Investigations of the conductor-semiconductor interface

I. Schottky barriers produced by polymeric sulfur nitride, (SN)_x, on nine common III-V and II-VI compound semiconductors are compared to barriers formed by Au. The conductor (SN)_x produces significantly higher barriers to n-type semiconductors and lower barriers to p-type semiconductors than Au, the most electronegative elemental metal. The barrier height improvement, defined as ɸ(SN)_x - ɸ(Au), is smaller on covalent semiconductors than on ionic semiconductors; (SN)x barriers follow the ionic-covalent transition. Details of (SN)_x film deposition, samples preparation, and barrier height measurements are described.

II. The rate of dissolution of amorphous Si into solid Al is measured. The rate of movement of the amorphous Si/Al interface is found to be much faster than predicted by a simple model of the transport of Si through Al. This result is related to defects in the growth of epitaxial Si using the solid phase epitaxy process.

Studies of the representation of interatomic distances in molecules and crystal as sum of atomic radii

The electron diffraction investigation of the following compounds has been carried out: sulfur, sulfur nitride, realgar, arsenic trisulfide, spiropentane, dimethyltrisulfide, cis and trans lewisite, methylal, and ethylene glycol.

The crystal structures of the following salts have been determined by x-ray diffraction: silver molybdateand hydrazinium dichloride.

Suggested revisions of the covalent radii for B, Si, P, Ge, As, Sn, Sb, and Pb have been made, and values for the covalent radii of Al, Ga, In, Ti, and Bi have been proposed.

The Schomaker-Stevenson revision of the additivity rule for single covalent bond distances has been used in conjunction with the revised radii. Agreement with experiment is in general better with the revised radii than with the former radii and additivity.

The principle of ionic bond character in addition to that present in a normal covalent bond has been applied to the observed structures of numerous molecules. It leads to a method of interpretation which is at least as consistent as the theory of multiple bond formation.

The revision of the additivity rule has been extended to double bonds. An encouraging beginning along these lines has been made, but additional experimental data are needed for clarification.

Photoelectrochemistry of GaAs and Si liquid junctions

A quantitative study has been performed on the stability of GaAs surfaces in a 0.10 M K₂Se-0.01 M K₂Se₂ aqueous solution. In this electrolyte, n-type GaAs electrodes displayed significant photocorrosion in competition with faradaic charge transfer to Se^2-. Chemisorption of group VIIIB metal ions onto the GaAs surfaces yielded improved current-voltage behavior of the GaAs photoanodes, and also resulted in a significant reduction in photocorrosion. This behavior implies that the chemisorbed metal ions act to increase the rate of hole transfer to the Se^2- species. Related experiments on n-GaAs, pGaAs, and Sn-doped In₂O₃ electrodes in Te^2-/- aqueous solutions have also been performed.

The majority carrier (electrons) transfer rate constant at a highly doped n⁺-Si/Co(Cp)₂Cl-methanol junction has been measured directly using the chronoamperometry electrochemical technique. The reduction reaction rate of Co(Cp)₂+ was 0.03 cm-s^-1 at the Si electrode, and was more than 100 times slower than at a hanging mercury electrode. The slower rate was attributed to the smaller optical and static dielectric constants, and the lower density of electrons of the semiconductor. The experimental results were compared to the Marcus theory of charge transfer.

The unique properties of high purity Si/liquid junctions have been investigated under illumination conditions in which the photogenerated carrier concentration exceeds the dopant concentration. Under these high injection conditions, negligible electric fields exist at the semiconductor/liquid interface, and carrier motion is driven by diffusion. Studies of the current-voltage properties of the Si in methanol solutions containing various redox couples suggested that high efficiency photoelectrochemical cells could be established through selective collection of carriers at the semiconductor/liquid junction. The quasi-Fermi levels of electrons and holes were measured directly against the solution potential. Steady-state and transient photovoltage measurements, and theoretical modeliug of the carrier transport, generation, and recombination dynamics indicated that the quasi-Fermi levels were flat across the semiconductor sample. The recombination velocities at the Si/liquid junctions have also been measured, and were shown to vary with the solution potential following the Shockley-Read-Hall theory on recombination.

Microwave dynamics of quasiparticles and critical fields in superconducting films

The microwave response of the superconducting state in equilibrium and non-equilibrium configurations was examined experimentally and analytically. Thin film superconductors were mostly studied in order to explore spatial effects. The response parameter measured was the surface impedance.

For small microwave intensity the surface impedance at 10 GHz was measured for a variety of samples (mostly Sn) over a wide range of sample thickness and temperature. A detailed analysis based on the BCS theory was developed for calculating the surface impedance for general thickness and other experimental parameters. Experiment and theory agreed with each other to within the experimental accuracy. Thus it was established that the samples, thin films as well as bulk, were well characterised at low microwave powers (near equilibrium).

Thin films were perturbed by a small dc supercurrent and the effect on the superconducting order parameter and the quasiparticle response determined by measuring changes in the surface resistance (still at low microwave intensity and independent of it) due to the induced current. The use of fully superconducting resonators enabled the measurement of very small changes in the surface resistance (< 10^-9 Ω/sq.). These experiments yield information regarding the dynamics of the order parameter and quasiparticle systems. For all the films studied the results could be described at temperatures near T_c by the thermodynamic depression of the order parameter due to the static current leading to a quadratic increase of the surface resistance with current.

For the thinnest films the low temperature results were surprising in that the surface resistance decreased with increasing current. An explanation is proposed according to which this decrease occurs due to an additional high frequency quasiparticle current caused by the combined presence of both static and high frequency fields. For frequencies larger than the inverse of the quasiparticle relaxation time this additional current is out of phase (by π) with the microwave electric field and is observed as a decrease of surface resistance. Calculations agree quantitatively with experimental results. This is the first observation and explanation of this non-equilibrium quasiparticle effect.

For thicker films of Sn, the low temperature surface resistance was found to increase with applied static current. It is proposed that due to the spatial non-uniformity of the induced current distribution across the thicker films, the above purely temporal analysis of the local quasiparticle response needs to be generalised to include space and time non-equilibrium effects.

The nonlinear interaction of microwaves arid superconducting films was also examined in a third set of experiments. The surface impedance of thin films was measured as a function of the incident microwave magnetic field. The experiments exploit the ability to measure the absorbed microwave power and applied microwave magnetic field absolutely. It was found that the applied surface microwave field could not be raised above a certain threshold level at which the absorption increased abruptly. This critical field level represents a dynamic critical field and was found to be associated with the penetration of the app1ied field into the film at values well below the thermodynamic critical field for the configuration of a field applied to one side of the film. The penetration occurs despite the thermal stability of the film which was unequivocally demonstrated by experiment. A new mechanism for such penetration via the formation of a vortex-antivortex pair is proposed. The experimental results for the thinnest films agreed with the calculated values of this pair generation field. The observations of increased transmission at the critical field level and suppression of the process by a metallic ground plane further support the proposed model.

Referenciação em letras de samba-enredo: o objeto de discurso negro através das décadas

A partir da noção sociocognitiva de língua, texto e gênero do discurso, bem como do processo de referenciação (KOCH, 2009b, CORTEZ, 2003; TEDESCO, 2002, RONCARATI, 2010), o presente trabalho tem por objeto de estudo o samba-enredo (ou samba de enredo), cuja origem é o samba, sendo este um ritmo trazido pelos negros africanos escravizados no Brasil. A partir de um corpus formado por 161 letras de samba-enredo (abrangendo um período que se estende de 1954 a 2010) que trazem como tema alguém ou algo relacionado ao universo africano e/ou afro-brasileiro, ou que pelo menos tangenciem a questão da negritude e afrodescendência, desejamos atingir três objetivos no decorrer dessa pesquisa, quais sejam: a) observar como ocorre o processo de referenciação, isto é, como o referente negro (ou outro termo semanticamente próximo) é ativado, reativado ou desativado em 129 cadeias referenciais, que é um construto linguístico-cognitivo relevante para a formação dos sentidos de um texto; b) quantificar a frequência da temática africana e/ou afrodescendente nos sambas selecionados; c) observar com que frequência um SN complexo é utilizado para introduzir uma cadeia referencial, de modo a imprimir uma marca argumentativa na forma de referir escolhida pelos autores do texto

Um método de matriz resposta com esquema iterativo de inversão parcial por região para problemas unidimensionais de transporte de nêutrons monoenergéticos na formulação de ordenadas discretas

Um método de matriz resposta (RM) é descrito para gerar soluções numéricas livres de erros de truncamento espacial para problemas de transporte de nêutrons monoenergéticos e com fonte fixa, em geometria unidimensional na formulação de ordenadas discretas (SN). O método RM com esquema iterativo de inversão parcial por região (RBI) converge valores numéricos para os fluxos angulares nas fronteiras das regiões que coincidem com os valores da solução analítica das equações SN, afora os erros de arredondamento da aritmética finita computacional. Desenvolvemos um esquema numérico de reconstrução espacial, que fornece a saída para os fluxos escalares de nêutrons em qualquer ponto do domínio definido pelo usuário, com um passo de avanço também escolhido pelo usuário. Resultados numéricos são apresentados para ilustrar a precisão do presente método em cálculos de malha grossa.

Desenvolvimento de um método espectronodal livre de erros de truncamento espacial para problemas adjuntos de transporte de partículas neutras monoenergéticas na formulação de ordenadas discretas em geometria unidimensional

Um método numérico nodal livre de erros de truncamento espacial é desenvolvido para problemas adjuntos de transporte de partículas neutras monoenergéticas em geometria unidimensional com fonte fixa na formulação de ordenadas discretas (SN). As incógnitas no método são os fluxos angulares adjuntos médios nos nodos e os fluxos angulares adjuntos nas fronteiras dos nodos, e os valores numéricos gerados para essas quantidades são os obtidos a partir da solução analítica das equações SN adjuntas. O método é fundamentado no uso da convencional equação adjunta SN discretizada de balanço espacial, que é válida para cada nodo de discretização espacial e para cada direção discreta da quadratura angular, e de uma equação auxiliar adjunta não convencional, que contém uma função de Green para os fluxos angulares adjuntos médios nos nodos em termos dos fluxos angulares adjuntos emergentes das fronteiras dos nodos e da fonte adjunta interior. Resultados numéricos são fornecidos para ilustrarem a precisão do método proposto.

Transformación martensítica en aleaciones metamagnéticas con memoria de forma.

Las aleaciones con memoria de forma, SMA , son materiales que presentan unas propiedades muy interesantes, como son el efecto de memoria de forma y la superlasticidad. El mecanismo responsable de estas propiedades es la transformación martensítica termo - elástica. Esta transformación , es una transformación sólido - sólido reversible de primer orden , la cual se da entre una fase de alta simetría y otra de menor simetría. La fase de mayor simetría se llama " fase austenita" y la de menor si metría " fase martensita". Las aleaciones metam agnéticas con memoria de forma, MSMA, son aleaciones que aúna n, las propiedades que confiere la transformación martensí tica y las propiedades magnétic as. La característica principal de estas aleaciones es que la fase martensita t iene un carácter magnético más débil que el de la fase austenita, y ello propicia que estas presenten efectos magnetocalóricos, efectos magnetocalóricos inversos y magnetorresistencia. En este Trabajo de Fin de Grado se han elaborado un a serie de seis MSMAs basad as en Mn - Ni - Sn, de composición: Mn 49 Ni 42 - x Sn 9 Fe x (x=0,2,3,4,5,6 en % atómico) en las que se ha sustituido Fe por Ni . Los objet ivo s fundamentales de este trabajo ha n sido , la caracterización de la tran sformación estructural, el estudio de la influencia del campo magnético tanto en la transformación estructural como magnética y por último el estudio de la influencia de la composición en la transformación martensítica y magnética. Para llevar a cabo esta labor se han usado varias técnicas experimentales como son la calorimetría diferencial de barr ido, DSC , la magneto metría de muestra vibrante , VSM , EDX para determinar la composición y Rayos - X para determinar la estructura cristalográfica. A tenor de los resultados obtenidos durante el trabajo, se concluye que , la composición juega un papel fundamental en las propiedades de estas aleaciones, pudiéndose distinguir dos grupos, las aleaciones con 4 % o menos de Fe y con más de 4 % de Fe. La aplicación de campo magnético desplaza la tra nsformación hacia temperaturas bajas, determinando sus diagramas de fase. Debido al estado de no equilibrio de los mismos no se puede determinar la variación l a de entrop í a en función del campo magnético. Por último, l a aparición del fenómeno de "kinetic ar rest" y la fase - son determinantes en el comportamiento de este tipo de aleaciones

The promoter of cell growth- and RNA protection-associated SND1 gene is activated by endoplasmic reticulum stress in human hepatoma cells

Background: Staphyloccocal nuclease domain-containing protein 1 (SND1) is involved in the regulation of gene expression and RNA protection. While numerous studies have established that SND1 protein expression is modulated by cellular stresses associated with tumor growth, hypoxia, inflammation, heat- shock and oxidative conditions, little is known about the factors responsible for SND1 expression. Here, we have approached this question by analyzing the transcriptional response of human SND1 gene to pharmacological endoplasmic reticulum (ER) stress in liver cancer cells. Results: We provide first evidence that SND1 promoter activity is increased in human liver cancer cells upon exposure to thapsigargin or tunicamycin or by ectopic expression of ATF6, a crucial transcription factor in the unfolded protein response triggered by ER stress. Deletion analysis of the 5'-flanking region of SND1 promoter identified maximal activation in fragment (-934, +221), which contains most of the predicted ER stress response elements in proximal promoter. Quantitative real- time PCR revealed a near 3 fold increase in SND1 mRNA expression by either of the stress- inducers; whereas SND1 protein was maximally upregulated (3.4-fold) in cells exposed to tunicamycin, a protein glycosylation inhibitor. Conclusion: Promoter activity of the cell growth- and RNA-protection associated SND1 gene is up-regulated by ER stress in human hepatoma cells.

Descrição da oração sem sujeito em língua portuguesa: função, caracterização e uso

Oração sem sujeito é toda e qualquer oração destituída de SN sujeito, exceto nos casos em que tal SN encontra-se em elipse. Sua manifestação na língua pode se dar tanto em termos pessoais quanto impessoais. Estas incluem ocorrências essenciais, aqui chamadas de fenomenológicas e acidentais, denominadas impessoalizadas. Já aquelas se apresentam nos casos de indeterminação de agente por omissão do SN sujeito, tradicionalmente alcunhados casos de sujeito indeterminado e por meio do processo de ergativização em sua versão secundária, aquele que atua sobre verbos não causativos e tem sido porta de entrada à concretização de orações destituídas de SN sujeito no português brasileiro. Objetivamos neste trabalho a descrição de todas as estruturas apontadas, em termos de seus comportamentos morfossintáticos na língua, pois compreendemos que descrever a oração sem sujeito portuguesa é identificar contextos morfossintáticos de dispensa, em distintos graus, do SN sujeito. Para tanto, valemo-nos de um enfoque prototípico da língua, através do qual dialogamos com a natureza escalar de nosso objeto de estudo

Simulações de problemas inversos com aplicações em engenharia nuclear usando técnicas de transporte de partículas neutras monoenergéticas na formulação unidimensional de ordenadas discretas

Neste trabalho, três técnicas para resolver numericamente problemas inversos de transporte de partículas neutras a uma velocidade para aplicações em engenharia nuclear são desenvolvidas. É fato conhecido que problemas diretos estacionários e monoenergéticos de transporte são caracterizados por estimar o fluxo de partículas como uma função-distribuição das variáveis independentes de espaço e de direção de movimento, quando os parâmetros materiais (seções de choque macroscópicas), a geometria, e o fluxo incidente nos contornos do domínio (condições de contorno), bem como a distribuição de fonte interior são conhecidos. Por outro lado, problemas inversos, neste trabalho, buscam estimativas para o fluxo incidente no contorno, ou a fonte interior, ou frações vazio em barras homogêneas. O modelo matemático usado tanto para os problemas diretos como para os problemas inversos é a equação de transporte independente do tempo, a uma velocidade, em geometria unidimensional e com o espalhamento linearmente anisotrópico na formulação de ordenadas discretas (SN). Nos problemas inversos de valor de contorno, dado o fluxo emergente em um extremo da barra, medido por um detector de nêutrons, por exemplo, buscamos uma estimativa precisa para o fluxo incidente no extremo oposto. Por outro lado, nos problemas inversos SN de fonte interior, buscamos uma estimativa precisa para a fonte armazenada no interior do domínio para fins de blindagem, sendo dado o fluxo emergente no contorno da barra. Além disso, nos problemas inversos SN de fração de vazio, dado o fluxo emergente em uma fronteira da barra devido ao fluxo incidente prescrito no extremo oposto, procuramos por uma estimativa precisa da fração de vazio no interior da barra, no contexto de ensaios não-destrutivos para aplicações na indústria. O código computacional desenvolvido neste trabalho apresenta o método espectronodal de malha grossa spectral Greens function (SGF) para os problemas diretos SN em geometria unidimensional para gerar soluções numéricas precisas para os três problemas inversos SN descritos acima. Para os problemas inversos SN de valor de contorno e de fonte interior, usamos a propriedade da proporcionalidade da fuga de partículas; ademais, para os problemas inversos SN de fração de vazio, oferecemos a técnica a qual nos referimos como o método físico da bissecção. Apresentamos resultados numéricos para ilustrar a precisão das três técnicas, conforme descrito nesta tese.

长周期光纤光栅气敏薄膜传感器结构优化

基于三包层长周期光纤光栅模型，研究了包层表面涂覆-层溶胶-凝胶气敏薄膜的长周期光纤光栅化学传感器的灵敏度Sn与薄膜光学参量（折射率n3和厚度h3）和光纤光栅结构参量（光栅周期、折变量和光栅长度）之间的关系。采用最优化数值方法，找到了获得高灵敏度所需的最佳膜层光学参量和光栅结构参量。理论计算表明，该类型传感器对膜层折射率的测量分辨率高达10^-8。实验上制作了对乙醇气体敏感的传感器，并证实了传感器结构优化的必要性。

Condições de contorno albedo para cálculos globais de reatores nucleares térmicos com o modelo de ordenadas discretas a dois grupos de energia

Como eventos de fissão induzida por nêutrons não ocorrem nas regiões nãomultiplicativas de reatores nucleares, e.g., moderador, refletor, e meios estruturais, essas regiões não geram potência e a eficiência computacional dos cálculos globais de reatores nucleares pode portanto ser aumentada eliminando os cálculos numéricos explícitos no interior das regiões não-multiplicativas em torno do núcleo ativo. É discutida nesta dissertação a eficiência computacional de condições de contorno aproximadas tipo albedo na formulação de ordenadas discretas (SN) para problemas de autovalor a dois grupos de energia em geometria bidimensional cartesiana. Albedo, palavra de origem latina para alvura, foi originalmente definido como a fração da luz incidente que é refletida difusamente por uma superfície. Esta palavra latina permaneceu como o termo científico usual em astronomia e nesta dissertação este conceito é estendido para reflexão de nêutrons. Este albedo SN nãoconvencional substitui aproximadamente a região refletora em torno do núcleo ativo do reator, pois os termos de fuga transversal são desprezados no interior do refletor. Se o problema, em particular, não possui termos de fuga transversal, i.e., trata-se de um problema unidimensional, então as condições de contorno albedo, como propostas nesta dissertação, são exatas. Por eficiência computacional entende-se analisar a precisão dos resultados numéricos em comparação com o tempo de execução computacional de cada simulação de um dado problema-modelo. Resultados numéricos para dois problemas-modelo com de simetria são considerados para ilustrar esta análise de eficiência.

Avaliação temporal da poluição por antiincrustantes organoestânicos no litoral do Estado do Rio de Janeiro: antes e após o banimento nacional e internacional

Tintas antifoulings são utilizadas para evitar a incrustação de organismos em estruturas submersas, especialmente casco de embarcações. Os compostos organoestânicos (OTs), utilizados nessas tintas, entre eles o tributilestanho, são desreguladores endócrinos e causaram diversos danos aos ecossistemas marinhos. No caso dos moluscos gastrópodes, esse tipo de poluição faz com que as fêmeas adquiram características masculinas, como vaso deferente e pênis, fenômeno esse conhecido como imposex. A Organização Marítima Internacional (IMO) estabeleceu o banimento de tintas à base de COEs nas embarcações, em 2008. No Brasil, a NORMAM 23, proibiu o uso em 2007, contudo a Marinha já havia suspendido seu uso desde 2003. Entretanto, efeitos deletérios destes compostos ainda são detectados em vários países, inclusive ao longo do litoral brasileiro. Esse trabalho teve como objetivo principal fazer uma avaliação temporal (1997-2012) da poluição por organestânicos na costa do Estado do Rio de Janeiro utilizando como bioindicador a espécie Stramonita haemastoma. A área de estudo abrangeu cinco regiões: Paraty, Ilha Grande, Baia de Ilha Grande, Baia de Guanabara e Arraial do Cabo. Análises químicas de butilestânicos foram feitas em sedimentos superficiais de mangues de Paraty (Mangue do Estaleiro e mangue do Saco do Mamanguá) e Ilha Grande (Mangue do Aventureiro) sendo os dois últimos considerados áreas de referência. Em cada estação de biomonitoramento foram coletados 30 indivíduos sexualmente adultos da espécie S. haemastoma, através de mergulho livre em apnéia e analisados através do método não destrutivo proposto por nosso grupo de pesquisa. Em todas as cinco áreas analisadas ao longo da costa do Estado do Rio de Janeiro foram registradas estações com altos índices de imposex. Apesar de muitas estações apresentarem diminuição nos índices, na maioria ocorreu um aumento ou conservação alta na porcentagem de imposex depois do banimento. As concentrações médias de butilestânicos no mangue (S1), perto de fontes locais, foram 205,7 16,8 ng (Sn) g-1 de TBT, 16,4 1,3 ng (Sn) g-1 de DBT e 10,0 2,9 ng (Sn) g-1 de MBT. Nas áreas de referência: mangue do Saco do Mamanguá (S2) foram 16,0 0,8 ng (Sn) g-1 de TBT, 10,1 1,4 ng (Sn) g-1 de DBT e 10,1 2,2 ng (Sn) g-1 de MBT e mangue do Aventureiro (S3) com 18,1 4,2 ng (Sn) g-1 de TBT, 15,3 0,5 ng (Sn) g-1 de DBT e 10,2 1,5 ng (Sn). g-1 de MBT. As taxas de degradação foram de 01, 1,3 e 1,4 respectivamente indicando inputs recentes desses compostos. Os resultados deste estudo indicam que carbono orgânico dissolvido e particulado, bem como xenoestrógenos podem estar interferindo no desenvolvimento da síndrome, levando a subestimação de avaliação do imposex. As concentrações de butilestânicos, além do aumento ou continuidade alta na incidência de imposex após o banimento na maioria das estações indicam que, apesar da proibição do uso do TBT em tintas antiiincrustantes no Brasil, elas ainda estão sendo utilizadas de forma ilegal, especialmente em pequenos barcos. Esse estudo é fundamental para se propor medidas de mitigação e controle dos compostos organoestânicos, até mesmo dos novos antifoulings TBT- free, que também possuem efeitos prejudiciais ao ambiente. Além disso, as áreas onde se registrou altos índices de imposex serão essenciais para o monitoramento dos efeitos desses novos antifoulings.