Magnetism of isolated Mn12 single-molecule magnets detected by magnetic circular dichroism: Observation of spin tunneling with a magneto-optical technique

We report magnetic and magneto-optical measurements of two Mn12 single-molecule magnet derivatives isolated in organic glasses. Field-dependent magnetic circular dichroism (MCD) intensity curves (hysteresis cycles) are found to be essentially identical to superconducting quantum interference device magnetization results and provide experimental evidence for the potential of the optical technique for magnetic characterization. Optical observation of magnetic tunneling has been achieved by studying the decay of the MCD signal at weak applied magnetic field

Effects of glass-forming histories on the crystallization kinetic of the 20Li(2)O-80TeO(2) glass

In the present work, tellurite 20Li(2)O-80TeO(2) glasses were prepared with identical nominal composition under different glass-forming histories to produce a stressed and stress-free samples. X-ray Diffraction (XRD) and Differential Scanning Calorimetry (DSC) techniques were used to study the effects of the glass-forming histories on the thermal and structural properties of these glasses. The gamma-TeO2 (metastable), alpha-TeO2 and alpha-Li2Te2O5 phases were identified during the controlled devitrification in these glasses. The mestastable character of the gamma-TeO2 phase was clearly observed in the glass under stress but this effect is not so clear in the stress-free glass. The gamma-TeO2 and alpha-TeO2 phases crystallizes during the initial stages of crystallization in both studied glasses while the alpha-Li2Te2O5 phase crystallize in the final stages of the crystallization. The activation energies and Avrami exponent were calculated for both studied glasses with different particle size leading to E-3 > E-2 > E-1 for stressed glass and E-3 > E-2 approximate to E-1 for stress-free glass, where E-1, E-2 and E-3 were associated to the gamma-TeO2, alpha-TeO2 and alpha-Li2Te2O5 phases, respectively. The observed distinct (n) over bar (1) < <(n)over bar>(2) < <(n)over bar>(3) in both glasses is an indicative that nucleation and growth takes place by more than one mechanism in the early stages of the crystallization. (C) 2011 Elsevier B.V. All rights reserved.

Crystal nucleation kinetics of a metastable phase on cordierite glass surfaces

The crystal nucleation rates of a metastable phase (chi) on the surface of a near stoichiometric cordierite glass were determined for temperatures between 839 and 910 degrees C (T-g similar to 800 degrees C). The surface nucleation kinetics of that phase on our glass, as well as on a stoichiometric glass (2 MgO-2Al(2)O(3)-5SiO(2)) studied by other authors, were analysed in terms of the classical nucleation theory; for the first time. It was shown that the effective interfacial energy for surface nucleation is substantially lower than that for homogeneous volume nucleation in silicate glasses, vindicating the assumption of heterogeneous nucleation on free glass surfaces. The average wetting angle between the nucleating crystals and the active solid particles was estimated to be around 46 degrees C. The pre-exponential constant was several orders of magnitude higher than the theoretical values as found for volume homogeneous nucleation in oxide glasses.

Changes of physical properties of glass surfaces exposed to KNO3 vapors

Modifications of glass surfaces were studied after exposure of samples to an atmosphere resulting from the decomposition of molten KNO3. The diffusion coefficient of K+ ions migrating into the surfaces of float glass and synthesized glasses doped with up to 5 wt% SnO2 was calculated by the Boltzmann-Matano technique. The Vickers hardness and the refractive index increase with exposure time. Infrared spectra show that the migration of K+ is responsible for an increase in the number of non-bridging oxygens in the exposed samples. The spectra of the synthesized glasses present evidences that their surfaces undergo crystallization during the exposure. All results lead to the conclusion that the presence of tin in the glasses hinders the diffusion of K+ ions, thus affecting the Vickers hardness, the refractive index and the infrared spectra. It is shown that the exposure method can be used as an alternative process to promote the K+ migration into glass surfaces. (c) 2006 Elsevier B.V. All rights reserved.

Development of chemical vapor deposition diamond burrs using hot filament

The fabrication of boring tools (burrs) for dentistry with the use of a hot-filament chemical vapor deposition (CVD) system, to form the diamond abrading structure, is reported here. The diamond was synthesized from a methane/freon gas mixture diluted in hydrogen. Comparative drilling tests with conventional diamond burrs and the CVD diamond burrs in borosilicate glasses demonstrated a lifetime more than 20 times larger for the CVD diamond burrs. Also, heat flow experiments in dentine showed that the CVD diamond burrs induce temperature gradients of the same order as the conventional ones. These characteristics of the CVD diamond burrs are highly desirable for odontological applications where the burrs' lifetime and the low temperature processing are essential to the quality and comfort of the treatment. © 1996 American Institute of Physics.

Estudo das propriedades estruturais e ópticas de vidros teluritos do sistema TeO2-Li2O-Nb2O5

Pós-graduação em Ciência dos Materiais - FEIS

Caracterização de sistemas vítreos baseados no formador B2O3 e P2O5 dopados com CeO2

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Estudo estrutural e cristalização em vidros fluorogermanatos

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Vidros e vitrocerâmicas em sistemas oxifluoretos

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Conversão descendente de energia envolvendo íons lantanídeos. Vidros emissores de luz na região de 1000 nm

Pós-graduação em Química - IQ

EStudo fundamental da interação de nanopartículas metálicas com íons terras raras em vidros e vitrocerâmicas para aplicações na região do infravermelho

Pós-graduação em Química - IQ

Raman-spektroskopische Untersuchungen an Alkali- und Erdalkalisilicatgläsern bei hohen Temperaturen

In der vorliegenden Arbeit wird die Struktur von Alkali- und Erdalkalisilicatglaesern bei hohen Temperaturen (bis 1800 K) mit Hilfe der Raman-Spektroskopie untersucht. Ein wesentlicher Teil der vorliegenden Arbeit besteht in dem Aufbau einer Hochtemperatureinrichtung, die es erlaubt, Raman-Spektren von Silicatglaesern bei sehr hohen Temperaturen zu messen. Mit der Hochtemperatur-Raman-Spektroskopie an Silicatglaesern sind erhebliche experimentelle Schwierigkeiten verbunden: Die thermische Strahlung der Probe überlagert sich mit dem Raman-Spektrum.Die Temperaturbestimmung der Glasprobe, die einen Durchmesser von nur 0,8 mm hat, erfolgt durch den Vergleich der Stokes- und Anti-Stokes-Raman-Intensitaeten einer intensiven Linie einer Referenzprobe. Die Natriumsilicatglaeser werden detailliert untersucht und die Verteilung der Struktureinheiten in den Natriumsilicatglaesern wird zwischen Zimmertemperatur und 900 K bestimmt. Aus der Verteilung der Strukturelemente wird eine Gleichgewichtskonstante K berechnet, welche die Disproportionierungsreaktion zwischen den Struktureinheiten in den Glaesern beschreibt. Der Wert für die Reaktionsenthalpie liegt im untersuchten Konzentrationsbereich zwischen 0 und 28 kJ/mol und haengt systematisch von der Zusammensetzung ab. Die Reaktionsenthalpie nimmt mit zunehmendem Natriumoxid-Gehalt zu.Die quantitative Auswertung der Raman-Spektren der Kaliumsilicatglaeser und der Bariumsilicatglaeser ist auf Grund deren Kristallisation bei hohen Temperaturen mit Problemen behaftet.

Paleoclimate reconstruction using LA-ICP-MS analyses of ostracods and stalagmite

Als paläoklimatische Archive können unter anderem Stalagmiten und Klappen von Ostrakoden herangezogen werden. Bisher gab es noch keine veröffentlichten Ergebnisse räumlich hochaufgelöster Spurenelementverteilungen in einzelnen Ostrakodenklappen. Das gleiche gilt für die Bestimmung radiogener Blei-Isotope in Stalagmiten. Um klimatische Prozesse vergangener Zeiten zu untersuchen, wurde eine neue LA-ICP-MS (Laserablations – Massenspektrometrie mit induktiv gekoppeltem Plasma) Technik für hochaufgelöste in-situ Messungen von Spurenelementen und Bleiisotopen entwickelt. rnrnZunächst wurden geeignete Materialien für die Kalibrierung der Technik untersucht; als Proben dienten die Silikatreferenzgläser BAM-S005-A und BAM-S005B der Bundesanstalt für Materialforschung und –prüfung (BAM). Die Homogenität dieser Referenzgläser wurde mit LA-ICP-MS und den anderen mikroanalytischen Methoden EPMA (Elektronenmikrosonde) und SIMS (Ionensonde) überprüft. Die Ergebnisse zeigten, dass alle Haupt- und die meisten Spurenelemente in beiden Gläsern selbst im Mikrometerbereich homogen verteilt sind. Ausnahmen sind einige Spurenelemente, wie Cs, Cl, Cr, Mo und Ni, die heterogen in den Gläsern verteilt sind. Die Hauptelementzusammensetzung von BAM-S005-A und BAM-S005-B wurde mit Hilfe der EPMA bestimmt, wobei die Ergebnisse die Referenzwerte des BAM-Zertifikats bestätigten. Mit Ausnahme von Sr, Ba, Ce und Pb, stimmten die LA-ICP-MS-Spurenelementwerte mit den zertifizierten Werten innerhalb der angegebenen Fehlergrenzen überein. Gründe für die Diskrepanz der vier oben erwähnten Elemente sind noch unklar, aber sind möglicherweise durch fehlerhafte Referenzwerte zu erklären. Zusätzlich wurden 22 Spurenelemente gemessen, deren Gehalte von BAM nicht zertifiziert wurden. Aufgrund dieser Untersuchungen konnte festgestellt werden, dass beide BAM-Gläser für mikroanalytische Anwendungen geeignet sind.rnrnUm neuartige paläoklimatische Proxies im Calcit von Ostrakoden aus tibetanischen Seesedimenten zu untersuchen, wurde die Spurenelementvariabilität in einzelnen Ostrakodenklappen durch eine neue LA-ICP-MS-Technik bestimmt. Klappen von Ostrakoden der drei Arten (Leucocytherella sinensis Huang, 1982, ?Leucocythere dorsotuberosa Huang, 1982 und ?L. dorsotuberosa f. postilirata sensu Pang, 1985) wurden aus zwei Sedimentkernen des Nam Co Sees auf dem Hochplateau von Tibet gewonnen. Zwei LA-ICP-MS-Varianten, Spot- bzw. Linienanalyse, wurden verwendet, um die Elementkonzentrationen der Spurenelemente Mg, Sr, Ba, U und die der Seltenen Erdelemente (SEE) in den Klappen einzelner Ostrakoden zu bestimmen. Die Ergebnisse zeigten, dass die Linienanalyse präzisere Daten als die Spotanalyse liefert und sie wurde daher vorgezogen. Signifikante Unterschiede in der Spurenelementzusammensetzung zwischen den verschiedenen Arten der Ostrakoden wurden nicht gefunden. Variationen der Elementverhältnisse Mg/Ca und Sr/Ca in den Klappen stimmen mit veröffentlichten Seenspiegelschwankungen während des Holozäns überein, was zeigt, dass Mg- und Sr-Messungen in den Ostrakoden zur Untersuchung paläohydrochemischer Prozesse in diesem Gebiet herangezogen werden kann. Die gute Korrelation, die in dieser Arbeit zwischen Ba/Ca und Sr/Ca gefunden wurde, ist ein Hinweis darauf, dass der Einbau von Ba und Sr in die Klappen durch den gleichen Mechanismus erfolgte. Eine mögliche Beziehung zwischen dem U/Ca-Verhältnis in den Ostrakoden und den Redoxbedingungen auf dem Boden des Sees in der Vergangenheit wird diskutiert. Relativ geringe und konstante La/Ca-Verhältnisse wurden festgestellt, deren Ursache möglicherweise entweder auf der SEE-Charakteristik des Seewassers, auf biologischen Prozessen in den Ostrakoden oder auf Kontamination von Fe-Mn und/oder organischen Substanzen beruhen. Weitere Untersuchungen an Proben aus diesem Gebiet, speziell Klappen von lebenden Ostrakoden, sind notwendig, um den Gehalt von Ba, U und den SEE in Ostrakoden als paläoklimatische Proxies von Umweltbedingungen zu verwenden.

Major-oxides and trace-elements at DSDP Hole 78-543A

Four chemically distinct basalts were cored in 44 m of basement penetration at Deep Sea Drilling Project Site 543, in Upper Cretaceous crust just seaward of the deformation front of the Barbados Ridge and north of the Tiburon Rise. All four types are moderately fractionated abyssal tholeiites. The four types have different magnetic inclinations, all of reversed polarity, suggesting eruption at different times which recorded secular variation of the earth's magnetic field. Extensive replacement of Plagioclase by K-feldspar has occurred at the top of the basalts, giving analyses with K2O contents up to 5 %. The earliest stages of alteration were dominantly oxidative, resulting in fractures lined with celadonite and dioctahedral smectite, and pervasive replacement of olivine and most intersertal glass with iron hydroxides and green clay minerals. Latef, non-oxidative alteration resulted in formation of olive-green clays and pyrite veins in a portion of the rocks. Basalts affected by this alteration actually lost K2O (to abundances lower than in adjacent fresh basalt glasses), and gained MgO (to abundances higher than in the glasses). Finally, fractures and interpillow voids were lined with calcite, sealing in much fresh glass. Oxygen-isotope measurements on the calcite indicate that this occurred at 12 to 25C. Either altering fluids were warm or the basalts had become buried with a considerable thickness of sediments, such that temperatures increased until a conductive thermal gradient was established, when the veining occurred.

Isotopic and trace element composition of basalts from DSDP Leg 82 Holes

Sr and Nd isotopic composition of 23 basalts from Sites 556-559 and 561-564. are reported. The 87Sr/86Sr ratios in fresh glasses and leached whole rocks range from 0.7025 to 0.7034 and are negatively correlated with the initial 143Nd/ 144Nd compositions, which range from 0.51315 to 0.51289. The Sr and Nd isotopic compositions (in glasses or leached samples) lie within the fields of mid-ocean ridge basalts (MORB) and ocean island basalts (OIB) from the Azores on the Nd-Sr mantle array/fan plot. In general, there is a correlation between the trace element characteristics and the 143Nd/144Nd composition (i.e., samples with Hf/Ta>7 and (Ce/Sm)N<1 [normal-MORB] have initial 143Nd/144Nd>0.51307, whereas samples with Hf/Ta<7 and (Ce/Sm)N>1 (enriched-MORB) have initial 143Nd/144Nd compositions <0.51300). A significant deviation from this general rule is found in Hole 558, where the N-MORB can have, within experimental limits, identical isotopic compositions to those found in associated E-MORB. The plume-depleted asthenosphere mixing hypothesis of Schilling (1975), White and Schilling (1978) and Schilling et al. (1977) provides a framework within which the present data can be evaluated. Given the distribution and possible origins of the chemical and isotopic heterogeneity observed in Leg 82 basalts, and some other basalts in the area, it would appear that the Schilling et al. model is not entirely satisfactory. In particular, it can be shown that trace element data may incorrectly estimate the plume component and more localized mantle heterogeneity (both chemical and isotopic) may be important.