Ciências Exatas e Tecnológicas
URI permanente desta comunidadehttps://locus.ufv.br/handle/123456789/4
Navegar
Item Análise da termodinâmica e da fenomenologia de Gelos de Spin artificiais em geometrias exóticas(Universidade Federal de Viçosa, 2016-02-02) Lopes, Ricardo Junior Campos; Melo, Winder Alexander de Moura; http://lattes.cnpq.br/2455809421513287Gelos de Spin atraíram muita atenção nos últimos anos devido surgimento de excitações coletivas que se comportam como monopolos magnéticos nestes sistemas. Podemos separar os gelos de spin em dois tipos: Naturais e Artificiais. Os gelos de spin naturais, ou somente gelos de spin, são óxidos de terras-raras, com estrutura do tipo pirocloro, cujos principais representantes são o Titanato de Disprósio (Dy 2 T i 2 O 7 ) e o Titanato de Hólmio (Ho 2 T i 2 O 7 ). Uma das principais características destes sistemas é a presença de uma frustração geométrica que força o sistema a apresentar as chamadas regras do gelo, onde em cada vértice da rede apresentam dois spins saindo e dois entrando. Violações desta regra do gelo nestes sistemas são entendidas como monopolos magnéticos. Os gelos de spin artificiais são estruturas criadas com o intuito de imitar o comportamento de seus análogos naturais. Com este objetivo, monta-se litograficamente redes com na- noilhas magnéticas capazes de mimetizar as interações em uma rede cristalina. Neste trabalho, além de revisitar os resultados já conhecidos para a rede quadrada, estudaremos quatro novas geometrias para este sistema. Durante todo o trabalho utilizaremos simulações computacionais para obtenção dos resultados, tanto da termodinâmica quanto da fenomenologia do sistema. Os dois principais métodos utilizados ao longo da simulação foram os métodos de Metropolis e Wang-Landau. Os resultados para a termodinâmica incluem possíveis transições anômalas para novas geometrias, incluindo em alguns casos, aparente invariância da energia do sistema com o tamanho do sistema. Com respeito a fenomenologia, observaremos excitações com comportamento monopolar que são, entretanto, fisicamente inaceitáveis. Imagens das linhas de campo magnético das excitações foram geradas como auxilio aos estudos fenomenológicos.Item Aplicação da metodologia do trabalho em grupo cooperativo no ensino de física(Universidade Federal de Viçosa, 2015-09-01) Silva, Vanderlei Generoso da; Ferreira, Sukarno Olavo; http://lattes.cnpq.br/9475953387482545Este trabalho teve como expectativa avaliar a aplicação do método de grupo cooperativo no processo ensino aprendizagem da disciplina de Física para o ensino médio através da comparação do desempenho dos alunos em turmas com e sem metodologia de trabalho em grupos cooperativos e pela aplicação de um questionário para analisar as percepções dos alunos em relação à metodologia. Além disso, buscou-se compreender os aspetos gerais do trabalho em grupo cooperativo e produzir um manual que oriente a implementação dessa metodologia. Objetivou-se também aprofundar o conhecimento da metodologia do trabalho em grupo cooperativo bem como suas principiais modalidades de aplicação no contexto da sala de aula. Assim, essa técnica foi aplicada em duas turmas de segundo e duas do primeiro ano do ensino médio da Escola Estadual Doutor Raimundo Alves Torres, na cidade de Viçosa, MG. Outras quatro turmas, duas de primeiro e duas de segundo ano, foram usadas como turmas controle para a comparação. Os resultados obtidos mostram que a utilização desta metodologia traz resultados positivos. Em todas as turmas nas quais ela foi aplicada houve uma melhoria no desempenho dos alunos. Houve redução, entre 30 e 50 por cento, no número de alunos abaixo da média. Além disso, a análise do questionário mostrou uma grande aceitação da metodologia proposta.Item Caracterização do complexo DNA-Putrescina via pinça óptica(Universidade Federal de Viçosa, 2017-07-26) Públio, Bruno Carvalho; Rocha, Márcio Santos; http://lattes.cnpq.br/1240411819629802No presente trabalho foram estudadas as mudanças conformacionais da moĺécula de DNA devido a sua interação com variadas concentrações de Putrescina, e também para distintas forças iônicas ([Na + ]: 150 mM, 10 mM e 1 mM). Para análise do complexo DNA- Putrescina foi utilizado o método experimental de pinçamento óptico para obtermos, na primeira parte do trabalho, dois relevantes parâmetros mecânicos, o comprimento de contorno e o comprimento de persistência, para concentrações distintas de Putrescina. Na segunda parte do trabalho os dados obtidos dos parâmetros mecânicos foram utilizados para determinarmos os parâmetros físico-químicos relacionados ao complexo DNA-Putrescina; a conexão entre estes, aparentemente, distintos grupos de parâmetros é feita a partir de uma modelagem estatística que faz uso da isoterma de ligação de Hill. Da análise destes resultados, e também levando em conta os trabalhos de outros pesquisadores, sugerimos que o tamanho do complexo formado pela putrescina, em cada concentração de [Na + ], é significante para o efeito mecânico causado na molécula de DNA.Item Caracterização estrutural, elétrica e magnética de CdMnTe obtido por epitaxia de feixe molecular(Universidade Federal de Viçosa, 2016-04-28) Ojeda Toro, Oscar Eliecer; Araújo, Clodoaldo Irineu Levartoski de; http://lattes.cnpq.br/5246240691425255Nos semicondutores magn ́eticos diluídos (SMD) parte dos átomos da rede cristalina são substituídos por átomos magnéticos, tais como, metais de transição (Mn, Fe, Ni, Co, Cr) ou terras raras (Eu, Gd, Er). Esta inserção de íons magnéticos na estrutura induzem comportamento ferromagnético em um semicondutor não-magnético. O caráter magnético dos a ́ tomos dopantes vem dos elétrons desemparelhados no último nível d (metais de transição) ou f (terras raras) [12]. Assim, as características semicondutoras e ferromagnéticas coexistem nestes materiais onde as propriedades de carga e de spin dos elétrons podem ser manipulados simultaneamente. Este ́e um fato potencialmente importante para aplicações tecnológicas. O CdMnTe ́e um SMD formado pela ligação entre os elementos dos grupos II-VI da tabela periódica, no qual foram introduzidas impurezas magnéticos de Mn substituindo alguns ́atomos de Cd. Nosso estudo foi iniciado com o crescimento de camadas epitaxiais de CdMnTe com diferentes concentrações de Mn (9%, 19%, 40% e 66%). Medidas de difração de raios-x foram efetuadas para determinar a estrutura cristalina do semicondutor e para estimar a concentração de Mn. Medidas de magnetização ̧em função da temperatura e curvas de histerese magnética foram realizados com um dispositivo supercondutor de interferência quântica (SQUID). A presença de características magnéticas foi observada nas amostras a temperaturas baixas para todas as concentrações testadas. Medidas de resistividade foram realizados nos filmes para uma ampla gama de temperaturas entre 5K e 300K. Um comportamento típico paramagnético foi observado a temperaturas elevadas (acima de 40K). Processos de condutividade tipo hopping foi verificado em temperaturas abaixo de 40K para filmes com concentração de 9% de Mn.Item Combinando Metodologia de Ensino Peer Instruction com Just-in-Time Teaching para o Ensino de Física(Universidade Federal de Viçosa, 2016-01-15) Lopes, Antônio Martins; Neves, Álvaro José Magalhães; http://lattes.cnpq.br/1620285745257222Os métodos ativos de ensino despontam como uma opção superior ao que denominaremos de método tradicional de ensino, esse centrado nas exposições do professor para uma audiência passiva. O método ativo de ensino mais conhecido e utilizado em Física é o Peer Instruction (Instrução pelos Colegas - IpC). Ele tem sido utilizado experimentalmente na Universidade Federal de Viçosa (UFV) desde 2011 na disciplina introdutória Física 2 (fluidos, ondas mecânicas, ondas eletromagnéticas e termodinâmica). O propósito principal desta dissertação é estabelecer se, e em que condições, a metodologia IpC promove aprendizado superior ao do método tradicional de ensino. Além disso, analisamos o tempo que essa metodologia ativa demanda dos estudantes e também quais são as atitudes deles com relação às várias componentes do método. Na esteira dessa investigação, nós documentamos a implantação da IpC na UFV, destacando os seus erros, acertos e descobertas. Apresentamos ainda uma parte do material didático desenvolvido e discutimos a sua utilização em sala de aula. A pesquisa apresentada aqui é um estudo de larga escala, que compreendeu uma amostra com cerca de 3.000 alunos, em sete semestres acadêmicos. Os dois métodos didáticos avaliados (IpC e tradicional) foram utilizados simultaneamente em todos os semestres, em turmas distintas. Dessa forma, todos os discentes de cada semestre passaram pelas mesmas provas, que foram corrigidas de forma padronizada e uniforme. As notas e o percentual de aprovação foram analisados estatisticamente dentro de grupos com preparo acadêmico equivalente. O preparo acadêmico foi determinado com base no desempenho dos estudantes no Force Concept Inventory (FCI) e também na nota obtida numa disciplina de Física anterior a esse estudo. Os nossos resultados mostraram que a aplicação da IpC per se não proporcionou ganhos de aprendizado (medidos pelas notas de prova), exceto para 10% dos estudantes, o grupo com melhor preparo acadêmico. Para os outros alunos, as duas metodologias levaram a resultados estatisticamente equivalentes. Entretanto, conjugando a IpC com 15 questionários pré-aula, elaborados para estimular o estudo antecipado para aula, a IpC proporcionou um ganho significativo de aprendizado para os alunos com os mais diversos níveis de preparo acadêmico, seja pela métrica de notas em provas, como também pela do percentual de aprovação. Trata-se de um resultado original e importante. De fato, a literatura da área enfatiza que os resultados da IpC são superiores aos do ensino tradicional, mesmo sem a utilização de outros expedientes para fomentar o estudo pré-aula. Contudo, esses artigos tratam de pesquisas em instituições extremamente seletivas, cujos estudantes têm em média um preparo acadêmico (medido pelo FCI) semelhante ao dos 10% melhores alunos na população que estudamos. Investigou-se também o tempo necessário para a realização das atividades relacionadas com a IpC por meio de um questionário de avaliação. Concluímos que a metodologia Instrução pelos Colegas demanda do aluno um tempo de estudo compatível com o que é recomendado na literatura para disciplinas em geral. Determinamos que os alunos precisam em média de 2,5 horas para estudar antecipadamente o conteúdo de uma aula e responder ao questionário associado. O questionário de avaliação revelou também que a maioria dos alunos avalia positivamente a IpC e que acredita que o estudo antecipado e as discussões em sala de aula contribuem para o seu aprendizado. Todavia, a maioria acredita que os questionários pré-aula não auxiliam no aprendizado. Em síntese, este trabalho demonstra com clareza a importância capital do estudo pré-aula na IpC, sobretudo quando esse método é utilizado em um corpo estudantil com uma ampla gama de preparos acadêmicos. Nesse caso, o ganho em aprendizado depende da utilização de instrumentos para fomentar o estudo antecipado para as aulas. Entretanto, a importância do principal instrumento, o questionário pré-aula, não é percebida espontaneamente pelos alunos. O tempo demandado do estudante é uma preocupação comum quando se analisa a possibilidade de utilizar a IpC. Esta investigação revela que é possível obter com a IpC aprendizado superior ao obtido com o método tradicional de ensino, sem contudo demandar do aluno mais tempo de trabalho que o recomendado na literatura.Item Construção de um diagrama de fases para ocomplexo Sso7dC8 + DNA(Universidade Federal de Viçosa, 2016-07-21) Nascimento, Viviane Valquíria do; Ramos Júnior, José Ésio Bessa; http://lattes.cnpq.br/4851168289143598A proposta de estudar o comportamento de polímeros de origem biológica em soluções fisiológicas é de grande interesse para a física de polímeros devido à sua importância em seres vivos. Proteínas, polissacarídeos, o ácido desoxirribonucleico - DNA e ácido ribo- nucleico - RNA, são exemplos de polímeros biológicos de extrema importância. A partir da necessidade de compreender e ser capaz de manejar tais polímeros, especialmente para um possível tratamento de doenças ou manipulação genética, a física de polímeros tem fo- cado intensamente no estudo do DNA e proteínas celulares. Além de um interesse prático, existe a possibilidade de usar o DNA, que configura um polieletrólito com elevado peso mo- lecular de estrutura bem conhecida, para estudar física de polímeros pura e simplesmente. Polímeros que apresentam cadeias ramificadas, por exemplo, tem propriedades singulares ainda pouco esclarecidas. Neste trabalho é apresentado um estudo do comportamento de fases de um polímero ramificado em função da densidade de ramificações e da quantidade de polímero altamente flexível necessária para condensar o polímero ramificado, ocasio- nando a separação de fases. O DNA complexado com a proteína modificada Sso7d-C8, configura o polímero ramificado e o polietilenoglicol o polímero altamente flexível utili- zado. O diagrama de fase para o complexo Sso7dC8 + DNA foi construído para dois pesos moleculares de polietilenoglicol. A comparação entre a quantidade de polímero flexível de diferentes pesos moleculares necessária para observar a separação de fases condiz com as predições teóricas. O comportamento de polímeros em solução depende principalmente de interações eletrostáticas, de forças de van der Walls e forças de depleção. Devido prin- cipalmente à assimetria entre os componentes da solução estudada nesta dissertação, a separação de fases pode ser entendida em termos da interação de depleção, proposta por Asakura e Oosawa (1954), como manifestação de um efeito entrópico.Item Desconstrução / reconstrução dos conceitos de calor e temperatura: um olhar sobre o ensino de física na educação de jovens e adultos(Universidade Federal de Viçosa, 2015-10-15) Oliveira Neto, Noé Comemorável de; Carvalho, Regina Simplício; http://lattes.cnpq.br/9593195349973608Aprender física não é tarefa fácil uma vez que é preciso abstração por parte dos alunos para entender o que o material didático e/ou o professor estão lhe apresentando. Quando persiste, nas instituições de ensino, aulas tradicionais, aprender física, bem como as demais ciências, se torna ainda mais difícil. Quando se refere ao ensino de física na Educação de Jovens e Adultos (EJA) a possibilidade de tornar-se um ensino mecânico é ainda maior, uma vez que o fator de restrição do tempo é um agravante no que se refere à construção do conhecimento reflexivo (BIANCHINI, 2011). A proposta desse trabalho foi, além da elaboração e desenvolvimento de uma sequência didática, fazer também uma análise qualitativa do desenvolvimento dos alunos, bem como avivar suas capacidades de debater, expor opiniões e imbricar o conhecimento científico ao cotidiano, buscando assim tornar a aula mais atraente para os mesmos. Para a execução da pesquisa foi escolhida uma turma da EJA de uma escola pública mineira na cidade de Caratinga - MG. A pesquisa teve início quando os alunos estavam cursando o primeiro período do ensino médio e se estenderam até o término da primeira etapa do segundo ano do ensino médio. O tema trabalhado, calor e temperatura, foi selecionado para coincidir com a proposta curricular do segundo ano do ensino médio (EM). Outro fator motivador na escolha do tema é o fato de ser um tópico que possibilita atividades reflexivas, vivências cotidianas e atividades práticas realizáveis em sala de aula, uma vez que a escola não possui laboratório de física. Para o desenvolvimento do material baseou-se na teoria da aprendizagem significativa de David Ausubel. Segundo esta teoria, para que o aluno desenvolva uma aprendizagem significativa é necessário que ele consiga redefinir as ideias já existentes sobre um determinado assunto, relacionar a nova informação recebida com a informação que já existe e assim esse aluno consegue aplicar o conteúdo ensinado em sua vida de forma prática e o que aprendeu realmente passa a ter significado para ele. Assim, utilizou-se nas aulas atividades investigativas, onde se busca conhecer o que o aluno já sabe sobre um determinado assunto e partindo desse conhecimento prévio estimula-se questionamentos. Em uma atividade investigativa é importante que o aluno passe pela fase de reflexão crítica sobre a questão proposta, formule uma resposta prévia, exponha essa primeira resposta aos colegas, debata e compartilhe ideias para então formular uma resposta conjunta e consolidar um conhecimento sobre o assunto. Por fim, buscou-se verificar se as atividades propostas permitiram aos alunos entenderem fenômenos físicos presentes em seu cotidiano. A partir dessa análise dos resultados obtidos por diferentes métodos de avaliação observou- se que os alunos da turma em questão possuem muita dificuldade em relacionar fenômenos cotidianos com científicos, possuem pouca disponibilidade de tempo para estudar, mas apresentam genuíno desejo pelo conhecimento. Esses alunos se manifestaram de forma muito positiva em relação às aulas de física, o que por si só caracteriza a relevância da pesquisa.Item Difusão para a investigação da estabilidade de troianos hipotéticos dos planetas exteriores(Universidade Federal de Viçosa, 2005-07-20) Soares, Jean Silva; Cordeiro, Ricardo Reis; http://lattes.cnpq.br/7664490317008966No presente trabalho estudamos as órbitas de partículas testes simuladas em torno dos “pontos eqüilaterais estáveis L 4 ” dos quatro maiores planetas do Sistema Solar. O método do expoente de Hurst foi aplicado para caracterizar os processos difusivos presentes nestas regiões. A técnica de Cordeiro e Mendes (2005) foi utilizada para o cálculo dos expoentes de Hurst. Os resultados obtidos são comparados com os resultados de Holman e Wisdom (1993) para o cálculo do tempo de encontros próximos e com os resultados de Nesvorný e Dones (2002) para o cálculo do expoente de Lyapunov.Item Dinâmica de skyrmions e cristais de skyrmions auto-organizados(Universidade Federal de Viçosa, 2013-02-21) Amaral, Marco Antônio; Pereira, Afrânio Rodrigues; http://lattes.cnpq.br/6414129511154901Tais redes são uma boa descrição de materiais reais quase bidimensionais, pois estes, com frequência, possuem defeitos e impurezas, bem como fortes efeitos de borda, impedindo que um modelo infinito e contínuo os descreva bem. Foram analisados Skyrmions em redes livres de impurezas bem como sua interação com defeitos magnéticos, campos magnéticos externos e outras excitações do mesmo tipo na rede. Em especial foi analisada também a formação de cristais de skyrmions devido a interação entre excitações e sua consequente auto-organização. O estudo destes foi feito através de métodos computacionais de Dinâmica de Spins utilizando-se integradores do tipo Preditor-Corretor. Os resultados obtidos mostram que o modelo proposto se ajusta aos modelos teóricos contínuos no limite termodinâmico. Ainda assim, foram encontrados vários fenômenos novos para redes pequenas em que a dimensionalidade reduzida e discreteza do sistema pode gerar novas interações não previstas por modelos analíticos. Entre tais fenômenos podemos incluir a aniquilação de Skyrmions via impurezas, movimentação de skyrmions por campos aplicados e energias de interação inter-skyrmions. Tais simulações são de grande importância visto que recentemente foi demonstrado [1–4] que redes hexagonais de Skyrmions podem se formar em filmes finos e podem ser detectadas experimentalmente [5–11]. Considerando a área de memórias magnéticas de alta densidade, quasi-partı́culas estáveis como skyrmions seriam de grande aplicação prática [12].Item Efeito de mobilidade no limiar epidêmico da dinâmica SIS em redes livres de escala(Universidade Federal de Viçosa, 2016-02-25) Silva, Diogo Henrique da; Ferreira Junior, Silvio da Costa; http://lattes.cnpq.br/6705029756494017Neste trabalho foram realizados estudos analíticos e computacionais do modelo Suscetível-Infectado-Suscetível (SIS) incluindo o processo de difusão de agentes infectados em redes complexas com distribuição de grau em lei de potência, P (k) ∼ k −γ . Consideramos casos em que a difusão é simples ou preferencial. No modelo, cada vértice infectado da rede transmite a infecção para um de seus vizinhos com uma taxa constante λ e torna-se espontaneamente suscetível com uma taxa μ. O processo de difusão simples corresponde a uma troca de um agente infectado localizado em um vértice i com um agente localizado em um vértice j escolhido, aleatoriamente, em sua vizinhança. Na difusão preferencial, esta troca ocorre, preferencialmente, com o vértice de maior grau na vizinhança do vértice contendo o agente infectado. A análise teórica realizada com a aproximação de campo médio HMF (Heterogenous Mean Field ) mostra que para a difusão simples o limiar epidêmico independe do coeficiente de difusão, d, para qualquer valor de γ. Além disso, os resultados conhecidos para o SIS são mantidos, sendo que para γ > 3 temos um limiar finito. A teoria QMF (Quenched Mean field ) prevê o mesmo comportamento da teoria HMF no limite termodinâmico para γ < 2.5. Quando γ > 2.5 a teoria QMF prevê que o limiar se anula no limite termodinâmico. O decaimento do limiar com tamanho da rede difere daquele previsto para o modelo SIS na ausência de difusão. As diferenças entre as previsões HMF e QMF são mais evidentes quando mantemos o tamanho da rede fixo e variamos d. Nela observamos uma redução do valor do limiar epidêmico para d baixo e um aumento para d elevado na teoria QMF. Foi observado um bom acordo da teoria QMF com as simulações. Também estendemos a teoria BCPS (Boguña, Castellano e Pastor-Satorras) ao modelo incluindo difusão simples, considerando a dinâmica em um hub aproximada por um grafo estrela modificado. Ela nos fornece uma boa descrição qualitativa dos resultados obtidos. Na difusão preferencial temos um bom acordo entre as teorias HMF, QMF e simulações sendo verificado que a difusão leva a um limiar correspondente ao de uma estrela, para γ < 3. Vimos que para γ > 2.5, a transição de fase é destruída devido a ausência de surtos epidêmicos nos hub, eliminando as flutuações na densidade de vértices infectados.Item Efeitos da cafeína sobre a estrutura da molécula de DNA: um estudo por espectroscopia de força(Universidade Federal de Viçosa, 2017-07-25) Moura, Tiago de Assis; Rocha, Márcio Santos; http://lattes.cnpq.br/2177766854877438Neste trabalho, utilizando a técnica de pinça óptica, foi possível estudar as alterações das propriedades mecânicas do complexo DNA-cafeína em função da concentração de cafeína na amostra, nos regimes de força iônica alta (concentração total de sódio de 150 mM) e força iônica baixa (concentração total de sódio de 1 mM). Utilizando o modelo de exclusão de vizinhos para ajustar os dados obtidos experimentalmente para o comprimento de contorno, demostramos que a cafeína não possui comportamento de intercalante. Além disso, fomos capazes de observar uma mudança conformacional da molécula de DNA devido a ligação com a cafeína, onde essa mudança ocorre no sentido de transformar o B-DNA em A-DNA. A alteração da força iônica da solução foi capaz de mudar a forma de interação da cafeína ao DNA. Para força iônica alta, a ligação da cafeína ao DNA apresenta cooperatividade positiva, possuindo um coeficiente de Hill (n) igual a 3. No regime de força iônica baixa, a cooperatividade da ligação desapareceu e o coeficiente de Hill diminuiu para 1. Fomos capazes também de estimar o constante de ligação da cafeína ao DNA como sendo Ki= (0,3±0,02)10^⁻1 M^⁻1 para força iônica alta Ki= (7,3±4,0)10^⁻1 M^⁻1 no regime de força iônica baixa.Item Efeitos fotoinduzidos em filmes de CdTe sob medidas micro Raman(Universidade Federal de Viçosa, 2016-07-15) Maia, Paulo Victor Sciammarella; Guimarães, Luciano de Moura; http://lattes.cnpq.br/8279620195693296O telureto de cádmio (CdTe) é um semicondutor amplamente utilizado em células fotovoltaicas como principal componente para obtenção de energia limpa através da conversão de energia solar em eletricidade. Além disso, o CdTe é utilizado em sensores que atuam no infravermelho, raios X e gama. Mudanças superficiais sobre a região iluminada do CdTe, mesmo em baixas potências, foram registradas em diversas publicações. Estas mudanças tem como consequência alterações em suas propriedades elétricas e ópticas. Esse efeito fotoinduzido sobre a superfície do CdTe é relatado de forma controversa desde da década de 1980. O espectro Raman de primeira ordem do CdTe é caracterizado por duas bandas (TO ~ 140 cm-1 e LO ~ 167 cm-1). Entretanto, a região iluminada pelo laser exibe uma banda em ~ 122 cm-1, que é associado ao telúrio cristalino. Neste trabalho, o surgimento deste pico e sua evolução temporal são verificados por meio de diferentes linhas de excitação, potências e tempo de exposição. O fenômeno é caracterizado como fotoinduzido e sua evolução apresenta duas etapas distintas. Amostras com excesso de cádmio e telúrio também foram estudadas através do espalhamento Raman. A técnica de microscopia eletrônica de varredura (MEV) é utilizada na busca de maior entendimento dos mecanismos que estão por trás deste fenômeno irreversível.Item Eletrocristalização de cobre a partir de eletrólitos quasi-bidimensionais sujeitos a campos magnéticos(Universidade Federal de Viçosa, 2004-03-05) Silva, Andreza Germana da; Carvalho, Alexandre Tadeu Gomes de; http://lattes.cnpq.br/6439763138876700A morfologia observada em padrões eletrocristalizados é fortemente influenciada pela convecção presente no eletrólito. Em células eletrolíticas quasi-bidimensionais a convecção pode ser impulsionada por dois diferentes mecanismos. Quando é impulsionada por forças Coulombianas, devido às cargas elétricas localizadas nas ramificações dos depósitos, recebe a denominação de eletroconvecção, quando é resultante de gradientes de concentração no eletrólito, que geram gradientes de densidade, é denominada convecção induzida pela gravidade. Neste trabalho, descrevemos os resultados de experimentos de eletrocristalização de cobre em células eletrolı́ticas quasibidimensionais submetidas à presença de um campo magnético. Estes demonstraram que um campo magnético é capaz de alterar a morfologia dos depósitos e de aumentar a taxa de transporte de ı́ons, quando a eletrocristalização é realizada em meio ácido. Quando na presença de um campo magnético orientado no plano da célula, o padrão eletrocristalizado exibiu uma assimetria resultante do crescimento preferencial no lado da célula onde as forças de Lorentz e gravitacional têm sentidos opostos. Os resultados experimentais sugerem que este fato não está diretamente relacionado ao aumento na taxa de transporte e foi interpretado como resultante da contínua competição entre a convecção induzida pela gravidade e a eletroconvecção. Acreditamos que a presença do campo magnético altera o equilíbrio das forças envolvidas, tornando a eletroconvecção o mecanismo dominante na região onde o crescimento é intensificado.Item Estudo da Distribuição de Pequenos Objetos no Sistema Solar(Universidade Federal de Viçosa, 2003-12-20) Ladeira, Denis Gouvêa; Cordeiro, Ricardo Reis; http://lattes.cnpq.br/6110042881038336O estudo é realizado utilizando modelos planar e não planar. Considerando os sete maiores planetas, empregamos as equações do movimento do problema de n-corpos em um sistema de referência heliocêntrico para integrar um total de 10 X 106 condições iniciais que foram distribuídas entre 0.52 UA e 52 UA. Os resultados obtidos são comparados com a distribuição de asteroides e cometas observada e são determinadas as principais ressonâncias de movimento médio.Item Estudo da formação de micelas de copolı́meros tribloco por espalhamento de luz e dinâmica browniana(Universidade Federal de Viçosa, 2012-02-17) Moreira, Jader Carlos; Teixeira, Alvaro Vianna Novaes de Carvalho; http://lattes.cnpq.br/8510081220202786Copolı́meros do tipo tribloco fazem parte de uma categoria de material de grande aplicação tecnológica na atualidade dada a sua capacidade de formar estruturas autoorganizadas em determinadas soluções. A adição de cossolventes à essas soluções pode alterar as propriedades dessas estruturas, como tamanho, forma e regiões de estabilidade. Neste trabalho estudamos a formação de micelas reversas de L64 + solventes apolares (p-xileno e m-xileno) e cossolventes polares (água e misturas de água e metanol). Verificamos a formação de micelas de 15-20 nm de raio hidrodinâmico. Foi observado que ambos os isômeros p-xileno e m-xileno fornecem os mesmos resultados. A análise dos cossolventes polares mostrou que as faixas de solubilidade de água diminuem com o aumento da porcentagem de metanol. O comportamento das micelas também foi estudado ante a variação de temperatura. Observou-se que a faixa de estabilidade das micelas diminui com o aumento de temperatura. Paralelamente estudamos a formação de micelas via simulação por computador usando dinâmica Browniana. As cadeias foram simuladas utilizando o modelo de Rouse com um potencial de interação do tipo Lennard-Jones com energia de interação especı́fico para três regiões das cadeias. A formação de estruturas do tipo micelas foi observada e as estruturas mostraram-se sensı́veis à magnitude da interação, o parâmetro do potencial, havendo a formação de micelas em /kB T ≈ 2, 4. As estruturas foram caracterizadas por medidas dos tamanhos das micelas, número de agregação e também por propriedades dinâmicas (via coeficiente de auto-difusão). A análise dinâmica revelou-se uma ferramenta complementar no estudo destes sistemas fornecendo informações extras impossı́veis de serem extraı́das somente por técnicas estáticas.Item Estudo da influência da magnetização em vórtice no transporte de spin em silício(Universidade Federal de Viçosa, 2017-07-17) Cacilhas, Rafael Venâncio; Araújo, Clodoaldo Irineu Levartoski de; http://lattes.cnpq.br/1396315577832154Vórtices magnéticos tem sido alvo de intensa investigação nos últimos anos devido a possibilidades de aplicação em diversas áreas, como dispositivos lógicos, de memórias e até mesmo em combate ao câncer. Este trabalho tem como objetivo estudar e caracterizar estes vórtices em dois sistemas diferentes e suas possíveis aplicações como eficientes injetores e coletores de spin em semicondutores, sendo utilizadas para tal fim medidas de magnetorresistência Gigante (GMR) nos dispositivos híbridos laterais investigados. As duas amostras utilizadas são redes de discos de níquel evaporados sobre silício, construídos por litografia, e um sistema de aglomerados de permalloy eletrodepositados sobre silício. Para caracterizar a magnetização foram utilizadas diversas técnicas, como medidas de Magneto-optic Kerr Effect (MOKE) e de magnetorresistência (em configurações locais e não locais), além de ressonância ferromagnética e estudos teóricos feitos através de simulação com Mumax para determinar o estado fundamental e a histerese deste tipo de sistemas. Nossa proposta é de que este tipo de magnetização em vórtice é mais eficiente para medidas de GMR em comparação aos eletrodos ferromagnéticos compostos por monodomínio unidirecionais, pois não é necessário o uso de uma camada antiferromagnética para fazer o pinning de um dos contatos ferromagnéticos, já que os vórtices em rede se alinham antiferromagnéticamente no estado fundamental para minimização de sua energia. Foi possível observar o sinal de GMR mesmo em distâncias de 100 μm, que estão muito acima dos valores usualmente encontrados na literatura, característica que traz grande potencial destes sistemas em aplicações práticas.Item Estudo da interação DNA-Berenil por pinçamento óptico(Universidade Federal de Viçosa, 2017-02-21) Pinzon Bernal, Wilson Ferney; Rocha, Márcio Santos; http://lattes.cnpq.br/9555022955456051A fim de estudar a interação do complexo DNA-Berenil, foram realizados experimentos de pinçamento óptico. O estiramento de uma única molécula no regime entrópico possibilitou a caracterização mecânica do complexo mediante duas propriedades: comprimento do contorno e comprimento de persistência. Esta última permitiu determinar os parâmetros físico-químicos e os mecanismos de ligação envolvidos na interação, utilizando uma metodologia de análise baseado em um modelo estatístico. Demonstrou-se que os modos de ligação podem ser modulados alterando a força iônica em solução. Para concentrações iônicas altas ([N a] = 150 mM ) o modo de ligação entre o DNA e o Berenil ́e uma ligação não covalente com a fenda menor, sendo este o modo de ligação dominante na interação. Por outro lado, para concentrações iõnicas baixas ([N a] = 10 mM ), o ligante também intercala parcialmente na dupla hélice. A metodologia aqui desenvolvida pode ser aplicada a outros tipos de ligantes que experimentam vários modos de ligação com o DNA, sendo portanto uma contribuição geral para este campo de pesquisa.Item Estudo da interação do DNA com o corante fluorescente DAPI utilizando a técnica de pinça ótica(Universidade Federal de Viçosa, 2017-02-23) Reis, Luana Aparecida dos; Rocha, Márcio Santos; http://lattes.cnpq.br/1563086650468729Neste trabalho estudamos a interação do DNA com o corante DAPI em solução com alta (PBS 174 mM) e baixa (PBS 34 mM) força iônica. Para esse estudo utilizamos a técnica experimental de piņcamento óptico. Na primeira parte do experimento extraímos os parâmetros mecânicos da interação (comprimentos de persistência e contorno) em função da concentração total de ligante na solução. Com esses parâmetros mecânicos fazemos uma conexão entre essas propriedades e as propriedades físico-químicas do complexo formado através da isoterma de ligação proposta por McGhee - von Hippel, utilizando modelos desenvolvidos recentemente. Através dessa análise identificamos dois modos de ligação para o DAPI e o DNA, a ligação de fenda menor, que ocorre em baixas concentrações de corante e a intercalação, que ocorre em altas concentrações de corante.Item Estudo da magnetização estática e dinâmica de clusters de Fe – Ni obtidos via eletrodeposição(Universidade Federal de Viçosa, 2017-03-07) Toledo, José Roberto de; Araújo, Clodoaldo Irineu Levartoski deAlguns ferromagnetos nanométricos atingem o estado fundamental ordenando os seus ́atomos, em relação ao spin residual, em um arranjo rotacional em torno de uma região cujo spin resultante permanece orientado perpendicular aos demais, esta configuração ́e chamada de vórtice magnético. Ultimamente, propõe-se utilizar sistemas que apresentem este tipo de magnetização na produção de sensores e/ou memórias magnetorresistivas com gravação em multinível. Trabalhos onde se verifica a magnetização em vórtice em nanodiscos ferromagnéticos são facilmente encontrados na literatura, porém a fabricação de tais sistemas exigem técnicas de litografia e crescimento de filmes que além de encarecerem o processo de produção, exigem ambientes controlados que dificultam o uso destes em aplicações tecnológicas. Além disso, nanodiscos possuem uma limitação geométrica para o surgimento do estado de vórtice, seu diâmetro mínimo deve ser de aproximadamente 150 nm, impossibilitando a produção de dispositivos com alta densidade de elementos. Neste trabalho estudou-se a magnetização de clusters de Fe-Ni obtidos via eletrodeposição por estes apresentarem a configuração de vórtice magnético em menores diâmetros, devido à sua curvatura. Há trabalhos na literatura que verificam a presença de vórtices magnéticos em clusters de permalloy através de simulações micromagnéticas e medidas de histerese magnética. Para as amostras fabricadas neste trabalho, medidas elétricas e imagens de microscopia eletrônica foram feitas para caracterizar a morfologia da liga de Fe-Ni. Constatou-se que para tempos de eletrodeposição abaixo de 10 segundos, ocorre a formação dos clusters com geometria aproximadamente hemisférica com diamêtro inferior a 150 nm. Medidas de histerese magnética e de ressonância ferromagnética foram feitas e comparadas com resultados obtidos via simulações micromagnética. Em ambos os casos os resultados experimentais confirmam a presença de vórtices magnéticos.Item Estudo da rugosidade de filmes finos de CdTE crescidos sobre vidro e Si (111) por epitaxia de paredes quentes (HWE)(Universidade Federal de Viçosa, 2005-03-05) Leal, Fábio Fagundes; Ferreira, Sukarno Olavo; http://lattes.cnpq.br/3237123277587500Filmes de telureto de cádmio foram crescidos sobre vidro e silício pela técnica de epitaxia de paredes quentes. As amostras obtidas são policristalinas com orientação preferencial (111). Microscopia de varredura eletrônica revela grãos com tamanhos entre 0.1 e 0.5 μm. O tamanho dos grãos das amostras crescidas sobre Si não foi determinado. A morfologia da superfície das amostras foi estudada a partir da análise de perfis de rugosidade usando um perfilômetro e um microscópio de força atômica. A rugosidade em função do tempo de crescimento e da escala foi investigada para determinar os expoentes de crescimento e de Hurst, e H, respectivamente. A partir dos resultados podemos concluir que para as amostras crescidas sobre vidro, o crescimento da superfície tem um caráter auto-afim com um expoente H igual a 0.69 ± 0.03, aproximadamente independente do tempo de crescimento. O expoente de crescimento é igual a 0.38 ± 0.06. Esses valores são os mesmos determinados previamente para filmes de CdTe (111) crescidos sobre GaAs (100) por deposição química de vapores organo-metálicos (MOCVD). Não foi possível a determinação desses expoentes para amostras crescidas sobre os substratos de Si.
- «
- 1 (current)
- 2
- 3
- »