940 resultados para preferential orientation growth mechanism


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The electrochemical uptake of oxygen on a Ru(0001) electrode was investigated by electron diffraction, Auger spectroscopy, and cyclic voltammetry. An ordered (2 × 2)-O overlayer forms at a potential close to the hydrogen region. At +0.42 and +1.12 V vs Ag/AgCl, a (3 × 1) phase and a (1 × 1)-O phase, respectively, emerge. When the Ru electrode potential is maintained at +1.12 V for 2 min, RuO2 grows epitaxially with its (100) plane parallel to the Ru(0001) surface. In contrast to the RuO domains, the non-oxidized regions of the Ru electrode surface are flat. If, however, the electrode potential is increased to +1.98 V for 2 min, the remaining non-oxidized Ru area also becomes rough. These findings are compared with O overlayers and oxides on the Ru(0001) and Ru(101¯1) surfaces created by exposure to gaseous O under UHV conditions. On the other hand, gas-phase oxidation of the Ru(101¯0) surface leads to the formation of RuO with a (100) orientation. It is concluded that the difference in surface energy between RuO(110) and RuO(100) is quite small. RuO again grows epitaxially on Ru(0001), but with the (110) face oriented parallel to the Ru(0001) surface. The electrochemical oxidation of the Ru(0001) electrode surface proceeds via a 3-dimensional growth mechanism with a mean cluster size of 1.6 nm, whereas under UHV conditions, a 2-dimensional oxide film (1-2 nm thick) is epitaxially formed with an average domain size of 20 µm. © 2000 American Chemical Society.

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The initial growth mechanism of epitaxial BaTiO3 films is studied by combined application of atomic force microscopy, cross sectional high-resolution transmission electron microscopy, and x-ray diffraction. Epitaxial BaTiO3 thin films were grown by pulsed laser deposition on vicinal Nb-doped SrTiO3 (SrTiO3:Nb) (001) substrates with well-defined terraces. X-ray diffraction and cross sectional high-resolution transmission electron microscopy investigations revealed well-defined epitaxial films and a sharp interface between BaTiO3 films and SrTiO3:Nb substrates. The layer-then-island (Stranski-Krastanov mode) growth mechanism observed by analyzing the morphology of a sequence of films with increasing amount of deposited material has been confirmed by microstructure investigations. (C) 2002 American Institute of Physics.

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Electrocerâmicos são uma classe de materiais avançados com propriedades eléctricas valiosas para aplicações. Estas propriedades são geralmente muito dependentes da microestrutura dos materiais. Portanto, o objectivo geral deste trabalho é investigar o desenho da resposta dieléctrica de filmes espessos obtidos por Deposição Electroforética (EPD) e cerâmicos monolíticos, através do controlo da evolução da microestrutura durante a sinterização de electrocerâmicos à base de titanatos. Aplicações sem fios na indústria microelectrónica e de comunicações, em rápido crescimento, tornaram-se um importante mercado para os fabricantes de semicondutores. Devido à constante necessidade de miniaturização, redução de custos e maior funcionalidade e integração, a tecnologia de filmes espessos está a tornar-se uma abordagem de processamento de materiais funcionais cada vez mais importante. Uma técnica adequada neste contexto é EPD. Os filmes espessos resultantes necessitam de um passo subsequente de sinterização que é afectada pelo substrato subjacente, tendo este um forte efeito sobre a evolução da microestrutura. Relacionado com a miniaturização e a discriminação do sinal, materiais dieléctricos usados como componentes operando a frequências das microondas em aplicações na industria microelectrónica de comunicações devem apresentar baixas perdas dieléctricas e elevadas permitividade dieléctrica e estabilidade com a temperatura. Materiais do sistema BaO-Ln2O3- TiO2 (BLnT: Ln = La ou Nd), como BaLa4Ti4O15 (BLT) e Ba4.5Nd9Ti18O54 (BNT), cumprem esses requisitos e são interessantes para aplicações, por exemplo, em estações de base para comunicações móveis ou em ressonadores para telefones móveis, onde a miniaturização dos dispositivos é muito importante. Por sua vez, o titanato de estrôncio (SrTiO3, STO) é um ferroeléctrico incipiente com constante dieléctrica elevada e baixas perdas, que encontra aplicação em, por exemplo, condensadores de camada interna, tirando partido de fronteiras de grão altamente resistivas. A dependência da permitividade dieléctrica do campo eléctrico aplicado torna este material muito interessante para aplicações em dispositivos de microondas sintonizáveis. Materiais à base de STO são também interessantes para aplicações termoeléctricas, que podem contribuir para a redução da actual dependência de combustíveis fósseis por meio da geração de energia a partir de calor desaproveitado. No entanto, as mesmas fronteiras de grão resistivas são um obstáculo relativamente à eficiência do STO para aplicações termoeléctricas. Para além do efeito do substrato durante a sinterização constrangida, outros factores, como a presença de fase líquida, a não-estequiometria ou a temperatura de sinterização, afectam significativamente não apenas a microestrutura dos materiais funcionais, mas também a sua resposta dieléctrica. Se adequadamente compreendidos, estes factores podem ser intencionalmente usados para desenhar a microestrutura dos electrocerâmicos e, desta forma, as suas propriedades dieléctricas. O efeito da não-estequiometria (razão Sr/Ti 0.995-1.02) no crescimento de grão e resposta dieléctrica de cerâmicos de STO foi investigado neste trabalho. A mobilidade das fronteiras de grão aumenta com a diminuição da razão Sr/Ti. A resistividade do interior dos grãos e das fronteiras de grão é sistematicamente diminuída em amostras não-estequiométricas de STO, em comparação com o material estequiométrico. O efeito é muito mais forte para as fronteiras de grão do que para o seu interior. Dependências sistemáticas da não-estequiometria foram também observadas relativamente à dependência da condutividade da temperatura (muito mais afectada no caso da contribuição das fronteiras de grão), à capacitância do interior e fronteiras de grão e à espessura das fronteiras de grão. Uma anomalia no crescimento de grão em cerâmicos de STO ricos em Ti foi também observada e sistematicamente analisada. Foram detectadas três descontinuidades na dependência do tipo Arrhenius do crescimento de grão relativamente à temperatura com diminuições no tamanho de grão a temperaturas em torno de 1500, 1550 e 1605 °C. Além disso, descontinuidades semelhantes foram também observadas na dependência da energia de activação relativamente à condutividade das fronteiras de grão e na espessura das fronteiras de grão, avaliadas por Espectroscopia de Impedância. Estas notáveis coincidências suportam fortemente a formação de diferentes complexos de fronteira de grão com transições entre os regimes de crescimento de grão observados, que podem ser correlacionados com diferentes mobilidades de fronteira de grão e propriedades dieléctricas. Um modelo é sugerido, que se baseia na diminuição da fase líquida localizada nas fronteiras de grão, como o aumento da temperatura de sinterização, um cenário compatível com um fenómeno de solubilidade retrógrada, observado anteriormente em metais e semicondutores, mas não em cerâmicos. A EPD de filmes espessos de STO em substratos de folha de Pt e a sinterização constrangida dos filmes fabricados foram também preliminarmente tratadas. Filmes espessos de STO foram depositados com êxito por EPD sobre substratos de Pt e, depois de sinterizados, atingiram densidades elevadas. Um aumento da densificação e do tamanho de grão assim como o alargamento da distribuição de tamanho do grão foram observados com a diminuição da razão Sr/Ti, tal como anteriormente observado em amostras cerâmicas. Grãos equiaxiados foram observados para todas as composições, mas um certo grau de anisotropia na orientação dos poros foi detectado: os poros revelaram uma orientação vertical preferencial. Este trabalho focou-se também na sinterização constrangida do sistema BLnT (Ln = La ou Nd), nomeadamente de filmes espessos de BLT e BNT sobre substratos de folha de platina, e na relação do desenvolvimento de anisotropia microestrutural com as propriedades dieléctricas. As observações durante a sinterização constrangida foram comparadas com cerâmicos monolíticos equivalentes sinterizados livremente. Filmes espessos de BLnT (Ln = La ou Nd) com elevada densidade foram obtidos por EPD e subsequente sinterização constrangida. A anisometria cristalográfica do material em conjunto com um passo de sinterização constrangida resultou em grãos alongados e microestruturas anisotrópicas. O efeito do stress do substrato durante a sinterização constrangida originou graus mais elevados de anisotropia (grãos e poros alongados e orientação preferencial, bem como textura cristalográfica) nos filmes sinterizados relativamente aos cerâmicos equivalentes sinterizados livremente, não obstante o estado equivalente das amostras em verde. A densificação dos filmes de BLnT (Ln = La ou Nd) é retardada em comparação com os cerâmicos, mas depois de longos tempos de sinterização densidades semelhantes são obtidas. No entanto, em oposição a observações na sinterização constrangida de outros sistemas, o crescimento do grão em filmes de BLnT (Ln = La ou Nd) é favorecido pelo constrangimento causado pelo substrato. Além disso, grãos e poros alongados orientados paralelamente ao substrato foram desenvolvidos durante a sinterização constrangida de filmes espessos. Verificou-se uma forte correlação entre a evolução de grãos e poros, que começou assim que o crescimento do grão se iniciou. Um efeito da tensão do substrato no aumento do crescimento de grão, bem como um forte “Zener pinning”, origina microestruturas altamente texturizadas, o que também é observado a nível cristalográfico. Efeitos marcantes da anisotropia microestrutural foram também detectados nas propriedades dieléctricas dos filmes de BLnT (Ln = La ou Nd). Juntamente com o aumento da razão de aspecto dos grãos, do factor de orientação e do grau de textura cristalográfica, a permitividade relativa é ligeiramente diminuída e o coeficiente de temperatura da permitividade evolui de negativo para positivo com o aumento do tempo isotérmico de sinterização. Este trabalho mostra que a não-estequiometria pode ser usada para controlar a mobilidade das fronteiras de grão e, portanto, desenhar a microestrutura e as propriedades dieléctricas de electrocerâmicos à base de STO, com ênfase nas propriedades das fronteiras de grão. O papel da não-estequiometria no STO e dos complexos de fronteira de grão no desenvolvimento microestrutural é discutido e novas oportunidades para desenhar as propriedades de materiais funcionais são abertas. As observações relativamente à sinterização constrangida apontam para o efeito de tensões mecânicas desenvolvidas devido ao substrato subjacente no desenvolvimento da microestrutura de materiais funcionais. É assim esperado que a escolha adequada de substrato permitia desenhar a microestrutura de filmes espessos funcionais com desempenho optimizado. “Stress Assisted Grain Growth” (SAGG) é então proposto como uma técnica potencial para desenhar a microestrutura de materiais funcionais, originando microestruturas anisotrópicas texturizadas com propriedades desejadas.

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PbMoO(4) micro-octahedrons were prepared by the coprecipitation method at room temperature without the presence of surfactants and processed in a conventional hydrothermal at different temperatures (from 60 to 120 degrees C) for 10 min. These micro-octahedrons were structurally characterized by X-ray diffraction (XRD) and micro-Raman (MR) spectroscopy, and its morphology was investigated by field-emission gun scanning electron microscopy (FEG-SEM). The optical properties were analyzed by ultraviolet-visible (UV-vis) absorption spectroscopy and photoluminescence (PL) measurements. XRD patterns and MR spectra confirmed that the PbMoO(4) micro-octahedrons are characterized by a scheelite-type tetragonal structure. FEG-SEM micrographs points, out that these structures present a polydisperse particle size distribution in consequence of a predominant growth mechanism via aggregation of particles. In addition, it was observed that the hydrothermal conditions favored a spontaneous formation of micro-octahedrons interconnected along a common crystallographic orientation (oriented-attachment), resulting in self-organized structures. An intense blue PL emission at room temperature was observed in these micro-octahedrons when they were excited with a 350 nm wavelength. The origin of the PL emissions as well as its intensity variations are explained by means of a model based on both distorted [MoO(4)] and [PbO(8)] clusters into the lattice.

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The community of lawyers and their clients form a scale-free bipartite network that develops naturally as the outcome of the recommendation process through which lawyers form their client base. This process is an example of preferential attachment where lawyers with more clients are more likely to be recommended to new clients. Consumer litigation is an important market for lawyers. In large consumer societies, there always a signi cant amount of consumption disputes that escalate to court. In this paper we analyze a dataset of thousands of lawsuits, reconstructing the lawyer-client network embedded in the data. Analyzing the degree distribution of this network we noticed that it follows that of a scale-free network built by preferential attachment, but for a few lawyers with much larger client base than could be expected by preferential attachment. Incidentally, most of these also gured on a list put together by the judiciary of Lawyers which openly advertised the bene ts of consumer litigation. According to the code of ethics of their profession, lawyers should not stimulate clients into litigation, but it is not strictly illegal. From a network formation point of view, this stimulation can be seen as a separate growth mechanism than preferential attachment alone. In this paper we nd that this composite growth can be detected by a simple statistical test, as simulations show that lawyers which use both mechanisms quickly become the \Dragon-Kings" of the distribution of the number of clients per lawyer.

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Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

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The influence of the substrate temperature on the structural features and opto-electrical properties of undoped and indium-doped ZnO thin films deposited by pyrosol process was investigated. The addition of indium induces a drastic decrease (by a factor approximate to 10(10) for samples deposited at 300 degreesC) in the electrical resistivity of films, the lowest electrical resistivity (6 mOmega-cm) being observed for the film deposited at 450 degreesC. Films are highly transparent (>80%) in the Vis-NIR ranges, and the optical band gap exhibits a blue shift (from 3.29 to 3.33 eV) for the In-doped films deposited at increasing temperature. Preferential orientation of the ZnO crystallites with the c-axis perpendicular to the substrate surface and an anisotropic morphology of the nanoporous structure was observed for films growth at 300 and 350 degreesC. (C) 2002 Elsevier B.V. B.V. All rights reserved.

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Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

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The particle-growth kinetics of sodium niobate and zirconium titanate powders that were processed by the polymeric precursors method were studied. The growth kinetics that were studied for the particle, in the final stage of crystallization, showed that the growth process occurs in two different stages. For temperatures <800°C, the particle-growth mechanism is associated with surface diffusion, with an activation energy in the range of 40-80 KJ/mol. For temprratures >800°C, particle growth is controlled by densification of the nanometric particle cluster and by a neck-size-controlled particle-growth mechanism. The results suggest that this behavior was typical of the synthesis method, because two different polycation oxides presented the same behavior.

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We report the singular filtration properties of an ultrafiltration membrane made with mesoporous silica that exhibits cylindrical pores aligned mostly normal to the support. This membrane supported on tubular commercial macroporous alumina supports was prepared by the interfacial growth mechanism between stable silica-surfactant hybrid micelles made of the association of silica oligomers with polyethyleneoxide-based (PEO) surfactants and sodium fluoride, a well-known silica condensation catalyst [Boissière et al., An ultrafiltration membrane made with mesoporous MSU-X silica, Chem. Mater. 15 (2003) 460-463]. It appears that the combined effect of the silica nature of the membrane, whose surface charge can be easily adjusted by changing the pH and the non-connected cylindrical shape of the pores provides a new behavior in the retention properties, as proved by the filtration of polyoxyethylene polymers (PEO) with different molecular weights. Depending on the filtration conditions, a rejection rate of 80% and a steep cut-off at 2000 Da can be obtained or, on the reverse, polymers three times bigger than the pore diameter can diffuse through the membrane. This new filtration mechanism, which opens up new modes of separation modes, is explained in the light of both topology of the porous network and pH-dependent interactions between PEO polymers and silica porous media. © 2004 Elsevier B.V. All rights reserved.

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

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In the field of organic thin films, manipulation at the nanoscale can be obtained by immobilization of different materials on platforms designed to enhance a specific property via the layer-by-layer technique. In this paper we describe the fabrication of nanostructured films containing cobalt tetrasulfonated phthalocyanine (CoTsPc) obtained through the layer-by-layer architecture and assembled with linear poly(allylamine hydrochloride) (PAH) and poly(amidoamine) dendrimer (PAMAM) polyelectrolytes. Film growth was monitored by UV-vis spectroscopy following the Q band of CoTsPc and revealed a linear growth for both systems. Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy showed that the driving force keeping the structure of the films was achieved upon interactions of CoTsPc sulfonic groups with protonated amine groups present in the positive polyelectrolyte. A comprehensive SPR investigation on film growth reproduced the deposition process dynamically and provided an estimation of the thicknesses of the layers. Both FTIR and SPR techniques suggested a preferential orientation of the Pc ring parallel to the substrate. The electrical conductivity of the PAH films deposited on interdigitated electrodes was found to be very sensitive to water vapor. These results point to the development of a phthalocyanine-based humidity sensor obtained from a simple thin film deposition technique, whose ability to tailor molecular organization was crucial to achieve high sensitivity.

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High horizontal stresses can cause numerous ground control problems in mines and other underground structures ultimately impacting worker safety, productivity and the economics of an underground operation. Mine layout and design can be optimized when the presence and orientation of these stresses are recognized and their impact minimized. A simple technique for correlating the principal horizontal stress direction in a sedimentary rock mass with the preferential orientation of moisture induced expansion in a sample of the same rock was introduced in the 1970s and has since gone un-reported and unused. This procedure was reexamined at a locality near the original test site at White Pine, Michigan in order to validate the original research and to consider its usefulness in mining and civil engineering applications in high horizontal stress conditions. This procedure may also be useful as an economical means for characterizing regional stress fields.

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The possibility that Bright Yellow 2 (BY2) tobacco (Nicotiana tabacum L.) suspension-cultured cells possess an expansin-mediated acid-growth mechanism was examined by multiple approaches. BY2 cells grew three times faster upon treatment with fusicoccin, which induces an acidification of the cell wall. Exogenous expansins likewise stimulated BY2 cell growth 3-fold. Protein extracted from BY2 cell walls possessed the expansin-like ability to induce extension of isolated walls. In western-blot analysis of BY2 wall protein, one band of 29 kD was recognized by anti-expansin antibody. Six different classes of α-expansin mRNA were identified in a BY2 cDNA library. Northern-blot analysis indicated moderate to low abundance of multiple α-expansin mRNAs in BY2 cells. From these results we conclude that BY2 suspension-cultured cells have the necessary components for expansin-mediated cell wall enlargement.

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We study the dynamics of a growing crystalline facet where the growth mechanism is controlled by the geometry of the local curvature. A continuum model, in (2+1) dimensions, is developed in analogy with the Kardar-Parisi-Zhang (KPZ) model is considered for the purpose. Following standard coarse graining procedures, it is shown that in the large time, long distance limit, the continuum model predicts a curvature independent KPZ phase, thereby suppressing all explicit effects of curvature and local pinning in the system, in the "perturbative" limit. A direct numerical integration of this growth equation, in 1+1 dimensions, supports this observation below a critical parametric range, above which generic instabilities, in the form of isolated pillared structures lead to deviations from standard scaling behaviour. Possibilities of controlling this instability by introducing statistically "irrelevant" (in the sense of renormalisation groups) higher ordered nonlinearities have also been discussed.