling melts and minerals from a variety of sources. The driving force for this multistage mixing evolution to generate erupting basaltic andesites is thought to be the ascent of mafic magma from lower crustal levels to subvolcanic depths which at the same time may also go through compositional modification by fractionation and assimilation of country rocks. Thus, mafic magmas become basaltic andesite through mixing, fractionation and assimilation by the time they arrive at subvolcanic depths. We infer new increments of basaltic andesite are supplied nearly continuously to the subvolcanic reservoir concurrently to the current eruption and that these new increments are blended into the residing, subvolcanic magma. Thus, the compositional monotony is mostly the product of repetitious production of very similar basaltic andesite. Furthermore, we propose that this quasi-constant supply of small increments of magma is the fundamental cause for small-scale, decade-long continuous volcanic activity; that is, the current eruption of Arenal is flux-controlled by inputs of mantle magmas. (C) 2004 Elsevier B.V. All rights reserved.

Ion-beam induced oxidation of GaAs and AlGaAs

The oxidation of GaAs and AlxGa1−xAs targets by oxygen irradiation has been studied in detail. It was found that the oxidation process is characterized by the strong preferential oxidation of Al as compared to Ga, and of Ga as compared to As. This experimental observation, which has been accurately quantified by using x‐ray photoelectron spectroscopy, is connected to the different heats of formation of the corresponding oxides. The oxide grown by ion beam oxidation shows a strong depletion in As and relatively low oxidation of As as well. The depletion can be associated with the preferential sputtering of the As oxide in respect to other compounds whereas the low oxidation is due to the low heat of formation. In contrast Al is rapidly and fully oxidized, turning the outermost layer of the altered layer to a single Al2O3 overlayer, as observed by transmission electron microscopy. The radiation enhanced diffusion of oxygen and aluminum in the altered layer explains the large thickness of these altered layers and the formation of Al oxides on top of the layers. For the case of ion‐beam oxidation of GaAs a simulation program has been developed which describes adequately the various growth mechanisms experimentally observed

Leadership Development Opportunities, January 2010

This Guide summarizes some of the many opportunities and experiences available to Iowa youth to enhance their leadership potential and to exercise their leadership abilities. This information was compiled at the request of the Youth Planning Committee for the Governor’s Youth Leadership and Mentoring Conference in 1999 and has continued through the Iowa Collaboration for Youth Development. Although not an exhaustive listing, the Guide provides information on many of the state and national leadership development opportunities for middle and high school youth throughout Iowa. Contact information for each program is provided for those wanting to learn more about the opportunities summarized in the Guide. Recommendations for program additions for future publication of this Guide are welcome.