O seleneto de cobre é um semicondutor tipo p com características energéticas adequadas para aplicações em dispositivos eletrônicos e optoeletrônicos de filmes finos. Na literatura encontram-se poucos trabalhos que utilizam o planejamento de experimentos com a finalidade de otimização dos parâmetros de síntese de filmes finos assim como são raras a aplicação de filmes finos de seleneto de cobre em diodos orgânicos emissores de luz (OLED). Com o objetivo de se investigar a otimização das propriedades ópticas e elétricas de filmes finos de seleneto de cobre, obtidos pela técnica de banho químico neste trabalho delineou-se um planejamento fatorial 2 3 com ponto central em triplicata, para estudar a influência dos parâmetros de síntese nas respostas de transmitância e resistividade. As variáveis escolhidas foram concentração da solução de selenossulfato de sódio, tempo de reação e espessura dos filmes. As respostas analisadas foram resistividade de superfície, transmitância e refletância óptica, energia de gap, estrutura cristalina, espessura e composição elementar. Construíram-se OLEDs com a deposição de MDMO-PPV e alumínio sobre os filmes finos de seleneto de cobre, a fim de se avaliar a integração dos filmes ao processo de eletroluminescência. Os filmes de seleneto de cobre produzidos apresentaram resistividade de superfície entre 30,49 e 853,59 Ω/□ e transmitância óptica entre 11,93 e 49,50% para a faixa de comprimento de onda entre 574 a 584 nm. O planejamento indicou claramente que quanto maior a transmitância maior a resistividade elétrica e vice-versa. Os filmes apresentaram-se amorfos e compostos por átomos de cobre e selênio isentos de contaminantes. A energia de gap média dos filmes foi de 2,08 eV sendo que apenas os dispositivos produzidos com filmes finos de seleneto de cobre com as configurações +++, +-- e 000 contribuíram para a promoção da eletroluminescência na camada de MDMO- PPV. Destes resultados pode-se concluir que as propriedades físicas dos filmes são fortemente dependentes dos parâmetros de síntese e que, sendo as grandezas de transmitância e resistividade diretamente proporcionais, deve-se optar pela configuração que atenda à aplicação desejada.

A Fluorescência de Raios X por Dispersão em Energia (EDXRF) é uma técnica bem estabelecida que pode ser usada em controle de qualidade em processos industriais. Nesse estudo, foi proposta uma análise de dois tipos de tintas, uma regular e outra especial, amplamente usadas na indústria. Os objetivos foram os de determinar a composição da tinta, quantificando os elementos inorgânicos com EDXRF, e checar se a quantidade de elementos tóxicos está de acordo com a normativa RoHS (Restriction of Hazardous Substances) e com a Norma Brasileira (NBR). Além disso realizar uma Análise de Componentes Principais (PCA) para agrupar as tintas de acordo com o tipo e construir modelos de Regressão por Mínimos Quadrados Parciais (PLSR) para fazer uma previsão da espessura da camada de tinta aplicada sobre placas de aço, usando os dados da EDXRF. Avaliando os resultados quantitativos, descobriu–se que algumas amostras de tinta apresentaram elementos tóxicos como o Cr e Pb. As análises de PCA resultaram em uma separação das placas, agrupando–as segundo as cores e os tipos de tinta utilizados na pintura. Os resultados dos modelos de PLSR indicaram espessura de camada entre 54 µm e 97 µm, com um desvio relativo médio de 1% comparado com o método convencional utilizado em medidas de espessuras de camadas de tinta (método magnético). Os resultados mostraram que a EDXRF é uma técnica alternativa confiável para determinar os metais presentes nas tintas em pó. Além disso, as análises de PCA e PLSR combinadas com a EDXRF trazem resultados significativos quanto a concordância com as normativas e informações sobre a espessura de camada de tinta.

Com o objetivo de discriminar catodos de baterias de telefone celular com diferentes estados de saúde (SOH), tendo o composto LiCoO 2 como o material eletroativo, foram realizadas análises estatíticas multivariadas, pelos métodos de Análise de Componentes Principais (ACP) e de Análise Hierárquica de Agrupamentos (AHA), em dados de difração de raios X e espectroscopia de infravermelho, nos materiais dos catodos dessas baterias. Também foram realizadas análises univariadas nos dados dos parâmetros cristalográficos, de morfologia e tamanho das partículas dos catodos para auxiliar nas interpretações estatísticas. Tanto a ACP, como o método de AHA discriminam os catodos das baterias em três grupos com apenas dois fatores, respondendo por mais de 99% da variância explicada, usando os dados de DRX ou os de FTIR. A ACP nos dados de DRX levou a concluir que os agrupamentos dos catodos foram organizados devido às deformações nos parâmetros de rede do LiCoO 2 , em boa concordância com os valores de SOH das correspondentes baterias. A aplicação da ACP aos dados de FTIR resultaram em agrupamentos discriminados pelos fatores da variação das intensidades dos espectros e deslocamentos das bandas de absorção.

Além de se expandir anisotropicamente, o universo pode também ser anisotrópico ao nível de sua curvatura (espacial). Em particular, modelos com curvatura anisotrópica explicam tanto a fenomenologia do modelo ΛCDM quanto a isotropia e homogeneidade da CMB em primeira aproximação (espaço-tempo de fundo). Assim, eles oferecem um exemplo interessante e viável onde o princípio cosmológico não é justificado a partir dos dados observacionais. Neste tra- balho extraímos a dinâmica linear das perturbações tensoriais em duas classes de cosmologias com curvatura espacial anisotrópica. Duas dificuldades surgem em comparação com o mesmo cálculo em cosmologias isotrópicas. A primeira delas vem do fato de que as duas polarizações do tensor não se comportam como um campo de spin-2, mas sim como os componentes irre- dutíveis de spin-0 e spin-1 de um campo tensorial simétrico, transverso e sem-traço, cada um com sua própria dinâmica. A segunda dificuldade acontece porque as perturbações métricas são algebricamente acopladas, e, portanto, não se pode ignorar modos escalares e vetoriais focando apenas nos modos tensoriais — mesmo que estejamos interessado neste último — sob o risco de se obter as equações de movimento erradas. Nós ilustramos nossos resultados encontrando soluções analíticas e avaliando os espectros de potência das polarizações tensoriais em um uni- verso dominado pela radiação. Concluímos com alguns comentários sobre como esses modelos poderiam ser confrontados com experiências futuras sobre polarização da CMB.

Este trabalho objetivou sintetizar nanofios de prata (AgNW) para utilização como substituto ao óxido de índio e estanho (ITO) na construção de eletrodos transparentes e flexíveis depositados sobre diferentes substratos. O ITO é o material geralmente utilizado na fabricação de eletrodos transparentes, contudo possui elevado custo de produção e baixa maleabilidade para utilização em dispositivos flexíveis. Os AgNW foram sintetizados pelo método poliol em etilenoglicol, com nitrato de prata (AgNO 3 ) como precursor, polivinilpirrolidona (PVP) como surfactante e cloreto de sódio (NaCl) como agente estabilizante. A purificação foi realizada em acetona e etanol. Os produtos resultantes das sínteses foram caracterizados, principalmente, pelas medidas de extinção óptica (absorção e espalhamento) em solução, usando a ressonância plasmônica para explicar os espectros obtidos. Imagens de microscopia eletrônica (MEV e MET) foram utilizadas para a caracterização estrutural das nanoestruturas produzidas. Como resultado, foi possível produzir AgNW com diâmetro médio de ~120 nm e comprimento de ~3 m. Filmes finos condutores e transparentes foram depositados via Barra Meyer e Spray. Após a deposição dos nanofios, sobre vidro ou polietileno tereftalato (PET), os filmes foram tratados termicamente a 150 ºC durante 40 minutos. A caracterização dos filmes foi realizada por medidas de resistência de folha usando o método de quatro pontas e por medidas de transmitância óptica. Assim, foram produzidos eletrodos com ampla faixa de transmitância óptica (35 – 75 %) e resistência de folha (3 – 76 Ω), possibilitando controlar essas propriedades físicas com a variação da concentração de nanofios no eletrodo.

Neste trabalho, estudamos como aplicar bosonização ao efeito Hall quântico. A bosonização consiste em descrever uma teoria quântica de campos de férmions em termos de bósons. Pro- vamos que os sistemas bosonizado e original levam às mesmas funções de correlação, com- provando o sucesso da técnica. Estudamos alguns sistemas, como o modelo de Thirring e o modelo de Schwinger, que podem se tornar mais fáceis de resolver após o uso da bosoniza- ção. Em seguida, prosseguimos com o estudo do efeito Hall quântico, caracterizado por valores quantizados da condutância de Hall os quais não são esperados pela teoria clássica. Utilizamos a abordagem microscópica e a abordagem efetiva, descrita pela teoria de Chern-Simons, para estudar o efeito Hall quântico inteiro e o efeito Hall quântico fracionário. Em seguida, des- crevemos o sistema Hall como uma matriz de fios quânticos sem spin em 1 + 1 dimensões e aplicamos bosonização no modelo. Observamos que o sistema bosonizado captura a física do efeito Hall quântico, bem como as características topológicas da teoria de Chern-Simons, o que leva a uma conexão direta entre os fios quânticos e a abordagem efetiva. Essa conexão gera um vínculo entre os graus de liberdade microscópicos e a teoria efetiva.

O poder combinatório da teoria de partições permite calcular os parâmetros termodinâmicos dos sistemas físicos. Em particular, a teoria das partições é especialmente útil para contar os estados que são especificados pela aplicação dos operadores de criação. Também derivamos e refinamos a fórmula de Hardy-Ramanujan através da Mecânica Estatística.

A demanda crescente por baterias com altas densidades de energia, para dispositivos portáteis e veículos elétricos, esbarra na origem esgotável dos materiais atualmente empregados. A previsão de esgotamento das reservas de cobalto, principal componente das baterias de íon lítio, é entorno de cinquenta anos. Os óxidos de metais de transição ternários do tipo lamelar com parcial substituição do cobalto em sua composição (LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 ) são os compostos mais promissores para substituírem os eletrodos ricos em cobalto (LiCoO 2 ), e isso já vem acontecendo comercialmente. Contudo, a eficiência desse material como eletrodo não é plenamente alcançada devido à instabilidade dos eletrólitos nos altos potenciais de oxidação requeridos nos processos de carga. Nesse trabalho, filmes finos foram depositados por RF sputtering com objetivo de compreender como as propriedades cristalográficas e morfológicas dos eletrodos ternários podem impactar na otimização da sua eficiência eletroquímica. Os parâmetros de deposição que influenciam na estequiometria, morfologia superficial e rendimento eletroquimico foram investigados utilizando-se um planejamento fatorial de experimentos do tipo 2 2 , sendo a composição atômica, a caracterização cristalográfica, a morfológica, e a eletroquímica dos filmes ternários caracterizadas respectivamente por fluorescência de raios X, difração raios X, espectroscopia no infravermelho, microscopia de força atômica, e cronopotenciometria. Cada experimento do planejamento mostrou filmes relativamente diferentes tanto em morfologia como em composição química. As medidas de difração e fluorescência de raios X indicam, respectivamente, eletrodos parcialmente cristalinos com pronunciada orientação preferencial e concentrações maiores de manganês em relação aos outros metais, para todos os filmes depositados por sputtering. Os estudos topográficos exibiram filmes com morfologia granular e tamanhos de grãos diferentes, diretamente dependentes da potência de deposição. A capacidade de carga dos filmes sofre forte influência da potência de deposição, que produz filmes subestequiométricos e com maior rugosidade superficial. O valor da capacidade de carga para o filme depositado com 100 W e 5 mL/min foi de aproximadamente 250 mAh/g, valor superior ao encontrado na literatura para eletrodos convencionais em pó com aditivos que é de 200 mAh/g. Esses resultados revelaram que os caminhos a serem trilhados para se aumentar a capacidade de carga dos eletrodos de baterias recarregáveis de íon lítio com óxidos ternários, que mais se relaciona com as características morfológicas e cristalográficas do que com a concentração de metais.

Os materiais resinosos compostos utilizados em Medicina Oral e Restauradora requerem propriedades microestruturais que lhes confiram os requisitos necessários para o sucesso clínico. O objetivo desta pesquisa é estudar a influência do tempo e da potência de irradiação nas propriedades microestruturais de compósitos fotoativados do tipo Bulk Fill (RCBF). Para isso, três RCBF foram estudadas em função do protocolo de fotoativação (P) utilizado. Os materiais estudados foram: Tetric N-Ceram- TNF, Opus Bulk Fill- OBF e Filtek Bulk Fill Flow- FBFF, separadas em três grupos em função de P: 𝑃 0 – grupo controle; 𝑃 1 - 1000 𝑚𝑊 ⁄ 𝑐𝑚 2 , 20 seg; e 𝑃 2 – 3200 𝑚𝑊 ⁄ 𝑐𝑚 2 , 6 seg. As propriedades microestruturais como: grau de conversão (GC), perfil de porosidade, contração de polimerização, tensão de contração, grau de cristalinidade e morfologia das partículas poliméricas (ou aglomerados), foram estudadas por médio da espectroscopia por Transformada de Fourier, Microtomografia de raios-X (micro-CT), Difração de Raios-X (DRX), e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), respectivamente. Os dados foram tabulados e tratados estatisticamente. Os resultados mostraram que GC foi máximo para OBF e mínimo para TNF, isto independente de P. 𝑃 1 resultou em maiores valores de GC para as três RCBF analisadas. Todas as RCBF exibiram contração de polimerização e tensão de contração independente de P, tendo a FBFF exibido os maiores valores entre as amostras, ambos para 𝑃 1 e 𝑃 2 . 𝑃 2 apresentou maiores valores de contração para todas as RCBF. TNF mostrou maior porosidade absoluta, independente de P. Não foi evidenciada alteração da cristalinidade das RCBF em função de P. A morfologia das RCBF foi influenciada por P. Para 𝑃 1 as RCBF apresentaram uma morfologia menos homogênea e com tamanho maior nas partículas. Pode-se concluir que os protocolos de fotoativação afetam as propriedades microestruturais, de forma que 𝑃 1 resulta em, propriedades físico-mecânicas mais desejáveis para a aplicação clínica.

In this work it is explored the use of two mixed organic dyes, Kremer Blue (Kb) and Coumarin 7 (C7), to design optical filters for applications in the P 3HT : P C 61 BM Or- ganic Photovoltaic device. The use of the filter was intended to increase the External Quantum Efficiency of the device by means of the Luminescent Down-Shifting (LDS) effect, at the same time that is expected to be used for preventing fast UV degradation of the solar cell. It was found that the sample Kb 92.5 C7 7.5 dissolved in a PMMA solu- tion (3 mg/mL) has a PLQY of 93.6%, the highest value obtained in the optimization process. Figures of merit of this material, accompanied by simulations of the EQE us- ing the Rothemund model reveal that this sample would contribute to an increment of 19.8% in the photo-generated current of the device. The I-V characteristic curve was measured for eight devices and the average change in current density obtained was 18.6%. Time-resolved PL results show a decrease in the lifetime of samples with different con- centrations of C7, compared to the lifetime of single Kb samples. This result suggest that exist an energy transfer process, presumably mediated by a Föster mechanism. The photo-generated current was measured upon solar exposure, with and without the LDS filter, for non encapsulated devices. It was found that during the first 3 hours of solar exposure, the samples with the LDS filter present higher photo-generated current values when compared to devices without the filter. However, upon longer exposure, a rapid drop in the generated current for both devices (with and without filter) was observed. Although increments in the photo-generated current were achieved by means of the LDS filter, further improvements are needed in order to enhance the lifetime of the device.