Thermal, structural and optical properties of NiOx thin films deposited by reactive dc-magnetron sputtering

The NiOx thin films were deposited by reactive dc-magnetron sputtering from a nickel metal target in Ar + O-2 with the relative O-2 content 5%. The as-deposited NiOx, thin films could represent a two-component system comprising crystalline NiO particles dispersed in an amorphous Ni2O3. Decomposition temperature of the as-deposited NiO, thin films was at about 263 degrees C. After annealed at 400 degrees C for 30 min in air, the surface morphology of the films became very rough due to the decomposition of the Ni2O3, leading to the changes of the optical properties of the NiO, thin films. The reflectivity of the films annealed at 400 degrees C was lower than that of the as-deposited one and the optical contrast was 52% at 405 nm. (c) 2006 Elsevier B.V. All rights reserved.

Análise de cobertura de metal-metal por XRF

A proposta do referente estudo foi medir a espessura do depósito de um metal em outro metal base, ou seja, utilizar o processo eletroquímico de Galvanoplastia ou eletrodeposição deste metal, por meio da técnica de fluorescência de raios X (XRF). O uso desta técnica justificou-se pelo interesse em reduzir os custos excessivos durante o processo eletroquímico, bem como, minimizar as possíveis margens de erros para obter resultados satisfatórios nas medidas. Neste trabalho, incluíram-se as medidas da espessura do Níquel (Ni) e análises da intensidade de radiação incidentes e a radiação atenuante, em função da espessura dos elementos Cromo (Cr) e Zinco (Zn), considerando como metal base o elemento Ferro (Fe). Em decorrência disso, em todos os casos foram simulados os processos de deposição do metal onde foram incluídos os resultados de absorção de raios X, além de desprezar a influência de outros fatores como a temperatura, o pH, o tratamento de superfície, entre outros, os quais são necessários para considerar em cada caso.

Influence of thermal annealing on optical properties and surface morphology of NiOx thin films

NiOx thin films were deposited by reactive DC-magnetron sputtering from a nickel metal target in Ar + O-2 with the relative O-2 content of 5%. Thermal annealing effects on optical properties and surface morphology of NiOx, films were investigated by X-ray photoelectron spectroscopy, thermogravimetric analysis, scanning electron microscope and optical measurement. The results showed that the changes in optical properties and surface morphology depended on the temperature. The surface morphology of the films changed obviously as the annealing temperature increased due to the reaction NiOx -> NiO + O-2 releasing O-2. The surface morphology change was responsible for the variation of the optical properties of the films. The optical contrast between the as-deposited films and 400 degrees C annealed films was about 52%. In addition, the relationship of the optical energy band gap with the variation of annealing temperature was studied. (c) 2006 Elsevier B.V. All rights reserved.

Synthesis, spectral, and thermal characterizations of Ni(II) and Cu(II) beta-diketone complexes with thenoyltrifluoroacetone ligand

Two kinds of nickel(II) and copper(II) P-diketone complexes derived from thenoyltrifluoroacetone ligand with blue-violet light absorption were synthesized by reacting free ligand and different metal(II) ions in sodium methoxide solution. Their structures were postulated based on elemental analysis, ESI-MS, FT-IR spectra and UV-vis electronic absorption spectra. Smooth films on K9 glass substrates were prepared using the spin-coating method. Their solubility in organic solvents, absorption properties of thin film and thermal stability of these complexes were evaluated. (c) 2006 Elsevier B.V. All rights reserved.

热致NiOx薄膜的结构和光学性质变化

利用直流磁控反应溅射技术制备了氧气和氩气的分压比为5:100的NiOx薄膜。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)和光谱仪研究了热处理对薄膜的微观结构和光学性质的影响, 并对沉积态薄膜的粉末进行了热分析。沉积态的NiOx薄膜在262 ℃时开始分解, 导致NiOx薄膜的透过率增加和反射率降低。X射线衍射和示差扫描量热曲线(DSC)分析表明, 在热处理过程中并无物相的变化, 光学性质的变化是由于NiOx薄膜热分解引起薄膜表面形貌发生变化而引起的。通过Kissinger公式计算出

Broadband near-infrared emission from transparent Ni2+-doped silicate glass ceramics

Transparent Ni2+-doped MgO-Al2O3-TiO2-SiO2 glass ceramics were prepared, and the optical properties of Ni2+-doped glass ceramics were investigated. Broadband emission centered at 1320 nm was observed by 980 nm excitation. The longer wavelength luminescence compared with Ni2+-doped Li2O-Ga2O3-SiO2 glass ceramics is ascribed to the low crystal field hold by Ni2+ in MgO-Al2O3-TiO2-SiO2 glass ceramics. The change in optical signals at the telecommunication bands with or without 980 nm excitation was also measured when the seed beam passes through the bulk gain host.(C) 2007 American Institute of Physics.

Transparent Ni2+-doped lithium-alumino-silicate glass-ceramics for broadband near-infrared light source

Broadband infrared luminescence centred at around 1300 nm with full-width at half maximum of about 342 nm was observed from transparent Ni2+-doped lithium-alumino-silicate glass-ceramics embedded with beta-eucryptite crystallines. The room temperature fluorescent lifetime was 98 mu s. The transparent glass-ceramics may have potential applications in a widely tunable laser and a super-broadband optical amplifier for optical communications.

Broadband optical amplification in silicate glass-ceramic containing beta-Ga2O3 : Ni2+ nanocrystals

We demonstrate broadband optical amplification at 1.3 mu m in silicate glass-ceramics containing beta-Ga2O3:Ni2+ nanocrystals with 980 nm excitation for the first time. The optical gain efficiency is calculated to be about 0.283 cm(-1) when the excitation power is 1.12 W. The optical gain shows similar wavelength dependence to luminescence properties. (C) 2007 Optical Society of America.

Reciclado de polvo inconel 718 y evolución de las propiedades de los componentes fabricados con los mismos.

[ES]El objetivo de este trabajo ha sido la determinación de un proceso para la reutilización del polvo metálico desperdiciado durante el proceso de aporte por láser. El polvo necesita ser inyectado para ser fundido directamente sobre el aporte pero un alto porcentaje de las partículas golpean el área no fundida y directamente rebotan fuera de la zona de aporte. La eficiencia de las partículas depositadas puede bajar hasta el 40 % dependiendo de la configuración y del tamaño del punto de aporte. El material utilizado ha sido la superaleación de níquel Inconel 718 debido a su potencial aplicación en procesos de fabricación aditiva. Después del primer uso, el polvo es recolectado y tamizado. La fracción indeseada es magnéticamente segregada y la parte limpia es nuevamente tamizada para obtener datos y de nuevo mezclada para estar lista para la reutilización. No ha sido añadido polvo nuevo a la fracción recuperada y este procedimiento ha sido repetido 5 veces. Los test experimentales muestran que el material depositado presenta resultados similares a aquellos obtenidos con polvo nuevo. La implementación de este proceso permite la mejora de la eficiencia final reduciendo tanto costes como residuos materiales.

Broadband near-infrared emission from transparent Ni2+-doped sodium aluminosilicate glass ceramics

Broadband neat-infrared emission from transparent Ni2+-doped sodium aluminosilicate glass-cermaics is observed. The broad emission is centered at 1290 nm and covers the whole telecommunication wavelength region (1100-1700 nm) with full width at half maximum of about 340 nm. The observed infrared emission could be attributed to the T-3(2)(F) -> (3)A(2)(F) transition of octahedral Ni2+ ions that occupy high-field sites in nanocrystals. The product of the lifetime and the stimulated emission cross section is 2.15 x 10(-24) cm(2)s. It is suggested that Ni2+-doped sodium aluminosilicate glass ceramics have potential applications in tunable broadband light sources and broadband amplifiers.

Formation of arrayed holes on metal foil and metal film by multibeam interfering femtosecond laser beams

We report on an optical interference method to fabricate arrayed holes on metal nickel foil and aluminum film deposited on glass substrate by means of five-beam interference of femtosecond laser pulses. Optical microscope and scanning electron microscope observations revealed that arrayed holes of micrometre-order were fabricated on both metal foil and metal film. The present technique allows one-step, large-area, micrometric processing of metal materials for potential industrial applications.

Synthesis and characterizations of Al-doped Zn0.95Ni0.05O nanocrystals

Nanocrystalline Zn0.95-xNi0.05AlxO (x = 0.01, 0.02, 0.05 and 0.10) diluted magnetic semiconductors have been synthesized by an autocombustion method. X-ray absorption spectroscopy, high-resolution transmission electron microscopy, energy-dispersive spectrometry and Ni 2p core-level photoemission spectroscopy analyses revealed that some of the nickel ions were substituted for Zn2+ into the ZnO matrix while others gave birth to NiO nanoclusters embedded in the ZnO particles. The Zn0.95Ni0.05O sample showed no enhancement of room-temperature ferromagnetism after Al doping. (C) 2007 Acta Materialia Inc. Published by Elsevier Ltd. All rights reserved.

Influência de tratamentos térmicos nas propriedades mecânicas e metalúrgicas em liga odontológica à base de níquel-cromo.

É crescente a preocupação com o desenvolvimento de materiais adequados a trabalharem interagindo com o corpo humano. Diversas pesquisas têm sido realizadas no desenvolvimento de biomateriais aplicáveis na odontologia, este empenho é justificável pelo grande número de intervenções cirúrgicas para extração de dentes realizadas em todo o mundo. Durante o processo de fabricação de reconstruções dentárias, que utilizam sistemas metalocerâmicos, é utilizado um tratamento térmico que tem a função de promover a adesão da porcelana ao metal. Entretanto, sabe-se que tratamentos térmicos podem alterar a microestrutura do material metálico, modificando suas propriedades. Este trabalho avaliou as modificações causadas em propriedades mecânicas e microestruturais da liga à base de níquel (FIT CAST-SB) utilizada para fins odontológicos, quando a mesma é submetida ao tratamento térmico para adesão da porcelana (denominado de queima). A liga foi inicialmente fundida através da técnica de centrifugação e cera perdida. Posteriormente, um grupo de amostras (grupo TT) foi submetido ao tratamento térmico de queima para adesão da porcelana e o outro grupo (grupo F), permaneceu apenas submetido ao processo de fundição. Os grupos F e TT foram submetidos a ensaio de tração. Nos grupos F e TT, e no material como recebido pelo fabricante (grupo CR), foram realizados ensaios de microdureza e caracterização microestrutural, esta ultima através da técnica de microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os grupos F e CR foram submetidos à análise química quantitativa (em um espectrômetro de emissão atômica) e semi-quantitativa por um sistema de Energy Dispersive Spectroscopy (EDS) acoplado ao MEV, sendo que esta ultima técnica também foi aplicada ao grupo TT. A técnica de tratamento digital de imagem foi aplicada às micrografias dos grupos F e TT, para a determinação de possíveis modificações quantitativas nas fases presentes, antes e após o tratamento térmico. Todos os resultados dos ensaios foram submetidos ao teste de hipótese nula (H0), para a distribuição t de Student. Concluiu-se que, para as amostras testadas, o limite de resistência foi superior ao fornecido pelo fabricante, respectivamente 559,39 e 545,55 MPa para os grupos F e TT, contra 306 MPa do fabricante. Enquanto o limite de escoamento foi ligeiramente inferior, 218,71 e 240,58 MPa para os grupos F e TT, respectivamente, contra 258 MPa do fabricante. Os resultados de microdureza ficaram entorno de 70HV, superior aos 21HV fornecido pelo fabricante. Pode-se afirmar, com 95% de confiabilidade, que não houve variação nas propriedades mecânicas e na microestrutura (quantidades de fases presentes e tamanho) antes e após a queima para adesão da porcelana, para os corpos de prova testados. A microestrutura da liga, quando observada em MEV no modo elétrons retroespalhados (modo BSE), é formada por uma matriz de estrutura dendrítica e coloração cinza, uma segunda fase interdendrítica de coloração branca e aspecto rendilhado, e precipitados de coloração preta, apresentando também porosidades.

Studying the influence of substitutional elements on mechanical behavior of Alloy 718

In nickel-based superalloys, substitutional solute species have a strong impact on in service mechanical properties as well as on oxidation and corrosion resistances. In alloy 718, recent studies carried out by tensile tests highlighted the fact that refractory solute species are able to interact strongly with mobile dislocations during plastic deformation, generating dynamic strain ageing, and, in wide ranges of tests temperatures and strain rates, Portevin-Le Chatelier effect. The precise nature of the substitutional element responsible for such a dynamic interaction is still subject to debate. We addressed this question by means of mechanical spectroscopy studies of alloy 718 and various related alloys corresponding to monitored changes in the chemical composition. Only a single internal friction relaxation peak has been observed for all the studied alloys. By analyzing the damping behavior of these alloys at different imposed solicitation frequencies by sweeping a large temperatures range, the activation energies of the relaxation process and the type of mechanism involved have been determined. The process is a "Zener relaxation" in the alloys, i.e. a substitutional atoms dipole reorientation under applied stress. The results tend to prove that Niobium is not involved in the relaxation process whereas Molybdenum content seems to play an important role in the relaxation intensity.

Digestão nitro-sulfúrica de fígado de peixe Mugil liza em forno de micro-ondas com radiação focalizada para determinar elementos de interesse ambiental por ICPMS

O presente estudo propõe uma metodologia para dissolução de tecidos biológicos em sistema de micro-ondas com radiação focalizada e posterior análise elementar por espectrometria de massas com plasma acoplado indutivamente (ICPMS). Foram determinados os elementos arsênio (As), cádmio (Cd), cobre (Cu), chumbo (Pb), níquel (Ni), vanádio (V) e zinco (Zn). A matriz nitro-peroxo-sulfúrica foi comparada com outra sem o ácido sulfúrico e apresentou melhor padrão de recuperação (acima de 90%) na quantificação dos elementos certificados no material de referência TORT-2. As interferências causadas pela presença do ácido sulfúrico na matriz digestora foram contornadas com o uso da célula de reação/colisão com gás hélio (He) e adição deste ácido na composição da curva de quantificação. O ganho analítico proporcionado pelo método de digestão em matriz sulfúrica, em sistema não pressurizado, baseia-se no incremento da temperatura reacional e na degradação completa da matéria orgânica. As digestões tradicionalmente realizadas para quantificação por ICPMS, compostas unicamente de ácido nítrico (HNO3) e peróxido de hidrogênio (H2O2), não apresentam a mesma eficiência na degradação da matéria orgânica em sistemas abertos. Por fim, este método foi aplicado satisfatoriamente em amostras de tecido hepático de peixe Mugil liza (tainha), comprovando sua eficiência em monitorar a bioacumulação, utilizando-se da sensibilidade da técnica multielementar de ICPMS