Conservative Interventions for mobile Pes Planus in Adults: a systematic review

Antecedentes. Pes Adulto planus (pie plano) es un problema común encontrado por muchos profesionales de la salud. A pesar de la percepción de que el pie plano puede causar dolor y deteriorar su función, la disponibilidad y el uso generalizado de diversos tratamientos, no hay consenso sobre la estrategia óptima de tratamiento. Objetivo. Evaluar la efectividad de las intervenciones conservadoras (no quirúrgicos) para pie plano en los adultos. Método. Se realizó una búsqueda sistemática de la literatura. Esto incluye: el Registro Cochrane Central de Ensayos Controlados; los Juicios CMSG Especializados Registro; una búsqueda electrónica se realizó utilizando MEDLINE (1960 a junio de 2012), EMBASE (1980 a junio de 2012), y CINAHL (1982 - junio de 2012). Revistas especializadas, listas de referencias de ensayos y artículos de revisión se realizaron búsquedas manuales. Criterios de selección: Ensayos aleatorios o cuasialeatorios de intervenciones de tratamiento para el pie plano en los adultos. Se excluyeron los ensayos que incluyeron patologías específicas como el dolor plantar del talón, las fracturas por sobrecarga de los metatarsianos, disfunción del tendón tibial posterior-, fracturas de tobillo, patologías del pie reumatoide, enfermedades neuromusculares y las complicaciones del pie diabético. Recopilación y análisis de datos: Dos autores seleccionaron de forma independiente los resultados de la búsqueda para identificar a aquellos que satisfacen los criterios de inclusión y evaluaron la calidad de los incluidos mediante una lista de control basado en la Evaluación de la Colaboración Cochrane de Riesgo. Esta herramienta se centró en el riesgo de la selección, el rendimiento, la detección, la heterogeneidad y el sesgo de notificación. Resultados. Cuatro ensayos, con 140 sujetos, cumplieron los criterios de inclusión para la revisión. Los cuatro fueron juzgados como de alto riesgo de sesgo en al menos un área, y también estaban en riesgo de sesgo incierto en al menos otra zona. Todos anotaron altamente en relación al sesgo de deserción, debido al corto seguimiento tiempos y diseños experimentales utilizados. Los datos no se agruparon debido al alto nivel de heterogeneidad identificada en las intervenciones evaluadas, los participantes seleccionados y medir los resultados. Los resultados de un estudio sugieren que después de cuatro semanas de uso ortesis puede resultar en una mejora significativa en vaivén lateral medio, y pueden resultar en una mejor, aunque no significativa, en general relacionados con la calidad de vida de los pies (Roma 2004). Un estudio (Redmond 2009) sugiere que su efecto sobre la distribución de la presión plantar en el pie puede no depender de si son personalizados o dispositivos prefabricados. Aunque este estudio se identificaron cambios significativos en algunas variables de presión plantar tanto con la costumbre y dispositivos prefabricados, otro (Esterman 2005) no encontró ningún efecto significativo de longitud ¾ ortesis prefabricadas sobre el dolor, la incidencia de lesiones, salud pie o de calidad de vida en un grupo de reclutas de la fuerza aérea. El cuarto estudio (Jung 2009) sugiere que el ejercicio de los músculos intrínsecos del pie puede mejorar el efecto de las ortesis. A pesar de estos resultados, ya que cada estudio incurrió riesgo de sesgo en al menos un área no se pueden sacar conclusiones

The emotional structure of the advertising message in radio

Radio advertising is suffering from a remarkable crisis of creativity as it has yet not found its role in a radio model based on voice locution and information genres. This article suggests the need for implementing a peripheral or heuristic strategy to attract and hold listeners’ attention. Within this framework, the narration and scene representation are proposed as suitable persuasion techniques. The objective is to design a useful conceptual tool for an efficient creative conception of narration at the service of certain commercial strategy. First, the concept of narrative persuasion is grounded according to the possibilities of the sound code. Second, the keys of scene representation and commercial strategy (brand, product, advantage, benefit and target) within the sound message are presented. And third, these keys are articulated in a model. This model is pre-tested by means of analyzing eight different case-radio ads.

Factores explicativos de las actitudes hacia el castigo juvenil. Evidencias de un diseño factorial

El rol desempeñado por la opinión pública en el desarrollo de la política criminal actual justifica el incremento de investigaciones destinadas a evaluar las actitudes de los ciudadanos hacia el castigo. No obstante, los avances en este ámbito han sido limitados debido a la utilización de rudimentarios instrumentos de medida. Por ello, el presente trabajo tiene como propósito explorar el efecto que generan en la opinión ciudadana ciertas variables referidas al hecho delictivo y al infractor, precisando su contribución relativa y la interacción existente entre ellas. Para satisfacer este objetivo se recurrió a un diseño factorial de la encuesta, creando una población de 256 casos-escenario fruto de la combinación de cuatro factores: la edad del joven, su historial delictivo, el grado de implicación en el hecho y el tipo de delito cometido. Los mismos fueron distribuidos en grupos de ocho casos ordenados aleatoriamente y fueron suministrados a 32 sujetos. Posteriormente se aplicaron análisis de regresión logística binaria. Los resultados obtenidos revelan que la naturaleza violenta de los hechos, la implicación activa de los jóvenes y el historial delictivo son predictores importantes de las condenas punitivas. Sin embargo la edad, una variable fundamental en la configuración de la justicia juvenil, no resulta significativa. De este modo, el trabajo muestra el potencial explicativo de este conjunto de factores y debate sus implicaciones teóricas y metodológicas para la investigación futura en este terreno.

Otras vías de aprendizaje: el reconocimiento de la experiencia profesional en la universidad. El caso de la UNED

Nadie cuestiona que una fuente de aprendizaje es el propio ámbito de trabajo, en el que todo profesional resuelve las funciones y tareas a las que se enfrenta diariamente a partir de su formación y de su experiencia. Reconocer esta experiencia en las titulaciones de Grado es un tema aún no resuelto. Pero este reconocimiento exige un proceso de evaluación, apoyado en metodologías y herramientas fiables y válidas, a partir del cual se valide que una persona ha adquirido un determinado nivel de logro en unas competencias en el marco de una cualificación profesional determinada. A raíz de los resultados obtenidos en 2 convocatorias dirigidas al reconocimiento de la experiencia profesional en el Grado en Educación Social impartido por la UNED, este articulo lleva a cabo un análisis de carácter descriptivo y en perspectiva comparada, entre ambas ediciones (2011-12 y 2012-13), con el fin de valorar la pertinencia de este proceso y la calidad de los resultados obtenidos. Con una muestra de 421 estudiantes hemos inferido la validez del procedimiento propuesto. Además, esta realidad nos muestra cuáles son las áreas de intervención más demandadas, los puntos fuertes y débiles de estos profesionales, las competencias más y menos consolidadas de acuerdo a la titulación que se imparte, etc. Disponer de estos datos, además de favorecer el desarrollo profesional de nuestros estudiantes, aporta una información clave para perfilar mejor las competencias específicas del título, trabajar de forma coordinada y colaborativa entre el mundo académico y el profesional, a la vez que responder a un derecho de nuestros estudiantes. 

Redescubrir la dinámica escultórica desde el trabajo en grupo

La iniciativa que se describe en este artículo, surge de una propuesta de investigación plástica, que se inició espontáneamente en el seno de una asignatura de escultura en la Facultad de Bellas Artes del CES Felipe II-UCM, y que tuvo como principal objetivo explorar nuevos modos de enseñanza artística desde la dinámica creativa en sí misma, con el fin de motivar el aprendizaje desde la participación directa en propuestas creativas que se apoyen en métodos de intervención crítica y que exploren las ventajas de las dinámicas interdisciplinares para complementar las eficacias de los ejercicios individuales, y así poder generar un aprendizaje desde dinámicas de trabajo en grupo. Para ello, hemos puesto en marcha procesos de trabajo cooperativo valorando sobre todo la experiencia directa, ofreciendo a los estudiantes contribuir en la actividad, tomar decisiones, lo que les permite aportar ideas, puntos de vista y opiniones sobre la combinación de nuevas tecnologías y técnicas tradicionales de la escultura, usados en proyectos artísticos actuales.

Educação para cidadania democrática: necessidade e desafio para a escola do século XXI

Esta dissertação quer-se fundamentalmente um esforço de estimular a preocupação por uma educação enraizada no conhecimento e práticas duma cidadania democrática. Uma educação que sirva de sustentáculo para a criação de uma cultura democrática a partir da tenra idade, onde as crianças aprendam a aprender os princípios democráticos e a traduzi-los no seu quotidiano, na sua forma de ser e de estar com os outros, fazendo prova de uma grande e efectiva maturidade de saber conviver na diferença e no respeito recíproco. Para lhe conferir o cunho científico de que não deve se abdicar, procedemos a uma revisão da literatura disponível sobre o assunto. Foi através dela que descobrimos os pressupostos epistemológicos que nos serviram de necessários e indispensáveis “inputs” para o entendimento conceitual e o real significado duma «educação para a cidadania democrática», tema que escolhemos para a nossa reflexão. Também não deixamos de olhar para os nossos documentos legais, isto é, a Constituição da República de Angola e a Lei de Bases do Sistema Educativo em vigência, no intuito de extrair os dispositivos que, de maneira “a priori”, justificam a preocupação nacional, pelo menos no plano teórico, por uma educação para a cidadania democrática; ABSTRACT: Education for democratic citizenship: necessity and challenge for the XXI’s school This dissertation is just like an effort to stimulating a preoccupation of an education based on knowledge and policies of a democratic citizenship. We are talking about the education which is required to be a foundation to build a democratic culture. This is a project to start from the childhood up to the teenage where the children are invited to learn and to put into the practice the democratic policies in their daily activities and lives. The project can allow them to look at the democratic policies as their habitual way of being and standing or gathering with others, showing big and effective maturity of how to live in difference and mutual respect. To confer the required scientific marc to this issue, we decided do visit part from the tools of the literacy available for this studies. Through this way, we discovered the epistemological presupposes which are necessary an indispensable support for the needed conceptual understanding and real meaning of «education for democratic citizenship», the topic of this dissertation. Our legal documents, such as, the Angolan Constitution and the Educative System Bases Law, helped us to take out the devices that, “a priori”, legitimize the national worry in education for democratic citizenship, though still in theory yet, more than in practice as we learnt from ours interviewed.

Representaciones sociales de la depresión de los habitantes del barrio la legua de Santiago de Chile

Esta investigación tiene como objetivo aprehender y analizar las representaciones sociales sobre la depresión elaboradas por los habitantes del barrio La Legua en Santiago de Chile. Participaron en esta investigación 200 habitantes del barrio La Legua, de ambos sexos, mayores de 18 años. Los dispositivos de recogida de datos fueron el Cuestionario de Asociación Libre de Palabras y el Inventario de Depresión de Beck BDI-II. Los datos obtenidos por el cuestionario fueron tratados por medio de los software Evoc, Simi y Tri-Deux y analizados de acuerdo al abordaje estructural de las representaciones sociales y análisis factorial de correspondecia (AFC). Los datos obtenidos por medio del BDI-II fueron procesados a través del software SPSS. En las conclusiones se problematiza la relación entre los distintos factores asociados a la depresión en el contexto particular de La Legua y las representaciones sociales construidas por sus habitantes. Se observó que los elementos de mayor consensualidad fueron tristeza, angustia, problemas y enfermedad. Las divergencias fueron moderadas. Se percibe que para los habitantes del barrio La Legua la depresión está fuertemente asociada a la esfera afectiva, pero se infiere que también es el resultado de la complejidad del entorno social; RESUMO: Esta pesquisa teve como objectivo principal apreender e analisar as representações sociais da depressão desenvolvidas pelos habitantes do bairro La Legua no Santiago de Chile. Participaram na pesquisa 200 habitantes do bairro, de ambos os sexos, com mais de 18 anos. A recolha de dados foi feita através de questionário, utilizando a Técnica de Associação Livre de Palavras e Beck Depression Inventory BDI-II. Os dados obtidos por associação livre de palavras foram tratados usando software Evoc, Simi e Tri-Deux e analisados segundo a abordagem estrutural das representações sociais e análise fatorial de correspondência (AFC). Os dados obtidos pelo BDI-II foram processados através do software SPSS. As conclusões questionam a relação entre os diferentes factores associados à depressão no contexto particular do bairro La Legua e as representações sociais desenvolvidas pelos seus habitantes. Observou-se que os elementos de maior consensualidade foram a tristeza, a angústia, os problemas e a doença. As divergências encontradas foram moderadas. Percebe-se que para os habitantes do bairro La Legua a depressão está fortemente associada à esfera afectiva mas infere-se igualmente que também resulta da complexidade do meio social; ABSTRACT: This research aims to understand and analyze social representations of depression held by inhabitants of La Legua neighborhood in Santiago, Chile. A total of 200 inhabitants, of both genders older than 18 years of age participated in the study. The instruments used were: Free Technique of Word Association and Beck Depression Inventory BDI-II. The data obtained by the free technique of word association were processed using software Evoc, Simi and Tri-Deux and analyzed through the structural perspective of the social representations and the factorial analysis of correspondence (AFC). The data obtained by the BDI-II were processed using software SPSS. In conclusion, the discussion is about the association of the different factors of depression in this specific context and the social representations elaborated by the inhabitants of La Legua neighborhood. It was observed that the most consensuality elements were sadness, anxiety, problems and disease. The differences were moderate. It is perceived that for inhabitants of La Legua neighborhood depression is strongly associated with the affective sphere, but it appears that it is also the result of the complexity of the social environment.

A relação com a escrita extra-escolar e escolar : um estudo no ensino básico

Enquadrado numa perspectiva sociocultural da investigação em Didáctica de Línguas, assumindo quer a singularidade da relação do sujeito com o saber quer as dimensões cognitivas, pessoais e sociais da linguagem escrita, este trabalho baseia-se no pressuposto de que deve estar subjacente ao processo de aprender e ensinar a escrever, numa perspectiva multifuncional e processual, o conhecimento sobre a relação dos alunos – sujeitos – com a escrita, em contextos escolares e extra-escolares. Partindo de uma reconfiguração do modelo de análise da relação com a escrita, desenvolvemos um projecto de investigação que compreende uma fase extensiva e outra intensiva. Na primeira, recolhemos dados que nos conduziram a constatações sobre a escrita extra-escolar e escolar de alunos do 2º e 3º ciclos do Ensino Básico, em escolas do distrito de Aveiro. Na segunda, empreendemos um estudo de caso, com uma turma de 7º ano, que nos permitiu conhecer a relação com a escrita dos sujeitos e, em função disso, conceber uma oficina sobre a escrita, implementada com os sujeitos de investigação, em contexto escolar. A descrição de dimensões que configuram a complexidade de relações com a escrita dos sujeitos levou-nos à conceptualização de três ideais-tipo de relação com a escrita, que se constituem em modos de interpretar este fenómeno pluridimensional e instável. Os resultados também evidenciam a existência de representações-obstáculo sobre a escrita em clara ligação às práticas escriturais escolares. Encontrámos, porém, indícios de evolução de uma relação mais positiva com o (saber) escrever; estes sugerem que dispositivos didácticos que não ignorem a perspectiva identitária de adesão à escrita, conciliando-a com uma perspectiva epistémica, serão mais consequentes para uma melhoria das aprendizagens escriturais, de que a relação pessoal com a escrita é inalienável.

Construção da profissionalidade na formação inicial de professores do 1º CEB: o caso de um grupo de professores estagiários da ESEC

Este trabalho põe em evidência o valor formativo da prática profissional supervisionada e da escrita reflexiva com feedback co-construtivo sobre a praxis enquanto eixos estruturantes da construção de competências profissionais na formação inicial de professores do 1.º ciclo do ensino básico. Integrada no paradigma da complexidade e assumindo, do ponto de vista teórico-epistemológico, o diálogo entre o paradigma construtivista da complexidade (Lerbet 1986, 2004; Morin, 1994, s.d.; Le Moigne, 2002, 2003a), o paradigma da complexificação e da epistemologia da escuta/controvérsia (Correia, 2001), o experiencialismo crítico (Alarcão, 2001b) e o construtivismo/socioconstrutivismo (Piaget, 1975; Perret-Clermont, 1978; Morgado, 1988), a investigação que desenvolvemos teve como objectivo central saber como e em que condições, num contexto de formação reflexiva (Schön, 1983, 1992; Zeichner, 1993; Alarcão, 1996b, 2001c; Marcelo, 1999; Sá-Chaves, 2002; Alarcão e Tavares, 2003; Perrenoud, 2004) e, simultaneamente, de investigação (Moreira e Alarcão, 1997; Elliot, 1997; Alarcão, 2001a, 2001b; Moreira, 2001; Esteves, 2002; Estrela, 2003), se opera a construção da profissionalidade e da identidade social docente (Perrenoud, 1995, 2001b; Le Boterf, 1999; DeSeCo, 2002), ou seja, compreender a forma como se estabelecem e evoluem as dimensões que caracterizam o conhecimento profissional e os factores (activadores e inibidores) de desenvolvimento nele envolvidos. Para atingir este objectivo, propusemo-nos desenhar e realizar uma investigação centrada numa metodologia de formação – investigação-acção (Bataille, 1981; Pourtois, 1981; Morin, 1985; Moreira, 2001), de orientação reflexiva, focada no desenvolvimento pessoal e profissional dos alunos do 4.º ano do curso de formação de professores do 1.º CEB, da Escola Superior de Educação de Coimbra. Adoptou-se, por isso, uma dupla modelização para a investigação: o estudo de caso (para a investigação) e a investigação-acção (para a formação). O pólo técnico da investigação (Bruyne, Herman e Schoutheete, 1991) configurou, assim, como modo de investigação, o estudo de caso (multicaso) e as entrevistas, os interrogatórios clínicos (realizados no âmbito da pós-observação da componente de formação Estágio), a escrita regular de narrativas autobiográficas centrada nas trajectórias de formação (de processo e de síntese), a observação de aulas, entre outros, como instrumentos de recolha de dados que pareceram adequados à metodologia essencialmente qualitativa que elegemos. Os mesmos instrumentos, articulada e conjuntamente com outros adoptados no âmbito do desenvolvimento da unidade curricular Observação e Intervenção Educativa IV - Seminário de Análise e Reflexão Práticas, assumiram também funções formativas, ou seja, constituíram, pela análise dos dados que possibilitaram, ferramentas importantes de auto, hetero e co-formação e, concomitantemente, de investigação. A triangulação dos dados provenientes destas múltiplas fontes de informação assegurou o contraditório na gestão dos dados garantindo, deste modo, a validade das conclusões da investigação. Os dados da observação/supervisão das práticas pedagógicas e respectiva análise permitiu-nos: 1) identificar o estabelecimento e a evolução de configurações de relação entre a aprendizagem de competências básicas para o desempenho docente no 1.º CEB e certos aspectos explícitos do contexto de formação inicial tais como a iniciação à prática profissional supervisionada e a escrita reflexiva com feedback co-construtivo; 2) perspectivar, no contexto da iniciação à prática profissional supervisionada, a existência de um espaço de intervenção comum co-concebido, co-planificado, co-desenvolvido e coavaliado pelas instituições formadora e cooperantes em torno de um projecto de formação onde o diálogo prática-teoria-prática emerge como central na construção da complexa rede de competências profissionais que hoje se reclamam na formação inicial de professores; 3) conceber o professor como um profissional crítico-reflexivo e a reflexão e a investigação partilhada como dispositivos centrais de auto-avaliação e auto-regulação do desempenho profissional e do desenvolvimento ao longo da vida; 4) percepcionar a formação inicial do professor de 1.º CEB como o início do processo de vinculação/socialização à profissão. Estas conclusões podem, a nosso ver, contribuir, no quadro de uma colaboração interinstitucional co-formadora, que do ponto de vista das políticas de formação de professores se impõe redefinir, para o reconhecimento e valorização da importância dos contextos de prática supervisionada e da escrita autobiográfica com feedback co-construtivo no desenvolvimento profissional e identitário na formação inicial de educadores/professores e, simultaneamente, sustentar, ancorada numa nova ética de investigação, a teoria da formação na perspectiva da epistemologia do sujeito aprendente.

Optical processing devices and techniques for next generation optical networks

Este trabalho surge do interesse em substituir os nós de rede óptica baseados maioritariamente em electrónica por nós de rede baseados em tecnologia óptica. Espera-se que a tecnologia óptica permita maiores débitos binários na rede, maior transparência e maior eficiência através de novos paradigmas de comutação. Segundo esta visão, utilizou-se o MZI-SOA, um dispositivo semicondutor integrado hibridamente, para realizar funcionalidades de processamento óptico de sinal necessárias em nós de redes ópticas de nova geração. Nas novas redes ópticas são utilizados formatos de modulação avançados, com gestão da fase, pelo que foi estudado experimentalmente e por simulação o impacto da utilização destes formatos no desempenho do MZI-SOA na conversão de comprimento de onda e formato, em várias condições de operação. Foram derivadas regras de utilização para funcionamento óptimo. Foi também estudado o impacto da forma dos pulsos do sinal no desempenho do dispositivo. De seguida, o MZI-SOA foi utilizado para realizar funcionalidades temporais ao nível do bit e do pacote. Foi investigada a operação de um conversor de multiplexagem por divisão no comprimento de onda para multiplexagem por divisão temporal óptica, experimentalmente e por simulação, e de um compressor e descompressor de pacotes, por simulação. Para este último, foi investigada a operação com o MZI-SOA baseado em amplificadores ópticos de semicondutor com geometria de poço quântico e ponto quântico. Foi também realizado experimentalmente um ermutador de intervalos temporais que explora o MZI-SOA como conversor de comprimento de onda e usa um banco de linhas de atraso ópticas para introduzir no sinal um atraso seleccionável. Por fim, foi estudado analiticamente, experimentalmente e por simulação o impacto de diafonia em redes ópticas em diversas situações. Extendeu-se um modelo analítico de cálculo de desempenho para contemplar sinais distorcidos e afectados por diafonia. Estudou-se o caso de sinais muito filtrados e afectados por diafonia e mostrou-se que, para determinar correctamente as penalidades que ocorrem, ambos os efeitos devem ser considerados simultaneamente e não em separado. Foi estudada a escalabilidade limitada por diafonia de um comutador de intervalos temporais baseado em MZI-SOA a operar como comutador espacial. Mostrou-se também que sinais afectados fortemente por não-linearidades podem causar penalidades de diafonia mais elevadas do que sinais não afectados por não-linearidades. Neste trabalho foi demonstrado que o MZI-SOA permite construir vários e pertinentes circuitos ópticos, funcionando como bloco fundamental de construção, tendo sido o seu desempenho analisado, desde o nível de componente até ao nível de sistema. Tendo em conta as vantagens e desvantagens do MZI-SOA e os desenvolvimentos recentes de outras tecnologias, foram sugeridos tópicos de investigação com o intuito de evoluir para as redes ópticas de nova geração.

Geometric optimization on visibility problems: metaheuristic and exact solutions

Os problemas de visibilidade têm diversas aplicações a situações reais. Entre os mais conhecidos, e exaustivamente estudados, estão os que envolvem os conceitos de vigilância e ocultação em estruturas geométricas (problemas de vigilância e ocultação). Neste trabalho são estudados problemas de visibilidade em estruturas geométricas conhecidas como polígonos, uma vez que estes podem representar, de forma apropriada, muitos dos objectos reais e são de fácil manipulação computacional. O objectivo dos problemas de vigilância é a determinação do número mínimo de posições para a colocação de dispositivos num dado polígono, de modo a que estes dispositivos consigam “ver” a totalidade do polígono. Por outro lado, o objectivo dos problemas de ocultação é a determinação do número máximo de posições num dado polígono, de modo a que quaisquer duas posições não se consigam “ver”. Infelizmente, a maior parte dos problemas de visibilidade em polígonos são NP-difíceis, o que dá origem a duas linhas de investigação: o desenvolvimento de algoritmos que estabelecem soluções aproximadas e a determinação de soluções exactas para classes especiais de polígonos. Atendendo a estas duas linhas de investigação, o trabalho é dividido em duas partes. Na primeira parte são propostos algoritmos aproximados, baseados essencialmente em metaheurísticas e metaheurísticas híbridas, para resolver alguns problemas de visibilidade, tanto em polígonos arbitrários como ortogonais. Os problemas estudados são os seguintes: “Maximum Hidden Vertex Set problem”, “Minimum Vertex Guard Set problem”, “Minimum Vertex Floodlight Set problem” e “Minimum Vertex k-Modem Set problem”. São também desenvolvidos métodos que permitem determinar a razão de aproximação dos algoritmos propostos. Para cada problema são implementados os algoritmos apresentados e é realizado um estudo estatístico para estabelecer qual o algoritmo que obtém as melhores soluções num tempo razoável. Este estudo permite concluir que as metaheurísticas híbridas são, em geral, as melhores estratégias para resolver os problemas de visibilidade estudados. Na segunda parte desta dissertação são abordados os problemas “Minimum Vertex Guard Set”, “Maximum Hidden Set” e “Maximum Hidden Vertex Set”, onde são identificadas e estudadas algumas classes de polígonos para as quais são determinadas soluções exactas e/ou limites combinatórios.

Radiation-induced defects in quantum-size structures of A3B5 semiconductors

As estruturas quânticas de semicondutores, nomeadamente baseadas em GaAs, têm tido nos últimos vinte anos um claro desenvolvimento. Este desenvolvimento deve-se principalmente ao potencial tecnológico que estas estruturas apresentam. As aplicações espaciais, em ambientes agressivos do ponto de vista do nível de radiação a que os dispositivos estão sujeitos, motivaram todo o desenrolar de estudos na área dos defeitos induzidos pela radiação. As propriedades dos semicondutores e dos dispositivos de semicondutores são altamente influenciadas pela presença de defeitos estruturais, em particular os induzidos pela radiação. As propriedades dos defeitos, os processos de criação e transformação de defeitos devem ser fortemente alterados quando se efectua a transição entre o semicondutor volúmico e as heteroestruturas de baixa dimensão. Este trabalho teve como principal objectivo o estudo de defeitos induzidos pela radiação em estruturas quânticas baseadas em GaAs e InAs. Foram avaliadas as alterações introduzidas pelos defeitos em estruturas de poços quânticos e de pontos quânticos irradiadas com electrões e com protões. A utilização de várias técnicas de espectroscopia óptica, fotoluminescência, excitação de fotoluminescência e fotoluminescência resolvida no tempo, permitiu caracterizar as diferentes estruturas antes e após a irradiação. Foi inequivocamente constatada uma maior resistência à radiação dos pontos quânticos quando comparados com os poços quânticos e os materiais volúmicos. Esta resistência deve-se principalmente a uma maior localização da função de onda dos portadores com o aumento do confinamento dos mesmos. Outra razão provável é a expulsão dos defeitos dos pontos quânticos para a matriz. No entanto, a existência de defeitos na vizinhança dos pontos quânticos promove a fuga dos portadores dos níveis excitados, cujas funções de onda são menos localizadas, provocando um aumento da recombinação nãoradiativa e, consequentemente, uma diminuição da intensidade de luminescência dos dispositivos. O desenvolvimento de um modelo bastante simples para a estatística de portadores fora de equilíbrio permitiu reproduzir os resultados de luminescência em função da temperatura. Os resultados demonstraram que a extinção da luminescência com o aumento da temperatura é determinada por dois factores: a redistribuição dos portadores minoritários entre os pontos quânticos, o poço quântico e as barreiras de GaAs e a diminuição na taxa de recombinação radiativa relacionada com a dependência, na temperatura, do nível de Fermi dos portadores maioritários.

Preparação e caracterização de materiais com constante dieléctrica colossal baseados em CCTO

A procura de materiais com elevada constante dieléctrica (E’) motivou nos últimos anos uma intensa pesquisa neste domínio. Entre as várias aplicações destes materiais destacam-se os dispositivos de memória baseados em componentes capacitivos, como as DRAM, em que o valor da constante dieléctrica estática (Es) determina o seu nível de miniaturização. Entre estes materiais, o CaCu3Ti4O12 (CCTO) tem sido apontado como sendo bastante interessante na perspectiva das aplicações tecnológicas e do ponto de vista científico. O CCTO tem a estrutura da perovsquite, apresentando valores elevados de E’ e uma grande estabilidade numa vasta gama de temperaturas (100 – 400 K) e frequências (100 Hz – 1 MHz). Contudo, as elevadas perdas dieléctricas (tan ) têm sido um entrave à sua aplicação tecnológica. Neste trabalho foram preparados materiais derivados do CCTO pelos métodos de reacção do estado sólido, sol-gel e fusão de zona com laser, com o principal objectivo de optimizar as amostras preparadas ao nível estrutural e morfológico, de modo a reduzir tan e aumentar a gama de frequências na qual se verifique E’colossal. Do ponto de vista da sua caracterização estrutural e morfológica usaram-se técnicas de difracção de raios X, microscopia electrónica de varrimento, espectroscopia de dispersão de raios X e espectroscopia de Raman. Para a caracterização eléctrica foram medidas a condutividade ac e dc, a impedância complexa e E’ em função da temperatura e frequência. As medidas dieléctricas mostraram a existência de mecanismos de relaxação, que foram ajustados usando o modelo de Cole-Cole. Discutiu-se a correlação entre os parâmetros de relaxação obtidos e os resultados estruturais das amostras. Atendendo a que o mecanismo de polarização que está na origem das propriedades incomuns do CCTO ainda permanece em discussão, foram produzidas amostras com uma grande diversidade morfológica, variando as condições de síntese. Foram ainda dopadas amostras de CCTO com os óxidos TeO2 e GeO2. Constatou-se que a resposta dieléctrica das amostras de CCTO policristalinas é muito dependente do tamanho de grão. Em regra, verificou-se o aumento de Es e a diminuição da resistência dos grãos e fronteiras de grão com o aumento do tamanho de grão.

Bottom up strategies for the morphology control of BaTiO3 particulates

As propriedades funcionais dos materiais ferroeléctricos tais como a polarização reversível, piroelectricidade, piezoelectricidade, elevada actividade óptica não linear e comportamento dieléctrico não linear são fundamentais para a sua aplicação em sensores, microactuadores, detectores de infravermelhos, filtros de fase de microondas e memórias não-voláteis. Nos últimos anos, motivado pelas necessidades industriais de redução do tamanho dos dispositivos microelectrónicos, aumentando a eficiência volumétrica, tem sido feito um grande esforço ao nível da investigação para desenvolver estruturas ferroeléctricas à escala micro- e nano- métrica. É sabido que a redução de tamanho em materiais ferroeléctricos afecta significamente as suas propriedades. Neste sentido e considerando que foi previsto teoreticamente por cálculos ab initio que estruturas do tipo nanocilindros e nanodiscos apresentariam um novo tipo de ordem ferroeléctrica e, na expectativa de alcançar conhecimento para o desenvolvimento de uma nova geração de dispositivos microelectróncos, existe um grande interesse em desenvolver métodos de fabrico de nanoestruturas ferroeléctricas unidimensionais (1D) tais como nanocilindros e nanotubos. As estratégias de fabrico de nanoestruturas 1D até agora descritas na literatura indicam claramente as dificuldades inerentes à sua preparação. Existem duas grandes vias de síntese destas nanoestruturas: i) o método “topdown” que consiste na redução de tamanho de um dado material até à obtenção duma estrutura 1D; e ii) o método “bottom-up” em que átomos, iões e moléculas são agrupados para formar um material 1D. O método “top down” envolve em geral técnicas de desgaste, como o uso do feixe de electrões, que apesar de permitirem elevada precisão no posicionamento e no controlo do tamanho, falham em termos de resolução, exigem muito tempo e causam facilmente defeitos que deterioram as propriedades físicas destes materiais. Na metodologia “bottom up” a utilização de moléculas ou estruturas “molde” tem sido a mais explorada. As estructuras 1D podem também ser preparadas sem recorrer a “moldes”. Neste caso a agregação orientada é promovida pelo recurso a aditivos que controlam o crescimento dos cristais em direcções preferenciais. Neste contexto, neste trabalho utilizaram-se duas estratégias “bottom up” de baixo custo para a preparação de nanopartículas de titanato de bário (BaTiO3) com morfologia controlada: 1) síntese química (em solução e em fase vapor) com utilização de nanotubos de titanato TiNTs) como “moldes” e precursores de titânio 2) síntese química em solução com presença de aditivos. Os nanotubos de titanato de sódio foram preparados por síntese hidrotermal. Como existiam muitas dúvidas acerca da natureza estrutural e do mecanismo de formação dos NTs, a parte inicial do trabalho foi dedicada à realização de um estudo sistemático dos parâmetros intervenientes na síntese e à caracterização da sua estrutura e microestrutura. Foi demonstrado que os NTs têm a fórmula geral A2Ti2O5 (A = H+ or Na+), e não TiO2 (anátase) com defendido por vários autores na literatura, e podem ser preparados por método hidrotermal em meio fortemente alcalino usando como fonte de titânio TiO2 comercial na forma de anátase ou rútilo. A menor reactividade do rútilo exige temperaturas de síntese superiores ou tempos de reacção mais longos. A forma tubular resulta do tratamento hidrotermal e não de processos de lavagem e neutralização subsequentes. Se os NTs forem tratados após a síntese hidrotérmica em água a 200 ºC, transformam-se em nanocilindros. Uma das partes principais desta tese consistiu na investigação do papel dos NTs de titanato no crescimento anisotrópico de BaTiO3. O potencial funcionamento dos NTs como “moldes” para além de precursores foi testado em reacção com hidróxido de bário em síntese em solução e por reacção com um precursor orgânico de bário em fase vapor. Tendo por base os estudos cinéticos realizados, bem como as alterações estruturais e morfológicas das amostras, é possível concluir que a formação do BaTiO3 a partir de NTs de titanato de sódio, ocorre por dois mecanismos dependendo da temperatura e tempo de reacção. Assim, a baixa temperatura e curto tempo de reacção verifica-se que se formam partículas dendríticas de BaTiO3 cuja superfície é bastante irregular (“wild”) e que apresentam estrutura pseudo-cúbica. Estas partículas formam-se por reacção topotáctica na fronteira dos nanotubos de titanato de sódio. A temperaturas mais altas e/ou reacções mais longas, a reacção é controlada por um mecanismo de dissolução e precipitação com formação de dendrites de BaTiO3 tetragonais com superfície mais regular (“seaweed”). A microscopia de força piezoeléctrica mostrou que as dendrites “seaweeds“ possuem actividade piezoeléctrica superior à das dendrites “wild”, o que confirma o papel desempenhado pela estrutura e pela concentração de defeitos na rede na coerência e ordem ferroeléctrica de nanoestruturas. Os nossos resultados confirmam que os NTs de titanato não actuam facilmente como “moldes” na síntese em solução de BaTiO3 já que a velocidade de dissolução dos NTs em condições alcalinas é superior à velocidade de formação do BaTiO3. Assumindo que a velocidade de reacção dos NTs com o precursor de bário é superior em fase vapor, efectuou-se a deposição de um precursor orgânico de bário por deposição química de vapor sobre um filme de NTs de titnato de sódio depositados por deposição electroforética. Estudou-se a estabilidade dos NTs nas diferentes condições do reactor. Quando os NTs são tratados a temperaturas superiores a 700 ºC, ocorre a transformação dos NTs em nanocilindros de anatase por um mecanismo de agregação orientada. Quando se faz a deposição do precursor de bário, seguida de calcinação a 700 ºC em atmosfera oxidante de O2, verifica-se que a superficie dos NTs fica coberta com nanocristais de BaTiO3 independentemente da concentração de bário. O papel dos NTs de titanato no crescimento anisotrópico de BaTiO3 em fase vapor é assim descrito pela primeira vez. Em relação à metodologias de crescimento de partículas na ausência de “moldes” mas com aditivos fez-se um estudo sistemático utilizando 5 aditivos de natureza differente. As diferenças entre aditivos foram sistematizadas tendo em conta as diferenças estruturais e morfológicas verificadas. Está provado que os aditivos podem funcionar como modificadores de crescimento cristalino por alteração do seu padrão de crescimento ou por alteração da cinética de crescimento das faces cristalográficas do cristal. Entre os aditivos testados verificou-se que o ácido poliacrilíco adsorve em faces específicas do BaTiO3 alterando a cinética de crescimento e induzindo a agregação orientada das partículas. O polivinilpirrolidona, o docecilsulfato de sódio e hidroxipropilmetilcelulose actuam mais como inibidores de crescimento do que como modificadores do tipo de crescimento. A D-frutose aumenta a energia de activação da etapa de nucleação não ocorrendo formação de BaTiO3 para as mesmas condições dos outros aditivos. Esta tese clarifica o papel dos NTs de titanato de sódio enquanto precursores e “moldes” no crescimento anisotrópico de BaTiO3 em solução e em fase vapor. É feita também a abordagem do controlo morfológico do BaTiO3 através do uso de aditivos. As estratégias de preparação de BaTiO3 propostas são de baixo custo, reprodutíveis e fáceis de efectuar. Os resultados contribuem para uma melhor compreensão da relação tamanho – morfologia – propriedade em materiais ferroeléctricos nanométricos com vista à sua potencial aplicação.

Study of multiferroic materials

The present PhD work aims the research and development of materials that exhibit multiferroic properties, in particular having a significant interaction between ferromagnetism and ferroelectricity; either directly within an intrinsic single phase or by combining extrinsic materials, achieving the coupling of properties through mechanic phenomena of the respective magnetostriction and piezoelectricity. These hybrid properties will allow the cross modification of magnetic and electric polarization states by the application of cross external magnetic and/or electric fields, giving way to a vast area for scientific investigation and potential technological applications in a new generation of electronic devices, such as computer memories, signal processing, transducers, sensors, etc. Initial experimental work consisted in chemical synthesis of nano powders oxides by urea pyrolysis method: A series of ceramic bulk composites with potential multiferroic properties comprised: of LuMnO3 with La0.7Sr0.3MnO3 and BaTiO3 with La0.7Ba0.3MnO3; and a series based on the intrinsic multiferroic LuMn1-zO3 phase modified with of Manganese vacancies. The acquisition of a new magnetron RF sputtering deposition system, in the Physics Department of Aveiro University, contributed to the proposal of an analogous experimental study in multiferroic thin films and multilayer samples. Besides the operational debut of this equipment several technical upgrades were completed like: the design and construction of the heater electrical contacts; specific shutters and supports for the magnetrons and for the substrate holder and; the addition of mass flow controllers, which allowed the introduction of N2 or O2 active atmosphere in the chamber; and the addition of a second RF generator, enabling co-deposition of different targets. Base study of the deposition conditions and resulting thin films characteristics in different substrates was made from an extensive list of targets. Particular attention was given to thin film deposition of magnetic phases La1-xSrxMnO3, La1-xBaxMnO3 and Ni2+x-yMn1-xGa1+y alloy, from the respective targets: La0.7Sr0.3MnO3, La0.7Ba0.3MnO3; and NiGa with NiMn. Main structural characterization of samples was performed by conventional and high resolution X-Ray Diffraction (XRD); chemical composition was determined by Electron Dispersion Spectroscopy (EDS); magnetization measurements recur to a Vibrating Sample Magnetometer (VSM) prototype; and surface probing (SPM) using Magnetic-Force (MFM) and Piezo-Response (PFM) Microscopy. Results clearly show that the composite bulk samples (LuM+LSM and BTO+LBM) feat the intended quality objectives in terms of phase composition and purity, having spurious contents below 0.5 %. SEM images confirm compact grain packaging and size distribution around the 50 nm scale. Electric conductivity, magnetization intensity and magneto impedance spreading response are coherent with the relative amount of magnetic phase in the sample. The existence of coupling between the functional phases is confirmed by the Magnetoelectric effect measurements of the sample “78%LuM+22%LSM” reaching 300% of electric response for 1 T at 100 kHz; while in the “78%BTO+22%LBM” sample the structural transitions of the magnetic phase at ~350 K result in a inversion of ME coefficient the behavior. A functional Magneto-Resistance measurement system was assembled from the concept stage until the, development and operational status; it enabled to test samples from 77 to 350 K, under an applied magnetic field up to 1 Tesla with 360º horizontal rotation; this system was also designed to measure Hall effect and has the potential to be further upgraded. Under collaboration protocols established with national and international institutions, complementary courses and sample characterization studies were performed using Magneto-Resistance (MR), Magneto-Impedance (MZ) and Magneto-Electric (ME) measurements; Raman and X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS); SQUID and VSM magnetization; Scanning Electron Microscopy (SEM) and Rutherford Back Scattering (RBS); Scan Probe Microscopy (SPM) with Band Excitation Probe Spectroscopy (BEPS); Neutron Powder Diffraction (NPD) and Perturbed Angular Correlations (PAC). Additional collaboration in research projects outside the scope of multiferroic materials provided further experience in sample preparation and characterization techniques, namely VSM and XPS measurements were performed in cubane molecular complex compounds and enable to identify the oxidation state of the integrating cluster of Ru ions; also, XRD and EDS/SEM analysis of the acquired targets and substrates implied the devolution of some items not in conformity with the specifications. Direct cooperation with parallel research projects regarding multiferroic materials, enable the assess to supplementary samples, namely a preliminary series of nanopowder Y1-x-yCaxØyMn1O3 and of Eu0.8Y0.2MnO3, a series of micropowder composites of LuMnO3 with La0.625Sr0.375MnO3 and of BaTiO3 with hexagonal ferrites; mono and polycrystalline samples of Pr1-xCaxMnO3, La1-xSrxMnO3 and La1-xCaxMnO3.