Resumos Submetidos

Discotic liquid crystals (DLC) based on π-conjugated molecules have been promisingly applied in organic electronic devices. In such materials, disk-like aromatic molecules form π-stacked columnar aggregates, in which the overlap of the π-orbitals of adjacent units yields a one-dimensional pathway for charge migration. They have the properties of self-organization, easy processing, high mobility of charge carriers along the columns and the ability to self-repair defects that act as traps for charge carriers. The alignment parallel or perpendicular of the columnar superstructures in relation to the surface is essential to the exploitation their self-organizing properties for practical optoelectronic materials and devices. Perylene-diimide based compounds have developed into one of the best and widely used n-type semiconductors. They have been applied as electron-accepting materials in organic light emitting diodes (OLEDs), organic field effect transistors (OFETs) and solar cells.
In this work, we investigated the potential of application of a DLC based on perylene-diimide in diode structure. The organic thin films were produced by spin-coating. The current-voltage J-V characteristics showed a behaviour typical diode only after the face-on orientation induced by thermal annealing. By modelling the J-V curves for a trap-limited space-charge-limited current regime with a field dependent mobility for high voltages, the charge mobility was improved by five orders of magnitude after the alignment. The organic layers were also produced by thermal evaporation process in diode and transistor structures.

Neste trabalho estudaremos a termodinamica da QCD para dois sabores de quark utilizando o modelo de Nambu-Jona-Lasinio acrescido do loop de Polyakov, essa combinação é conhecida como Polyakov-looo-extended Nanbu-Jona-Lasinio (PNJL). Nesta formulação o loop de Polyakov representa um campo de fundo simulando o confinamento dos quarks. Serão discutidas as simetrias presentes no modelo em especial a simetria quiral e a simetria de confinamento. Pretendemos mostrar a comparação dos resultados obtidos usando este modelo com os resultados de simulações computacionais na rede.

The objective of the present work is to investigate electrical properties associated with resistive switching and tunneling magnetoresistence phenomena of magnetic multilayers MIM (metal/insulator/metal) nanostructures. Ni81Fe19(250 nm)/Al2O3(ti)/Co(40 nm) nanostructures were deposited on silicon (111) substrates. Permalloy (Ni81Fe19) was produced through electrodeposition and the other layers through catodic evaporation (PVD). Samples with two different insulator thicknesses of ti = 1.5 and 3 nm were produced. The structure and morphology were characterized by X-ray diffraction (DRX) and X-ray reflectometry that provide information like thickness, density and roughness of the layers. XRD difractogram evidences peaks of permalloy and cobalt. Reflectivity data shows no clear Kissieg fringes indicating very roughness interfaces. Magnetization measurements were performed by a Vibrating Sample Magnetometer (VSM). The electrical properties were measured under ambient condition by using a current-voltage supply Keithley 2400 on a current perpendicular to plane (CPP) configuration. The top contact was kept by a 1 micrometer diameter tungsten tip fixed on an approximation piezoelectric device and monitored by a capacitive displacement sensor. The bottom contact was connected on an exposed region of permalloy layer. Switching resistance measures are performed by applying successive switching voltage pulses with variable amplitude and time width, and reading the electrical resistance after each pulse. Typical switching voltages and time width pulses used are 1 V and 5 ms. From these measures the ΔR parameter is defined as difference of resistance between successive pulses. It was observed a low breakdown (conformation) voltage (VF) of around 4V and an endurance of approximately 102 cycles for almost all samples. Thinner insulators requires a faster bias pulse to achieve the switching behavior. And, values for ΔR of 50Ω were obtained for the samples with thicker insulators. The switching behavior could be also observed through I-V curves, with the SET and RESET voltage well defined. Generally it was observed a gradual reduction of ΔR with applied pulse up to achieve an equilibrium value. The conductance mechanisms are related to oxygen vacancies and/or formation of filament channels inside the insulator layer. The exact mechanisms are being investigated.

In this work we investigated the possible formation of exotic magnetized states in dense quark matter triggered by the existence of a repulsive vector interaction. The presence of an external magnetic field alone can introduce intermediary unstable or metastable states in the chiral symmetry restoration first order transition. The influence of a vector coupling stabilizes the system and reveals a multiple phase coexistence which is not observed without this consideration.

Com o número gigante e crescente de informações disponíveis em Astrofísica, métodos que auxiliem a análise dos dados são sempre necessários.
O Projeto CALIFA Survey é um desses levantamentos de dados que está mudando nossa maneira de ver e pensar as galáxias, pois utiliza Espectroscopia de Campo Integral (IFU) para o mapeamento de 100% da luz vinda de aproximadamente 600 galáxias próximas.
Utilizando Tomografia PCA, uma técnica criada em 2009 por João Steiner e seus colaboradores, fizemos uma análise de oito galáxias (4 espirais, 2 early-types e 2 mergers) do CALIFA Survey e buscamos dentre as componentes principais, através de uma espécie de engenharia reversa, assinaturas de propriedades físicas das galáxias. As propriedades físicas usadas como base para o trabalho foram mapeadas utilizando o STARLIGHT, um software desenvolvido por Roberto Cid Fernandes, que faz a síntese da luz das galáxias utilizando combinações de populações estelares simples (SSP).

Anãs brancas são o estágio final da evolução de 97% de todas estrelas que conhecemos. Elas guardam em seu interior a história evolutiva de suas progenitoras e dos grupos de estrelas aos quais pertenceram. Anãs brancas têm a massa do Sol e o raio da Terra, logo são extremamente densas e as condições físicas em seu interior é bastante diferente das estrelas normais. Mostrarei como o estudo das anãs brancas é importante para compreendermos evolução estelar e também para entendermos física em altas densidades, pressões e temperaturas; também como os modernos levantamentos de todo céu têm contribuído para melhorarmos nossos estudos de anãs brancas como grupos de estrelas graças ao grande incremento no número de estrelas conhecidas.

Titanium dioxide (TiO2) thin films have attracted much attention of the research community due to its applicability in hybrid solar cells [1], photoelectrochemical cells, fuel cells and photodegradation of chemical waste [2]. Therefore, the development of a simple and reproducible method to obtain these films is very important. In our laboratory, we produce TiO2 films over transparent conducting oxide substrates using cathodic electrosynthesis. By the adjustment of the electrosynthesis parameters, it is possible to control thickness, homogeneity and adherence of these films to the substrate. We applied two different routes to prepare the TiO2 films. In the first one, we use an aqueous solution containing TiOSO4, KNO3 and H2O2 as the electrochemical bath, with pH 1.8 [3]. The as deposited films are amorphous, so it is necessary to submit samples to a thermal treatment in order to crystallize them. Photoelectrochemical measurements have evidenced a high photoactivity of these deposits [4]. In the second route, an aqueous solution containing K2[TiO(C2O4)2] and hydroxylamine is used as the electrolyte, with pH 8.0 [5]. The morphology of the films prepared by the second route has been characterized by scanning electron microscopy (MEV) and energy dispersive microscopy (EDS). We have observed that the films prepared by the second route are much denser and more homogeneous than the ones prepared using the previous route. The following step of this work is to characterize the films using x-ray diffraction and Raman spectroscopy in order to identify and quantify the polymorphic phases present.

We acknowledge support from CAPES, INEO and CNPQ.

[1] A. Yella et al., Science 334, 629 (2011).
[2] P. Lianos, J. Hazard. Mat. 185, 575 (2011).
[3] S. Karuppuchamy et al., Solid State Ionics 151, 19 (2002)
[4] R. B. Serpa, “Filmes de TiO2 eletrossintetizados sobre ITO com aplicabilidade em células fotoeletroquímicas e fotovoltaicas”, Dissertação de Mestrado, Programa de Pós-Graduação em Física, UFSC (2013).
[5] S. Karuppuchamy et al., Appl. Nanosci. 3, 291 (2013).

O modelo de Andreazza e Pinto descreve como o córtex visual primário (V1) do macaco Rhesus processa a informação. Os autores descobriram um valor crítico do potencial excitatório pós-sináptico (EPSP) para o qual a duração das séries temporais é o maior. Entretanto, a distribuição de leis de potência do tamanho de cluster e avalanches definem a criticalidade de forma mais confiável. Nós calculamos essas distribuições para verificar se o modelo está em um estado crítico por meio desses pontos de vista. Esse modelo consiste em neurônios excitáveis organizados espacialmente como quatro camadas quadradas do V1. Todos os parâmetros são homogêneos e foram escolhidos experimentalmente. Estudamos vários valores de EPSP e analisamos cada camada separadamente, além das estatísticas da rede por inteiro. A distribuição do tamanho do cluster concorda com um ajuste de lei de potência. O corte é proporcional ao tamanho linear das camadas. Entretanto, ao contrário de nossas expectativas, as avalanches se distribuem de forma bimodal. A distribuição em lei de potência do tamanho de cluster e a atividade mais duradoura são encontradas para EPSP = 1,21, que é o valor experimental médio para neurônios piramidais do V1. Para outros valores de EPSP a atividade desaparece rapidamente e a distribuição do tamanho de cluster perde o formato de lei de potência com corte. Surpreendentemente, apenas os tamanhos dos cluster, ao invés dos tamanhos das avalanches, apresentaram distribuições de lei de potência. Atualmente trabalhamos na determinação do comportamento de um parâmetro de ordem para consolidar nossas descobertas.

Os supercapacitores são dispositivos de armazenamento de energia promissores, pois são capazes de armazenar uma quantidade de energia maior que os capacitores convencionais e de entregar esta energia com maior potência que as baterias. O principal mecanismo de armazenamento de energia destes dispositivos está associado aos efeitos de carregamento da dupla camada elétrica. Entretanto, uma carga adicional pode ser armazenada através de rápidos processos faradaicos, produzindo uma peseudocapacitância. Estes dispositivos são chamados de pseudocapacitores e se baseiam em óxidos de metais de transição ou polímeros condutores. As vantagens dos polímeros condutores são: processos de dopagem/desdopagem rápidos e reversíveis; alta condutividade no estado dopado; facilidade de síntese e baixo custo de produção. A proposta deste projeto é a fabricação de polímeros condutores visando sua aplicação em pseudocapacitores. Pretende-se produzir filmes de polianilina (PANI), polipirrol (PPy) e poli(3,4-etileno-dioxitiofeno) (PEDOT). Os resultados já obtidos consistem da preparação e caracterização dos filmes de PANI, observando a influência do ácido utilizado na sua síntese (H2SO4, HCl e HNO3). Os filmes de PANI foram eletropolimerizados pelos métodos potenciodinâmico e potenciostático sobre substratos de ITO, sendo que a polimerização da anilina foi mais rápida na presença do ácido sulfúrico. A morfologia dos filmes foi caracterizada por microscopia eletrônica de varredura a qual revelou uma estrutura nanofibrilar formando uma rede reticulada tridimensional para todos os eletrólitos investigados. Esta morfologia porosa facilita o acesso dos íons ao eletrodo, resultando em uma alta capacitância específica. O comportamento eletroquímico dos filmes foi caracterizado por voltametrias cíclicas, curvas de carga/descarga a corrente constante e espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE). Nos voltamogramas cíclicos observamos a presença de três pares redox característicos da PANI, que correspondem às mudanças no seu estado de oxidação: leucoesmeraldina, esmeraldina e pernigranilina. As curvas de carga/descarga a corrente constante apresentaram comportamento razoavelmente linear e simétrico, característicos de sistemas capacitivos. Para a corrente de 0,1 mA os resultados encontrados foram 344, 445 e 442 mF/cm² para os filmes com 500 mC de carga depositada de PANI-H2SO4, PANI-HCl e PANI-HNO3, respectivamente. Esses valores são bem próximos aos encontrados através dos voltamogramas e são relativamente altos. Observamos também, que a capacitância dos filmes aumenta com o aumento da carga de deposição. Nas caracterizações por EIE o estado esmeraldina apresentou o menor valor de resistência de transferência de carga, confirmando que este é o estado mais condutivo da PANI.

O estudo das propriedades do diagrama de fases da matéria em densidades e/ou
temperaturas extremas é de enorme interesse na atualidade, e tem sido objeto de estudo experimental
através de colisões de íons pesados, nos principais laboratórios do mundo, como o CERN e o RHIC-BNL. Nosso objetivo principal é, através do modelo de Nambu-Jona-Lasinio(NJL) SU(2), explorar o diagrama de fases da matéria sob condições extremas. Com o auxílio do formalismo semi-clássico de Vlasov covariante e técnicas de diagramas de Feynman, pretendemos estudar propriedades de transições de fases e os coeficientes de transporte. Uma possibilidade, através da generalização do formalismo de Vlasov, é incluir campos magnéticos fortes e/ou elétricos no modelo NJL com e sem Loop de Polyakov, e com isso, entender propriedades das colisões de íons pesados.