Morphological characterization of ZnS thin films for photovoltaic applications

Le celle solari a film sottile sono tra le alternative più promettenti nel campo fotovoltaico. La ricerca di materiali non tossici ed economici per la passivazione delle superfici è di fondamentale importanza. Il presente è uno studio sulla morfologia di film sottili di ZnS. I campioni analizzati sono stati cresciuti tramite DC sputtering a diversa potenza (range 50-150W) per studiare le connessioni tra condizioni di deposizione e proprietà strutturali. Lo studio è stato condotto mediante acquisizione di mappe AFM. E' stata effettuata un'analisi dei buchi (dips) in funzione della potenza di sputtering, per individuare il campione con la minore densità di dips in vista di applicazioni in celle solari a film sottile. I parametri strutturali, quali la rugosità superficiale e la lunghezza di correlazione laterale sono stati determinati con un'analisi statistica delle immagini. La densità e dimensione media dei grani sono state ricavate da una segmentazione delle immagini. Le analisi sono state svolte su due campioni di ZnO per fini comparativi. Tramite EFM sono state ottenute mappe di potenziale di contatto. Tramite KPFM si è valutata la differenza di potenziale tra ZnS e un layer di Al depositato sulla superficie. La sheet resistance è stata misurata con metodo a quattro punte. Dai risultati la potenza di sputtering influenza la struttura superficiale, ma in maniera non lineare. E' stato individuato il campione con la minore rugosità e densità di dips alla potenza di 75 W. Si è concluso che potenze troppo grandi o piccole in fase di deposizione promuovono il fenomeno di clustering dei grani e di aumentano la rugosità e densità di dips. E' emersa una corrispondenza diretta tra morfologia e potenziale di contatto alla superficie. La differenza di potenziale tra Al e ZnS è risultata inferiore al valore noto, ciò può essere dovuto a stati superficiali indotti da ossidi. Il campione risulta totalmente isolante.

Progettazione e sviluppo di un ecosistema per la gestione di studi dentistici

La tesi, come da titolo, progettazione e sviluppo di un ecosistema per la gestione di studi dentistici, tratta propriamente di un insieme di programmi software per gestire al meglio uno studio dentistico. Uno dei due software dell'ecosistema, consente al medico dentista di effettuare una gestione dei pazienti e dei relativi trattamenti svolti all'interno dello studio dentistico dal personale medico. I dati sono conseguentemente salvati all'interno di un database centrale. Il secondo software, più nello specifico un sito web, consente ai pazienti, mediante username e password, di accedere all'area riservata e monitorare i propri dati personali ed i trattamenti effettuati dal personale medico all'interno dello studio. Il software in uso nello studio del dentista consente quindi sia lettura che scrittura dei dati sul database. Il sito consente solamente la lettura dei dati stessi.

Electronic properties of Van der Waals heterostructures

L’interazione spin-orbita (SOI) nel grafene è attualmente oggetto di intensa ricerca grazie alla recente scoperta di una nuova classe di materiali chiamati isolanti topologici. Questi materiali, la cui esistenza è strettamente legata alla presenza di una forte SOI, sono caratterizzati dall’interessante proprietà di avere un bulk isolante ed allo stesso tempo superfici conduttrici. La scoperta teorica degli isolanti topologici la si deve ad un lavoro nato con l’intento di studiare l’influenza dell’interazione spin-orbita sulle proprietà del grafene. Poichè questa interazione nel grafene è però intrinsecamente troppo piccola, non è mai stato possibile effettuare verifiche sperimentali. Per questa ragione, vari lavori di ricerca hanno recentemente proposto tecniche volte ad aumentare questa interazione. Sebbene alcuni di questi studi abbiano mostrato un effettivo aumento dell’interazione spin-orbita rispetto al piccolo valore intrinseco, sfortunatamente hanno anche evidenziato una consistente riduzione della qualità del grafene. L’obbiettivo che ci si pone in questa tesi è di determinare se sia possibile aumentare l’interazione spin-orbita nel grafene preservandone allo stesso tempo le qualità. La soluzione proposta in questo lavoro si basa sull’utilizzo di due materiali semiconduttori, diselenio di tungsteno WSe2 e solfuro di molibdeno MoS2, utilizzati da substrato su cui sopra verrà posizionato il grafene formando così un’eterostruttura -nota anche di “van der Waal” (vdW)-. Il motivo di questa scelta è dovuto al fatto che questi materiali, appartenenti alla famiglia dei metalli di transizione dicalcogenuri (TMDS), mostrano una struttura reticolare simile a quella del grafene, rendendoli ideali per formare eterostrutture e ancora più importante, presentano una SOI estremamente grande. Sostanzialmente l’idea è quindi di sfruttare questa grande interazione spin-orbita del substrato per indurla nel grafene aumentandone così il suo piccolo valore intrinseco.

Estimating population and livestock density of mobile pastoralists and sedentary settlements in the southeastern Lake Chad area

Mobile pastoralists provide major contributions to the gross domestic product in Chad, but little information is available regarding their demography. The Lake Chad area population is increasing, resulting in competition for scarce land and water resources. For the first time, the density of people and animals from mobile and sedentary populations was assessed using randomly defined sampling areas. Four sampling rounds were conducted over two years in the same areas to show population density dynamics. We identified 42 villages of sedentary communities in the sampling zones; 11 (in 2010) and 16 (in 2011) mobile pastoralist camps at the beginning of the dry season and 34 (in 2011) and 30 (in 2012) camps at the end of the dry season. A mean of 64.0 people per km2 (95% confidence interval, 20.3-107.8) were estimated to live in sedentary villages. In the mobile communities, we found 5.9 people per km2 at the beginning and 17.5 people per km2 at the end of the dry season. We recorded per km2 on average 21.0 cattle and 31.6 small ruminants in the sedentary villages and 66.1 cattle and 102.5 small ruminants in the mobile communities, which amounts to a mean of 86.6 tropical livestock units during the dry season. These numbers exceed, by up to five times, the published carrying capacities for similar Sahelian zones. Our results underline the need for a new institutional framework. Improved land use management must equally consider the needs of mobile communities and sedentary populations.

Long-term forest fire ecology and dynamics in southern Switzerland

1 Pollen and charcoal analysis at two lakes in southern Switzerland revealed that fire has had a prominent role in changing the woodland composition of this area for more than 7000 years. 2 The sediment of Lago di Origlio for the period between 5100 and 3100 bc cal. was sampled continuously with a time interval of about 10 years. Peaks of charcoal particles were significantly correlated with repeated declines in pollen of Abies, Hedera, Tilia, Ulmus, Fraxinus excelsior t., Fagus and Vitis and with increases in Alnus glutinosa t., shrubs (e.g. Corylus, Salix and Sambucus nigra t.) and several herbaceous species. The final disappearance of the lowland Abies alba stands at around 3150 bc cal. may be an example of a fire-caused local extinction of a fire-intolerant species. 3 Forest fires tended to diminish pollen diversity. The charcoal peaks were preceded by pollen types indicating human activity. Charcoal minima occurred during periods of cold humid climate, when fire susceptibility would be reduced. 4 An increase of forest fires at about 2100 bc cal. severely reduced the remaining fire-sensitive plants: the mixed-oak forest was replaced by a fire-tolerant alder–oak forest. The very strong increase of charcoal influx, and the marked presence of anthropogenic indicators, point to principally anthropogenic causes. 5 We suggest that without anthropogenic disturbances Abies alba would still form lowland forests together with various deciduous broadleaved tree taxa.

Influence of fertilization on the growth of radicchio "Rosso di Chioggia" cultivated in two different environments

Este trabajo evalúa la influencia de la fertilización en radicchio tipo "Rosso de Chioggia" (precocidad media) sobre algunos índices de crecimiento. Se realizaron ensayos durante dos campañas en Rovigo (Italia) y una en Mendoza (Argentina), aplicándose dosis crecientes de NPK, identificadas como N0P0K0, N1P1K1, N2P2K2, en Mendoza y en Rovigo, además, N3P2K2. Durante el cultivo se calcularon índices de crecimiento como: relative growth rate (RGR), net assimilation rate (NAR), leaf area ratio (LAR), specific leaf area (SLA), leaf weigh ratio (LWR), crop growth ratio (CGR), leaf area index (LAI) and leaf area duration (LAD). En Mendoza, el CGR estuvo fuertemente influenciado por NAR desde el trasplante hasta alcanzar 776 grados días (GDD); desde 1052 a 1653 GDD el CGR fue afectado por el LAI el cual aumentó marcadamente debido a las condiciones ambientales favorables. Entre los 1052 y 1653 GDD el incremento del LAI determinó una reducción en la eficiencia fotosintética. En Rovigo, la tendencia de los índices fue disímil en los dos años, encontrándose respuestas diferentes en LAR y en SLA. En el segundo año, el CGR siempre arrojó valores más altos, mientras que NAR no difirió en ninguno de los años. En la segunda mitad del ciclo, CGR estuvo fuertemente asociado a una menor eficiencia fotosintética, debido a la formación de la cabeza. Valores elevados de LAI indicaron una extensión del ciclo, retrasando la formación de la cabeza. Las plantas alcanzaron la madurez comercial con LWR entre 0,35 - 0,40 g g-1. En ambos ambientes, no se observó claramente el efecto de la fertilización sobre los índices; si bien las dosis más altas mostraron mayor actividad de crecimiento en las etapas tempranas.

The hydropolyp fauna of the Red Sea area

46 hydropolyp species of 28 genera and 10 families were sampled during the "Meteor" passage 1964/65 (IIOE) through the Red Sea and its northern and southern exits and on the occasion of several ecological investigations of 29 selected coral reef sections of the central Red Sea and the Gulf of Aqaba. These collections comprise 128 single records of hydropolyp species. Three species and two genera each with one species are doubtful. 25 species, seven genera, one family and one subfamily, together from 49 records have not previously been found in the Red Sea and its exits. Including these newly reported species, the total list increases from 64 species and 112 records to 89 species and 240 single records and 51 additional ones. Scanning microscopical photos, made for the first time for the illustration of the hydropolyps, have been shown to be suitable for a better characterization and diagnosis of the species. Qualified results on the reasons for the horizontal distribution of the species known from the Red Sea area cannot be given because of the low number of samples sporadically distributed through the whole area. In contrast with this fact, the vertical spread of the species sampled seems primarily to be regulated by water exchange and light intensity. For example, four species of hydropolyps are excellent indicators of certain abiotic factors or combinations of them: Gymnangium eximium reacts extremely stenophote-photophobe-rheophil, Eudendrium ramosum moderately stenophote-photophobe-rheophobe, Lytocarpus philippinus moderately stenophote-photophil-rheophil, and Halocordyle disticha var. australis extremely stenophote-photophil but moderately rheophil. Other species have been found throughout all the light zones. Combined with the small size of their colonies their euryphotic behaviour does not allow their use as indicator species.

Satellite image mosaic of the Terra Nova Bay area (Victoria Land, Antarctica)

This work has been carried out as part of "Programma Nazionale di Ricerche in Antartide" and was supported financially be ENEA through a joint reasearch-program on Antarctic Earth Science with the University of Siena (Italy). The geopmorphological and glaciological research, of which this work forms a part, is coordinated by Prof. Giuseppe Grombelli.

Area-delay Trade-offs of Texture Decompressors for a Graphics Processing Unit

Graphics Processing Units have become a booster for the microelectronics industry. However, due to intellectual property issues, there is a serious lack of information on implementation details of the hardware architecture that is behind GPUs. For instance, the way texture is handled and decompressed in a GPU to reduce bandwidth usage has never been dealt with in depth from a hardware point of view. This work addresses a comparative study on the hardware implementation of different texture decompression algorithms for both conventional (PCs and video game consoles) and mobile platforms. Circuit synthesis is performed targeting both a reconfigurable hardware platform and a 90nm standard cell library. Area-delay trade-offs have been extensively analyzed, which allows us to compare the complexity of decompressors and thus determine suitability of algorithms for systems with limited hardware resources.

Approaching minimum area polygonization

The problem of finding a minimum area polygonization for a given set of points in the plane, Minimum Area Polygonization (MAP) is NP-hard. Due to the complexity of the problem we aim at the development of algorithms to obtain approximate solutions. In this work, we suggest di?erent strategies in order to minimize the polygonization area.We propose algorithms to search for approximate solutions for MAP problem. We present an experimental study for a set of instances for MAP problem.