Growth stress induced tunability of dielectric permittivity in thin films

Stress is inevitable during thin film growth. It is demonstrated here that the growth stress has a significant effect on the dielectric constant of high-k thin films. ZrO2 thin films were deposited on Ge by reactive direct current sputtering. Stress in these films was measured using in-situ curvature measurement tool. The growth stress was tuned from -2.8 to 0.1 GPa by controlling deposition rate. Dielectric permittivity of ZrO2 depends on temperature, phase, and stress. The correct combination of parameters-phase, texture, and stress-is shown to yield films with an equivalent oxide thickness of 8 angstrom. Growth stresses are shown to affect the dielectric constant both directly by affecting lattice parameter and indirectly through the effect on phase stability of ZrO2. (c) 2016 AIP Publishing LLC.

First principles based multiparadigm modeling of electronic structures and dynamics

Electronic structures and dynamics are the key to linking the material composition and structure to functionality and performance.

An essential issue in developing semiconductor devices for photovoltaics is to design materials with optimal band gaps and relative positioning of band levels. Approximate DFT methods have been justified to predict band gaps from KS/GKS eigenvalues, but the accuracy is decisively dependent on the choice of XC functionals. We show here for CuInSe₂ and CuGaSe₂, the parent compounds of the promising CIGS solar cells, conventional LDA and GGA obtain gaps of 0.0-0.01 and 0.02-0.24 eV (versus experimental values of 1.04 and 1.67 eV), while the historically first global hybrid functional, B3PW91, is surprisingly the best, with band gaps of 1.07 and 1.58 eV. Furthermore, we show that for 27 related binary and ternary semiconductors, B3PW91 predicts gaps with a MAD of only 0.09 eV, which is substantially better than all modern hybrid functionals, including B3LYP (MAD of 0.19 eV) and screened hybrid functional HSE06 (MAD of 0.18 eV).

The laboratory performance of CIGS solar cells (> 20% efficiency) makes them promising candidate photovoltaic devices. However, there remains little understanding of how defects at the CIGS/CdS interface affect the band offsets and interfacial energies, and hence the performance of manufactured devices. To determine these relationships, we use the B3PW91 hybrid functional of DFT with the AEP method that we validate to provide very accurate descriptions of both band gaps and band offsets. This confirms the weak dependence of band offsets on surface orientation observed experimentally. We predict that the CBO of perfect CuInSe₂/CdS interface is large, 0.79 eV, which would dramatically degrade performance. Moreover we show that band gap widening induced by Ga adjusts only the VBO, and we find that Cd impurities do not significantly affect the CBO. Thus we show that Cu vacancies at the interface play the key role in enabling the tunability of CBO. We predict that Na further improves the CBO through electrostatically elevating the valence levels to decrease the CBO, explaining the observed essential role of Na for high performance. Moreover we find that K leads to a dramatic decrease in the CBO to 0.05 eV, much better than Na. We suggest that the efficiency of CIGS devices might be improved substantially by tuning the ratio of Na to K, with the improved phase stability of Na balancing phase instability from K. All these defects reduce interfacial stability slightly, but not significantly.

A number of exotic structures have been formed through high pressure chemistry, but applications have been hindered by difficulties in recovering the high pressure phase to ambient conditions (i.e., one atmosphere and room temperature). Here we use dispersion-corrected DFT (PBE-ulg flavor) to predict that above 60 GPa the most stable form of N₂O (the laughing gas in its molecular form) is a 1D polymer with an all-nitrogen backbone analogous to cis-polyacetylene in which alternate N are bonded (ionic covalent) to O. The analogous trans-polymer is only 0.03-0.10 eV/molecular unit less stable. Upon relaxation to ambient conditions both polymers relax below 14 GPa to the same stable non-planar trans-polymer, accompanied by possible electronic structure transitions. The predicted phonon spectrum and dissociation kinetics validate the stability of this trans-poly-NNO at ambient conditions, which has potential applications as a new type of conducting polymer with all-nitrogen chains and as a high-energy oxidizer for rocket propulsion. This work illustrates in silico materials discovery particularly in the realm of extreme conditions.

Modeling non-adiabatic electron dynamics has been a long-standing challenge for computational chemistry and materials science, and the eFF method presents a cost-efficient alternative. However, due to the deficiency of FSG representation, eFF is limited to low-Z elements with electrons of predominant s-character. To overcome this, we introduce a formal set of ECP extensions that enable accurate description of p-block elements. The extensions consist of a model representing the core electrons with the nucleus as a single pseudo particle represented by FSG, interacting with valence electrons through ECPs. We demonstrate and validate the ECP extensions for complex bonding structures, geometries, and energetics of systems with p-block character (C, O, Al, Si) and apply them to study materials under extreme mechanical loading conditions.

Despite its success, the eFF framework has some limitations, originated from both the design of Pauli potentials and the FSG representation. To overcome these, we develop a new framework of two-level hierarchy that is a more rigorous and accurate successor to the eFF method. The fundamental level, GHA-QM, is based on a new set of Pauli potentials that renders exact QM level of accuracy for any FSG represented electron systems. To achieve this, we start with using exactly derived energy expressions for the same spin electron pair, and fitting a simple functional form, inspired by DFT, against open singlet electron pair curves (H₂ systems). Symmetric and asymmetric scaling factors are then introduced at this level to recover the QM total energies of multiple electron pair systems from the sum of local interactions. To complement the imperfect FSG representation, the AMPERE extension is implemented, and aims at embedding the interactions associated with both the cusp condition and explicit nodal structures. The whole GHA-QM+AMPERE framework is tested on H element, and the preliminary results are promising.

Polaron hopping in olivine phosphates studied by nuclear resonant scattering

Valence fluctuations of Fe²⁺ and Fe³⁺ were studied in a solid solution of Li_xFePO₄ by nuclear resonant forward scattering of synchrotron x rays while the sample was heated in a diamond-anvil pressure cell. The spectra acquired at different temperatures and pressures were analyzed for the frequencies of valence changes using the Blume-Tjon model of a system with a fluctuating Hamil- tonian. These frequencies were analyzed to obtain activation energies and an activation volume for polaron hopping. There was a large suppression of hopping frequency with pressure, giving an anomalously large activation volume. This large, positive value is typical of ion diffusion, which indicates correlated motions of polarons, and Li⁺ ions that alter the dynamics of both.

In a parallel study of Na_xFePO₄, the interplay between sodium ordering and electron mobility was investigated using a combination of synchrotron x-ray diffraction and nuclear resonant scattering. Conventional Mossbauer spectra were collected while the sample was heated in a resistive furnace. An analysis of the temperature evolution of the spectral shapes was used to identify the onset of fast electron hopping and determine the polaron hopping rate. Synchrotron x-ray diffraction measurements were carried out in the same temperature range. Reitveld analysis of the diffraction patterns was used to determine the temperature of sodium redistribution on the lattice. The diffraction analysis also provides new information about the phase stability of the system. The temperature evolution of the iron site occupancies from the Mossbauer measurements, combined with the synchrotron diffraction results give strong evidence for a relationship between the onset of fast electron dynamics and the redistribution of sodium in the lattice.

Measurements of activation barriers for polaron hopping gave fundamental insights about the correlation between electronic carriers and mobile ions. This work established that polaron-ion interactions can alter the local dynamics of electron and ion transport. These types of coupled processes may be common in many materials used for battery electrodes, and new details concerning the influence of polaron-ion interactions on the charge dynamics are relevant to optimizing their electrochemical performance.

Análise global da estabilidade termodinâmica de misturas: um estudo com o método do conjunto gerador

O cálculo do equilíbrio de fases é um problema de grande importância em processos da engenharia, como, por exemplo, na separação por destilação, em processos de extração e simulação da recuperação terciária de petróleo, entre outros. Mas para resolvê-lo é aconselhável que se estude a priori a estabilidade termodinâmica do sistema, a qual consiste em determinar se uma dada mistura se apresenta em uma ou mais fases. Tal problema pode ser abordado como um problema de otimização, conhecido como a minimização da função distância do plano tangente à energia livre de Gibbs molar, onde modelos termodinâmicos, de natureza não convexa e não linear, são utilizados para descrevê-lo. Esse fato tem motivado um grande interesse em técnicas de otimização robustas e eficientes para a resolução de problemas relacionados com a termodinâmica do equilíbrio de fases. Como tem sido ressaltado na literatura, para proporcionar uma completa predição do equilíbrio de fases, faz-se necessário não apenas a determinação do minimizador global da função objetivo do teste de estabilidade, mas também a obtenção de todos os seus pontos estacionários. Assim, o desenvolvimento de metodologias para essa tarefa desafiadora tem se tornado uma nova área de pesquisa da otimização global aplicada à termodinâmica do equilíbrio, com interesses comuns na engenharia química e na engenharia do petróleo. O foco do presente trabalho é uma nova metodologia para resolver o problema do teste de estabilidade. Para isso, usa-se o chamado método do conjunto gerador para realizar buscas do tipo local em uma rede de pontos previamente gerada por buscas globais efetuadas com uma metaheurística populacional, no caso o método do enxame de partículas.Para se obter mais de um ponto estacionário, minimizam-se funções de mérito polarizadas, cujos pólos são os pontos previamente encontrados. A metodologia proposta foi testada na análise de quatorze misturas polares previamente consideradas na literatura. Os resultados mostraram que o método proposto é robusto e eficiente a ponto de encontrar, além do minimizador global, todos os pontos estacionários apontados previamente na literatura, sendo também capaz de detectar, em duas misturas ternárias estudadas, pontos estacionários não obtidos pelo chamado método de análise intervalar, uma técnica confiável e muito difundida na literatura. A análise do teste de estabilidade pela simples utilização do método do enxame de partículas associado à técnica de polarização mencionada acima, para a obtenção de mais de um ponto estacionário (sem a busca local feita pelo método do conjunto gerador em uma dada rede de pontos), constitui outra metodologia para a resolução do problema de interesse. Essa utilização é uma novidade secundária deste trabalho. Tal metodologia simplificada exibiu também uma grande robustez, sendo capaz de encontrar todos os pontos estacionários pesquisados. No entanto, quando comparada com a abordagem mais geral proposta aqui, observou-se que tal simplificação pode, em alguns casos onde a função de mérito apresenta uma geometria mais complexa, consumir um tempo de máquina relativamente grande, dessa forma é menos eficiente.

Petrogênese das rochas máficas alcalinas do litoral entre São Sebastião (SP) e Parati (RJ)

Lamprófiros e diabásios alcalinos afloram no litoral dos estados de São Paulo e Rio de Janeiro e integram o Enxame de Diques da Serra do Mar (EDSM). Essas rochas ocorrem sob a forma de diques e intrudem o Orógeno Ribeira, de idade Neoproterozóica/Cambro-Ordoviciana, inserindo-se no contexto geodinâmico de abertura do Oceano Atlântico Sul durante o Cretáceo Superior. Essas intrusões são subverticais e orientam-se preferencialmente a NE-SW, seguindo a estruturação das rochas encaixantes. Os lamprófiros são classificados como monchiquitos e camptonitos e exibem, respectivamente, textura hipocristalina e holocristalina. Apresentam também textura panidiomórfica, fenocristais de clinopiroxênio e olivina, imersos em matriz formada essencialmente por esses mesmos minerais, além de biotita, kaersutita e minerais opacos. O camptonito apresenta ainda plagioclásio na matriz. Os diabásios alcalinos são hipocristalinos a holocristalinos, equigranulares a inequigranulares, com fenocristais de olivina e/ou clinopiroxênio e/ou plagioclásio, em uma matriz composta essencialmente por esses minerais. As rochas estudadas caracterizam séries alcalinas miaskíticas, com os lamprófiros sendo tanto sódicos, potássicos e ultrapotássicos e os diabásios alcalinos como predominantemente sódicos. Modelagens petrogenéticas envolvendo possíveis processos evolutivos mostram que é improvável que os lamprófiros sejam cogenéticos por processos evolutivos envolvendo tanto cristalização fracionada, com ou sem assimilação concomitante, quanto hibridização. O mesmo ocorre para os diabásios alcalinos. A discriminação de fontes mantélicas foi feita com base nos teores de elementos traços de amostras representativas de líquidos parentais e indica que esse magmatismo alcalino está relacionado a fontes lherzolíticas com fusão parcial na zona de estabilidade do espinélio, isto é, a poucas profundidades. Os dados litogeoquímicos e isotópicos do sistema Sr-Nd das rochas estudadas sugerem tanto o envolvimento de fontes férteis, associadas ao manto sublitosférico, quanto de fontes enriquecidas, relacionadas ao manto litosférico subcontinental. Modelagens de mistura binária revelam que a petrogênese dos lamprófiros e diabásios alcalinos envolveu uma grande participação de um componente fértil misturado com contribuições menores de um componente enriquecido. Idades TDM (760-557 Ma) obtidas sugerem remobilização do manto litosférico no Neoproterozóico, talvez relacionadas à subducção da Placa São Francisco preteritamente à colisão do Orógeno Ribeira. Altas razões CaO/Al2O3 para os líquidos lamprofíricos menos evoluídos, altos teores de Zr, correlações negativas Zr/Hf e Ti/Eu e associação com carbonatitos indicam condições metassomáticas de alto CO2/H2O. Em escala local, modelos geodinâmicos baseados na astenosfera não isotérmica parecem mais aplicáveis. No entanto, modelos geodinâmicos baseados na astenosfera isotérmica (com o envolvimento de plumas) parecem mais indicados num contexto regional, considerando-se outras províncias alcalinas contemporâneas e correlatas.

Estudo do magmatismo máfico de complexos alcalinos do sudeste do Brasil

Nesta dissertação foram estudas rochas máficas dos complexos alcalinos de Morro de São João, Rio Bonito, Tanguá, Gericinó-Mendanha, Morro Redondo, Itatiaia e Passa Quatro. Essas rochas ocorrem na forma de diques e/ou sills. As amostras coletadas foram classificadas como lamprófiros, fonolitos, gabros e diabásios alcalinos. A análise geoquímica permitiu identificar um trend fortemente insaturado e um trend moderadamente alcalino para os complexos estudados. O primeiro é caracterizado por foiditos e fonolitos como membros parentais e mais evoluídos, respectivamente, enquanto o segundo tem basaltos alcalinos como membros parentais e traquitos como os mais evoluídos. Todas as amostras plotam no campo da série alcalina, sendo majoritariamente miaskíticas, sódicas ou potássicas. Adicionalmente, o estudo geoquímico indicou que os complexos alcalinos representam câmaras magmáticas distintas, onde diferentes processos evolutivos tiveram lugar. As modelagens apontaram dois processos de diferenciação distintos nos complexos estudados. Os complexos alcalinos de Morro de São João, Morro Redondo, Gericinó-Mendanha e Itatiaia estariam relacionados a processos de cristalização fracionada. Por outro lado, o Complexo Alcalino de Passa Quatro teria sido diferenciado por processos de cristalização fracionada com esvaziamento e posterior reabastecimento da câmara magmática (RTF). De um modo geral, esses modelos indicaram a presença de mais do que uma série magmática nos complexos estudados e a não cogeneticidade entre as séries agpaíticas e miaskíticas. A discriminação de fontes foi feita com base na análise dos elementos terras raras das amostras parentais de cada um dos complexos (gabro em Morro de São João e lamprófiro nos demais). No entanto, este procedimento não foi aplicado para o Complexo Alcalino de Morro Redondo, uma vez que todas as suas amostras apresentaram valores de MgO muito abaixo do típico para líquidos parentais. O líquido parental do Complexo Alcalino do Gericinó-Mendanha apresentou razões de La/Yb e La/Nb, maior e menor que a unidade, respectivamente, típicas de derivação a partir fontes férteis. Os líquidos parentais dos outros complexos alcalinos tiveram suas razões La/Yb e La/Nb maiores que a unidade, típicas de derivação a partir de fontes enriquecidas. Os modelos desenvolvidos revelaram que os líquidos parentais de cada um dos complexos estudados estariam relacionados a fontes lherzolíticas com granada residual. Além disso, a fusão parcial destas fontes teria ocorrido num intervalo de 1 a 7% dentro da zona da granada. Finalmente, as modelagens petrogenéticas elaboradas permitiram a proposição de um cenário geodinâmico, envolvendo a descompressão adiabática do manto litosférico e sublitosférico anomalamente aquecidos. As características geoquímicas dos líquidos parentais parecem ter sido controladas essencialmente pela mistura desses dois tipos de fontes.

A enfermagem no espelho: suas concepções sobre a profissão, a formação, a prática profissional e as especialidades

O objeto do presente estudo é o reflexo da enfermagem no espelho, a partir das concepções sobre as especializações em enfermagem e sobre a própria profissão, a formação e a prática profissional, conforme apresentadas na Revista Brasileira de Enfermagem, ano de 2003. Houve uma primeira fase exploratória, onde o trabalho de campo não se mostrou satisfatório, uma vez que não foi suficiente para responder às indagações ou fornecer as explicações sobre a atuação e as atribuições profissionais de enfermeiros com titulação de especialistas no mercado de trabalho. Por isso, partiu-se para um outro tipo de estudo, desta vez, descritivo, contemplando uma abordagem qualitativa por meio de uma revisão bibliográfica, baseada no método de análise de conteúdo. Desta forma, o estudo tem por objetivo geral analisar as imagens refletidas pela enfermagem ao olhar-se no espelho, a primeira a partir de um panorama geral da profissão e suas especialidades e, a segunda a partir das concepções que ela tem a respeito da própria profissão, da formação e da prática profissional, tal como são vistas na Revista Brasileira de Enfermagem, ano 2003. Os objetivos específicos são: descrever os principais pontos de vista encontrados sobre as características da profissão, sobre o processo de formação e sobre a prática profissional e contextualizar o panorama das especialidades à luz dos pontos de vista descritos. Dentre os principais resultados do estudo, destacamos a elaboração de um panorama geral da enfermagem no Brasil e as especialidades e de quatro categorias de análise: o que é a profissão de enfermagem; formação profissional da enfermagem; prática profissional da enfermagem e a enfermagem em processo de construção. A nós parece que a enfermagem tem apresentado dois reflexos diferentes neste espelho, as quais não se comunicam entre si. A primeira imagem refletida no espelho é a de uma enfermagem que busca definir especialidades da profissão voltadas para o aperfeiçoamento técnico, numa tentativa de se auto-afirmar no mercado de trabalho, que vem ficando cada vez mais específico e seletivo. A segunda imagem é a de uma enfermagem em busca de encontrar sua identidade enquanto ciência, e para isso, ela reflete, investiga e debate sobre o cuidado e sobre as teorias que sistematizam este cuidado. A questão é que estes dois reflexos apresentam fortes diferenças entre si, o que gera uma imagem distorcida para a profissão.

Multi-dimensional conditional moment closure modelling applied to a heavy-duty common-rail diesel engine

A multi-dimensional combustion code implementing the Conditional Moment Closure turbulent combustion model interfaced with a well-established RANS two- phase flow field solver has been employed to study a broad range of operating conditions for a heavy duty direct-injection common-rail Diesel engine. These conditions include different loads (25%, 50%, 75% and full load) and engine speeds (1250 and 1830 RPM) and, with respect to the fuel path, different injection timings and rail pressures. A total of nine cases have been simulated. Excellent agreement with experimental data has been found for the pressure traces and the heat release rates, without adjusting any model constants. The chemical mechanism used contains a detailed NOx sub-mechanism. The predicted emissions agree reasonably well with the experimental data considering the range of operating points and given no adjustments of any rate constants have been employed. In an effort to identify CPU cost reduction potential, various dimensionality reduction strategies have been assessed. Furthermore, the sensitivity of the predictions with respect to resolution in particular relating to the CMC grid has been investigated. Overall, the results suggest that the presented modelling strategy has considerable predictive capability concerning Diesel engine combustion without requiring model constant calibration based on experimental data. This is true particularly for the heat release rates predictions and, to a lesser extent, for NOx emissions where further progress is still necessary. © 2009 SAE International.

Ultrafast sum-frequency polarization beats in twin Markovian stochastic correlation

An analytic closed form for the second- order or fourth- order Markovian stochastic correlation of attosecond sum- frequency polarization beat ( ASPB) can be obtained in the extremely Doppler- broadened limit. The homodyne detected ASPB signal is shown to be particularly sensitive to the statistical properties of the Markovian stochastic light. fields with arbitrary bandwidth. The physical explanation for this is that the Gaussian- amplitude. field undergoes stronger intensity. fluctuations than a chaotic. field. On the other hand, the intensity ( amplitude). fluctuations of the Gaussian- amplitude. field or the chaotic. field are always much larger than the pure phase. fluctuations of the phase-diffusion field. The field correlation has weakly influence on the ASPB signal when the laser has narrow bandwidth. In contrast, when the laser has broadband linewidth, the ASPB signal shows resonant- nonresonant cross correlation, and the sensitivities of ASPB signal to three Markovian stochastic models increase as time delay is increased. A Doppler- free precision in the measurement of the energy- level sum can be achieved with an arbitrary bandwidth. The advantage of ASPB is that the ultrafast modulation period 900as can still be improved, because the energy- level interval between ground state and excited state can be widely separated.

Double-ceramic-layer thermal barrier coatings of La2Zr2O7/YSZ deposited by electron beam-physical vapor deposition

Double-ceramic-layer(DCL) thermal barrier coatings (TBCs) of La2Zr2O7 (LZ) and yttria stabilized zirconia (YSZ) were deposited by electron beam-physical vapor deposition (EB-PVD). The composition, crystal structure, surface and cross-sectional morphologies and cyclic oxidation behavior of the DCL coating were studied. Both the X-ray diffraction (XRD) and thermogravimetric-differential thermal analysis (TG-DTA) prove that LZ and YSZ have good chemical applicability to form a DCL coating. The thermal cycling test at 1373 K in an air furnace indicates the DCL coating has a much longer lifetime than the single layer LZ coating. and even longer than that of the single layer YSZ coating. The failure of the DCL coating is a result of both the bond coat oxidation and the thermal strain between bond coat and ceramic layer generated by the thermal expansion mismatch.

Preparation and characterization of La2Zr2O7 coating with the addition of Y2O3 by EB-PVD

Thermal barrier coatings (TBCs) of La2Zr2O7 (LZ) with the addition of 3 wt.% Y2O3 (LZ3Y) were deposited by electron beam-physical vapor deposition (EB-PVD). The phase stabilities, thermophysical and mechanical properties, and chemical compositions of these ceramics and coatings were studied in detail. The phase stability and thermal expansion behavior of LZ3Y bulk material are identical to those of LZ bulk material, but the mechanical properties of the former are superior to those of the latter. Elemental analysis and X-ray diffraction indicate that compositional deviation of LZ coating can be optimized after doping by 3 wt.% Y2O3, Y2O3 acts as a dopant as well as a process regulator. The optimal composition of LZ3Y coating could be effectively achieved by the addition of excess Y2O3 into the ingot and by properly controlling the current of electron beam (i.e. similar to 650 mA).

Thermal barrier coating of lanthanum-zirconium-cerium composite oxide made by electron beam-physical vapor deposition

Lanthanum-zirconium-cerium composite oxide (La-2(Zr0.7Ce0.3)(2)O-7, LZ7C3) as a candidate material for thermal barrier coatings (TBCs) was prepared by electron beam-physical vapor deposition (EB-PVD). The composition, crystal structure, thermophysical properties, surface and cross-sectional morphologies and cyclic oxidation behavior of the LZ7C3 coating were studied. The results indicated that LZ7C3 has a high phase stability between 298 K and 1573 K, and its linear thermal expansion coefficient (TEC) is similar to that of zirconia containing 8 wt% yttria (8YSZ). The thermal conductivity of LZ7C3 is 0.87 W m(-1) K-1 at 1273 K, which is almost 60% lower than that of 8YSZ. The deviation of coating composition from the ingot can be overcome by the addition of excess CeO2 and ZrO2 during ingot preparation or by adjusting the process parameters.

Studies on the doubly charged cluster ions of sodium and potassium nitrates by electrospray ionization tandem mass spectrometry

Doubly charged cluster ions, besides singly charged cluster ions, from sodium and potassium nitrates were produced evidently under normal source capillary temperature of 200 degrees C in both positive and negative ion electrospray ionization (ESI) ion trap mass spectrometry. The fragmentation pathways for doubly charged cluster ions were studied in detail using ESI tandem mass spectrometry and two pathways were observed depending on the cluster sizes of alkali metal nitrates. In addition, factors that affect the formation of cluster ions were also interrogated.

Characterization of non-covalent complexes of rutin with cyclodextrins by electrospray ionization tandem mass spectrometry

Electrospray ionization tandem mass spectrometry (ESI-MSn) and the phase solubility method were used to characterize the gas-phase and solution-phase non-covalent complexes between rutin (R) and alpha-, beta- and gamma-cyclodextrins (CDs). The direct correlation between mass spectrometric results and solution-phase behavior is thus revealed. The order of the 1:1 association constants (K-c) of the complexes between R and the three CDs in solution calculated from solubility diagrams is in good agreement with the order of their relative peak intensities and relative collision-induced dissociation (CID) energies of the complexes under the same ESI-MSn condition in both the positive and negative ion modes. Not only the binding stoichiometry but also the relative stabilities and even binding sites of the CD-R complexes can be elucidated by ESI-MSn. The diagnostic fragmentation of CD-R complexes, with a significant contribution of covalent fragmentation of rutin leaving the quercetin (Q) moiety attached to the CDs, provides convincing evidence for the formation of inclusion complexes between R and CDs. The diagnostic fragment ions can be partly confirmed by the complexes between Q and CDs. The gas-phase stability order of the deprotonated CD-R complexes is beta-CD-R > alpha-CD-R > gamma-CD/R; beta-CD seems to bind R more strongly than the other CDs.

The thermal cycling behavior of Lanthanum-Cerium Oxide thermal barrier coating prepared by EB-PVD

Bulk material and coatings of Lanthanum-Cerium Oxide (La2Ce2O7) with a fluorite structure were studied as a candidate material for thermal barrier coating (TBC). It has been showed that such material has the properties of low thermal conductivity about four times lower than YSZ, the difference in the thermal expansion coefficient between La2Ce2O7 and bond coat is smaller than that of YSZ in TBC systems, high phase stability between room temperature and 1673 K, about 300 K higher than that of the YSZ. The coating prepared by electron beam physical vapor deposition (EB-PVD) showed that it has good thermal cycling behavior, implying that Such material can be a promising thermal barrier coating material. The deviation of coating composition from ingot can be overcome by the addition of excess La2O3 during ingot preparation and/or by adjusting the process parameters.