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Silício e fósforo para estabelecimento do capim-Marandu num Latossolo Vermelho-Amarelo.; Silicon and phosphorus for Marandu grass establishment to a Typic Haplustox.

Melo, Suzana Pereira de
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 24/05/2005 PT
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358.14703%
Um dos maiores problemas no estabelecimento e na manutenção de pastagens nos solos brasileiros está na disponibilidade extremamente baixa de fósforo. Acrescentese a isto a alta capacidade de adsorção do solo deste nutriente, em conseqüência da elevada acidez do solo e seus altos teores de óxidos de ferro e alumínio. A aplicação de silicatado pode alterar a disponibilidade de fósforo no solo para as culturas, pelo fato do ânion silicato ocupar os pontos de adsorção do ânion fosfato. Objetivou-se avaliar a alteração na disponibilidade de fósforo, através das aplicações de fosfato e silicato, para o estabelecimento do capim-Marandu (Brachiaria brizantha), influenciando no número de perfilhos, na área foliar, no crescimento das raízes e na produção de massa seca desta forrageira. Utilizou-se um fatorial 5x5 fracionado e as 13 combinações para silício e fósforo, em mg dm-3, respectivamente, foram: 150 e 10; 150 e 170; 150 e 330; 225 e 90; 225 e 250; 300 e 10; 300 e 170; 300 e 330; 375 e 90; 375 e 250; 450 e 10; 450 e 170 e 450 e 330, as quais foram distribuídas segundo delineamento estatístico de blocos ao acaso, com quatro repetições. Dentre os oito solos escolhidos, as análises físicas, químicas e mineralógicas mostraram que o Latossolo Vermelho-Amarelo Distrófico seria o mais responsivo para este estudo com a planta forrageira. O experimento foi instalado em casa-de-vegetação...

Investigação teórica sobre a possibilidade dos porfirinatos de silicio(IV) catalisarem O2 e NO: uma abordagem termodinâmica; Theoretical research on the possibility of silicon (IV) porphyrinatos catalyze O2 and NO: a thermodynamic boarding

Battisti, Marcos Valerio
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 28/06/2007 PT
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359.3267%
A busca por materiais catalíticos fora dos metais de transição foi o objetivo dessa tese. Principalmente se considerarmos a escassez dos metais nobres como matéria prima para a catálise de moléculas diatômicas, em especial o oxigênio e o óxido de nitrogênio. A primeira molécula está diretamente relacionada com à obtenção de energia em células a combustível, especificamente, o ânodo das células a combustível. A segunda molécula está relacionada diretamente a eletroredução de íons nitrato, ou seja, na formação de uma molécula diatômica muito estável quimicamente e muito tóxica. Por isso foi utilizada a DFT (Teoria do Funcional da Densidade) para a realização de diversas simulações a 298,15K e 1 atm, com moléculas no estado gasoso de porfirinatos de silício (IV) reagindo com O2 e NO para a confirmação catalítica dos porfirinatos. Para isso foram utilizados os conjuntos de base 3-21G, 6-31G, 6-31G* e 6-31G(d), que mostraram tendências catalíticas dos porfirinatos estudados. Assim, por exemplo, pode-se evidenciar a tendência de hidrólise do porfirinato de silício (IV) através dos cálculos, já observado e demonstrado através de medidas experimentais. Porfirinatos de silício (IV) e octaetilporfirinatos de silício (IV) mostram a mesma tendência de formação de ligação química com O2 ...

Refino de silício por solidificação direcional.; Silicon refining by directional solidification.

Oliveira, Theógenes Silva de
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 28/05/2008 PT
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358.14703%
A demanda do silício de grau solar (SiGS) utilizado na indústria fotovoltaica cresce atualmente em uma média de 35% ao ano e a projeção para a próxima década é de constante crescimento. Entretanto, a disponibilidade de matéria-prima para a produção do SiGS não tem crescido na mesma taxa, resultando em uma elevação de seu custo. Logo, a obtenção de rotas alternativas menos onerosas para a produção do SiGS torna-se crucial, principalmente sendo o Brasil o 3o maior produtor mundial de silício de grau metalúrgico. Tendo como objetivo a purificação do silício, o presente trabalho de pesquisa apresenta um estudo detalhado da solidificação direcional do silício, que é uma das etapas utilizadas em todas as rotas alternativas atualmente pesquisadas com o objetivo de purificação. Este estudo foi realizado em um forno do tipo Bridgman vertical, onde o silício líquido contido em um molde foi extraído da região quente do forno, resultando em uma solidificação direcional controlada e ascendente. Dois tipos de silício foram escolhidos como material de entrada para o processo de refino: o silício de grau metalúrgico e o silício de grau metalúrgico pré-refinado por lixiviação. Quatro velocidades de extração do molde entre 5 a 110 mm/s foram empregadas nos ensaios. A macrossegregação de impurezas nos lingotes obtidos foi medida através de análises químicas e a estrutura metalúrgica observada através de macro e micrografias. Os lingotes solidificados com menor velocidade de extração...

Estudo das propriedades estruturais e ópticas em materiais nanoestruturados a base de silício.; Study of structural and optical properties in nanostructured silicon based films.

Ribeiro, Márcia
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 11/05/2009 PT
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359.74133%
Esta tese de doutorado tem por objetivo aprofundar as pesquisas realizadas no mestrado, a saber, da caracterização e estudo das propriedades estruturais e ópticas de filmes de oxinitreto de silício (SiOxNy:H) ricos em silício depositados pela técnica de deposição química a vapor assistida por plasma a baixa temperatura (PECVD). Os resultados obtidos no mestrado indicaram que os filmes de SiOxNy:H ricos em silício apresentam emissão luminescente na faixa do visível cuja intensidade e freqüência de emissão estão em correlação com o excesso de silício. Os resultados sugeriram que o excesso de silício na matriz do SiOxNy:H estava disposto na forma de aglomerados de silício de dimensões nanométricas responsáveis por efeitos de tamanho quântico bem como a estados radiativos na interface dos aglomerados com a matriz isolante. Neste trabalho a fim de avaliar o efeito da separação de fases, do tamanho quântico, e da interface, foram produzidos sistemas nanoestruturados a base de silício com total e parcial separação de fases para caracterizar e analisar suas propriedades ópticas e estruturais e compará-las com as dos filmes ricos em silício. Assim foram produzidas multicamadas de a-Si:H de poucos nanômetros de espessura com materiais dielétricos. Em algumas destas multicamadas foi promovida a mistura parcial das camadas por meio de bombardeamento iônico. O estudo nas estruturas de multicamadas permitiu caracterizar e analisar as propriedades estruturais e ópticas de materiais nanoestruturados com total e parcial separação de fases para posteriormente contrastá-los com as características dos filmes de oxinitreto de silício ricos em silício. A fim de analisar a influência da interface nas propriedades ópticas destes sistemas as multicamadas foram fabricadas com dois dielétricos diferentes: o óxido de silício e o ni treto de silício. A espessura das camadas dielétricas foi mantida fixa entanto que a das camadas de silício foi variada para avaliar efeitos de confinamento no silício. A caracterização foi feita utilizando técnicas de absorção óptica no UV-Vis...

Efeito do silício na indução de resistência à cigarrinha-das-raízes Mahanarva fimbriolata Stål (Hemiptera: Cercopidae) em cultivares de cana-de-açúcar; Effect of silicon in the induction of resistance to the spittlebug Mahanarva fimbriolata Stål (Hemiptera: Cercopidae) on sugarcane cultivars

Korndorfer, Ana Paula
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 21/05/2010 PT
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357.74043%
O presente trabalho teve como objetivo avaliar o efeito do silício aplicado em diferentes cultivares de cana-de-açúcar sobre alguns aspectos biológicos e comportamentais da cigarrinha (Mahanarva fimbriolata) e sobre a produtividade e a qualidade da cana-de-açúcar, em condições de laboratório e campo. Em laboratório, as cultivares SP79-1011 e SP80-1816 (resistentes à cigarrinha) e SP81-3250 (suscetível) foram cultivadas em solo arenoso ou argiloso sem e com adubação silicatada (800 kg·ha-1 de silicato de potássio). Em outro experimento, as cultivares SP81-3250 e SP79-1011, mantidas em vasos com e sem adição de silício, foram expostas a adultos da cigarrinha e, após diferentes períodos (0, 12, 24 e 36h), foi determinada a concentração de compostos fenólicos solúveis totais (CFST) nas plantas. Nesses dois experimentos, os insetos foram provenientes de criação mantida em laboratório. O experimento de campo foi realizado na Usina Guaíra, em Guaíra, SP e os tratamentos foram constituídos de 16 cultivares com e sem aplicação de silício (800 kg·ha-1 de silicato de cálcio e magnésio). A avaliação da infestação de cigarrinhas (ninfas e adultos) foi realizada quinzenalmente. Na época da colheita da cana...

Microtubos e nanotubos de silício fabricados por processos químicos e eletroquímicos.; Silicon microtubes and nanotubes manufactured with chemical and electrochemical processes.

Huanca, Danilo Roque
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 21/06/2010 PT
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358.14703%
O objetivo do presente trabalho foi a fabricação de micro e nanotubos de silício através de métodos eletroquímicos, utilizando como material de partida o silício poroso. Os resultados obtidos durante o desenvolvimento deste trabalho apresentam contribuições significativas nos campo da micro e nanotecnologia, bem como no campo da eletroquímica do silício. Esses resultados mostraram que a formação dos microtubos é sensível às variações do pH, tipo e concentração dos oxidantes, tempo de corrosão, espessura das camadas porosas e tratamento prévio da superfície polida das amostras com alumínio e posterior recozimento térmico. A análise estrutural, via microscopia eletrônica de varredura (MEV), mostra que os microtubos de silício (MTS) podem ser formados em valores de pH entre 5,5 a 7,5, dependendo do tipo e concentração dos oxidantes. A análise da composição química dos MTS, realizada mediante a espectroscopia por dispersão de energia (EDS). Os resultados da espectroscopia Raman indicaram que as estruturas são tubos de Silício, cuja estequiometria é a mesma que a do cristal de Silício. Foi demonstrada a possibilidade de formação de microtubos metálicos através do controle das condições químicas e eletroquímicas da solução...

Nanoestruturas metálicas e de silício para intensificação de campo próximo.; Metal and silicon nanostructures to near-field intensification.

Raimundo, Daniel Scodeler
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 08/10/2009 PT
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357.26715%
Durante os últimos cinco anos, a nanotecnologia tem atingido avanços significativos em diversas áreas da ciência e tecnologia. Um dos assuntos que está sendo intensamente estudado pela comunidade científica é a intensificação de campo próximo (hot spot) que pode ser aplicada em dispositivos sensores com capacidade de detecção de apenas uma molécula e em nano-antenas ópticas aplicadas na fabricação de dispositivos plasmônicos. Neste sentido, as principais contribuições da presente tese são processos de fabricação de nanoestruturas metálicas e de silício e o estudo da intensificação de campo próximo denominada de pontos quentes (hot spots) nestas estruturas. As nanoestruturas metálicas de Au (ouro) foram obtidas a partir do processo de auto-organização de esferas de poliestireno. As esferas de poliestireno serviram como camada sacrificial (molde) para a obtenção de nanoestruturas metálicas organizadas. Sobre as estruturas de Au organizadas foram depositadas moléculas de cristal violeta para serem utilizadas como moléculas de prova (sondas) no monitoramento da existência dos pontos quentes com o auxílio do espalhamento Raman das moléculas. As nanoestruturas de Au possibilitaram uma intensificação do espalhamento Raman devido à intensificação do campo próximo na superfície metálica periódica de Au. As nanoestruturas e microestruturas de silício foram obtidas a partir da tecnologia de silício poroso. As propriedades do silício poroso foram moduladas através da implantação de íons de hidrogênio (H +) que possibilitou a formação de silício microporoso com forte emissão fotoluminescente (PL) e intensificação do espalhamento Raman superficial devido ao fenômeno de Raman ressonante. Sobre as estruturas macroporosas de silício foram adsorvidas moléculas de azul de metileno para serem utilizadas como moléculas de prova para monitoramento da intensificação do campo próximo e do efeito SERS no silício. A obtenção da intensificação de campo próximo em silício é uma contribuição completamente inédita...

Purificação de silicio metalurgico por fusão zonal horizontal em forno de feixe de eletrons; Purification of metallurgical silicon by horizontal zone melting in an electron beam furnace

Simone de Paula Moreira
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 30/07/2009 PT
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359.08324%
A busca por fontes renováveis de energia fez com que a produção de células solares apresentasse um crescimento explosivo nesta década, passando de 0,3 GW em 2002 para 6,0 GW em 2008, envolvendo em 2008 a cifra de 37 bilhões de dólares. A produção de Silício Grau Eletrônico (SiGE) aumentou 127% de 2007 para 2008, sendo que cerca de 90% das células solares produzidas atualmente utiliza o SiGE, que é responsável por 1/4 do custo total da instalação de um painel solar. O processo de purificação de silício utilizado em todo o mundo é o Siemens, baseado na cloração do silício, o qual possui o inconveniente de gerar resíduos químicos de alta toxidade. Esse processo produz o silício de alta pureza, com menos de 1 ppm de impurezas, chamado de Silício Grau Eletrônico (SiGE), usado tanto pela indústria microeletrônica como a de produção de células solares. Para suprir tal demanda de silício para a área fotovoltaica, existem duas alternativas. A primeira visa desenvolver processos químicos derivados do Siemens para produzir um silício de qualidade inferior e de menor custo, denominado de Silício Grau Solar (SiGS), mas que atenda a exigência para a fabricação de células solares. A segunda alternativa é tentar adaptar etapas metalúrgicas de purificação ao silício de grau metalúrgico (SiGM)...

Energetic Beam Processing of Silicon to Engineer Optoelectronically Active Defects

Recht, Daniel
Fonte: Harvard University Publicador: Harvard University
Tipo: Thesis or Dissertation
EN_US
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357.26715%
This thesis explores ways to use ion implantation and nanosecond pulsed laser melting, both energetic beam techniques, to engineer defects in silicon. These defects are chosen to facilitate the use of silicon in optoelectronic applications for which its indirect bandgap is not ideal. Chapter 2 develops a kinetic model for the use of point defects as luminescence centers for light-emitting diodes and demonstrates an experimental procedure capable of high-throughput screening of the electroluminescent properties of such defects. Chapter 3 discusses the dramatic change in optical absorption observed in silicon highly supersaturated (i.e., hyperdoped) with the chalcogens sulfur, selenium, and tellurium and reports the first measurements of the optical absorption of such materials for photon energies greater than the bandgap of silicon. Chapter 3 examines the use of silicon hyperdoped with chalcogens in light detectors and concludes that while these devices display strong internal gain that is coupled to a particular type of surface defect, hyperdoping with chalcogens does not lead directly to measurable sub-bandgap photoconductivity. Chapter 4 considers the potential for Silicon to serve as the active material in an intermediate-band solar cell and reports experimental progress on two proposed approaches for hyperdoping silicon for this application. The main results of this chapter are the use of native-oxide etching to control the surface evaporation rate of sulfur from silicon and the first synthesis of monocrystalline silicon hyperdoped with gold.; Engineering and Applied Sciences

Process development of silicon-silicon carbide hybrid structures for micro-engines (January 2002)

Choi, D.; Shinavski, R.J.; Spearing, S. Mark
Fonte: MIT - Massachusetts Institute of Technology Publicador: MIT - Massachusetts Institute of Technology
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: 1354372 bytes; application/pdf
EN_US
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357.26715%
MEMS-based gas turbine engines are currently under development at MIT for use as a button-sized portable power generator or micro-aircraft propulsion sources. Power densities expected for the micro-engines require very high rotor peripheral speeds of 300-600m/s and high combustion gas temperatures of 1300-1700K. These harsh requirements for the engine operation induce very high stress levels in the engine structure, and thus call for qualified refractory materials with high strength. Silicon carbide (SiC) has been chosen as the most promising material for use due to its high strength and chemical inertness at elevated temperatures. However, the state-of-the art microfabrication techniques for single-crystal SiC are not yet mature enough to achieve the required level of high precision of micro-engine components. To circumvent this limitation and to take advantage of the well-established precise silicon microfabrication technologies, silicon-silicon carbide hybrid turbine structures are being developed using chemical vapor deposition (CVD) of thick SiC (up to ~70µm) on silicon wafers and wafer bonding processes. Residual stress control of thick SiC layers is of critical importance to all the silicon-silicon carbide hybrid structure fabrication steps since a high level of residual stresses causes wafer cracking during the planarization...

Tunable Porous Silicon Photonic Bandgap Structures: Mirrors For Optical Interconnects and Optical Switching

Weiss, Sharon
Fonte: Universidade de Rochester Publicador: Universidade de Rochester
Tipo: Thesis; Book
ENG
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359.5448%
Silicon is the dominant material in the microelectronics industry but it does not play a major role in optoelectronics because its optical properties are not sensitive to electric fields. In order to transfer the advantages of the well-established silicon processing infrastructure to the optoelectronics domain, the materials and optical properties of silicon must be manipulated. Porous silicon is a unique material that can provide the link between silicon technology and optoelectronic devices because it is inherently silicon-based, which facilitates device integration into a standard microelectronics platform, and it is porous, which allows for tuning of its optical properties. Through an effective medium approximation, a wide range of refractive indices can be achieved by varying the percentage of void space in porous silicon. Moreover, optically active species can be infiltrated into the silicon matrix to enable dynamic tuning of the porous silicon refractive index. In this work, tunable porous silicon photonic bandgap filters are fabricated as a first step towards silicon-based optical components. The basic structures for the tunable filters are multilayer porous silicon microcavities infiltrated with liquid crystals. The reflectance of the devices is tuned based on a physical rotation and subsequent refractive index change of the liquid crystals in response to thermal or electric field modulation. Extinction ratios exceeding 10 dB have been demonstrated. To better regulate the active tuning...

Reatividade de fontes de silício e sua eficiência na absorção e acumulação na cultura do arroz irrigado; Reactivity of silicon sources in two soils (sandy soil and clay soil)

Ramos, Lucélia Alves
Fonte: Universidade Federal de Uberlândia Publicador: Universidade Federal de Uberlândia
Tipo: Dissertação
POR
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357.26715%
A utilização de silicatos como fonte de silício tem proporcionado inúmeros benefícios para a agricultura, sendo os principais relacionados à ação fertilizante e corretiva dos mesmos. Com o objetivo de avaliar a eficiência agronômica de diferentes fontes de Si, foram desenvolvidos dois estudos de incubação e um estudo biológico, com a cultura do arroz. Os experimentos de reatividade foram conduzidos em épocas e em solos distintos, os quais foram analisados aos 60 e 120 dias após início da incubação. Para o primeiro ensaio utilizou-se Neossolo Quartzarênico Órtico típico (RQo), e para o segundo, Latossolo Vermelho Distrófico típico (LVdt), testando-se 7 fontes de silício. Os silicatos foram aplicados na dosagem de 200 mg kg-1 de Si. Utilizou-se a Wollastonita como fonte padrão, nas doses de 50, 100, 200, 400 mg kg-1 de Si. Ao final dos 60 e 120 dias de incubação, os solos foram analisados quanto aos teores de Si disponíveis em cloreto de cálcio 0,01 mol L-1 e ácido acético 0,5 mol L-1, pH, Ca e Mg trocáveis. Entre as fontes estudadas, Siligran e Wollastonita foram as fontes mais eficientes em disponibilizar silício para o Neossolo Quartzarênico, tanto aos 60, quanto aos 120 de incubação. As melhores fontes para o fornecimento de cálcio no Neossolo Quartzarênico foram Wollastonita e siligran AWM. Para o fornecimento de magnésio...

Silício na indução de resistência em plantas de trigo às formas alada e áptera de Sitobion avenae (Fabricius) (Hemiptera : Aphididae); Silicon on resistance induction of wheat plants to alate and apterous forms of Sitobion avenae (Fabricius) (Hemiptera: Aphididae)

Dias, Polianna Alves Silva
Fonte: Universidade Federal de Uberlândia Publicador: Universidade Federal de Uberlândia
Tipo: Dissertação
POR
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360.08125%
Dos fatores que afetam a produção e a qualidade dos grãos de trigo, enfatizam-se os insetos, cujos efeitos degradantes podem ser reduzidos por meio do uso do silício. Apesar de conhecer os efeitos desse elemento para incrementar a antibiose e a não preferência de plantas aos pulgões ápteros, estudos com a espécie Sitobion avenae (Fabricius) (Hemiptera: Aphididae) e sobre o efeito do silício na biologia e na preferência pela planta hospedeira da forma alada são escassos. Os objetivos do trabalho foram verificar o efeito do silício sobre a biologia de formas alada e áptera de S. avenae; e constatar a não preferência de alados sobre plantas de trigo com e sem adubação silicatada. Os ensaios de antibiose foram realizados em folha destacada de trigo sobre solução de agar/água a 1% em câmara climatizada a 23ºC. Os ensaios de não preferência foram feitos em sala climatizada a 23ºC, com pulgões alados, e foram testadas plantas de trigo no estádio vegetativo e reprodutivo. Foi realizada a quantificação do teor de silício em plantas adubadas e não adubadas com silício. Além disso, a adubação silicatada não influenciou a mortalidade de imaturos e o período de desenvolvimento de S. avenae. A maior fecundidade total foi observada para as fêmeas ápteras da testemunha...

Polytypism and Silicon carbide : a solid state nuclear magnetic resonance study

Winsborrow, Beatrice G.
Fonte: Brock University Publicador: Brock University
Tipo: Electronic Thesis or Dissertation
ENG
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357.26715%
A survey of predominantly industrial silicon carbide has been carried out using Magic Angle Spinning nuclear magnetic resonance (MAS nmr); a solid state technique. Three silicon carbide polytypes were studied; 3C, 6H, and 15R. The 13C and 29 Si MAS nmr spectra of the bulk SiC sample was identified on the basis of silicon (carbon) site type in the d iff ere n t pol Y t Y pes • Out to 5.00 A fro mac en t r a lsi 1 i con (0 r carbon) atom four types of sites were characterized using symmetry based calculations. This method of polytype analysis was also considered, in the prelminary stages, for applications with other polytypic material; CdBr 2 , CdI 2 , and PbI 2 " In an attempt to understand the minor components of silicon carbide, such as its surface, some samples were hydrofluoric acid washed and heated to extreme temperatures. Basically, an HF removable species which absorbs at -110 ppm (Si0 2 ) in the 29 Si MAS nmr spectrum is found in silicon carbide after heating. Other unidentified peaks observed at short recycle delays in some 29 Si MAS nmr spectra are considered to be impurities that may be within the lattice. These components comprise less than 5% of the observable silicon. A Tl study was carried out for 29 Si nuclei in a 3C ii polytype sample...

Silicon complexes in silicon doped calcium phosphate biomaterials

Gillespie, Paul Andrew
Fonte: Quens University Publicador: Quens University
Tipo: Tese de Doutorado Formato: 7880130 bytes; application/pdf
EN; EN
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359.08324%
The silicon complexes in silicon doped calcium phosphate bioceramics have been studied using $^{29}$Si magic angle spinning nuclear magnetic resonance spectroscopy. The replacement of phosphorus by silicon in these materials requires a charge compensation mechanism which is difficult to study by many experimental techniques due to the small amount of silicon added. Producing these materials using an isotopically enriched source of silicon made the use of NMR spectroscopy feasible. Three different materials have been studied: a multiphase material commercially available under the trade name Skelite$^{\rm TM}$ composed of predominantly a silicon stabilized $\alpha$-tricalcium phosphate ($\alpha$-TCP) phase as well as a silicon doped hydroxyapatite (HA) phase, a single phase Si-HA material and a single phase silicon stabilized $\alpha$-TCP material. Slight changes to the material production method were first introduced to accommodate the switch to an isotopically enriched silicon source. Characterization of the enriched materials was carried out using Rietveld refinement of X-ray powder diffraction spectra and X-ray fluorescence spectroscopy to confirm that these materials were similar to the previously studied, non-enriched, materials in terms of the silicon contents...

Production and Application of AlCl as a Reductant for Solar Grade Silicon Manufacture

SKRECKY, KRISTIN
Fonte: Quens University Publicador: Quens University
Tipo: Tese de Doutorado
EN; EN
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358.14703%
Solar grade silicon is currently produced mainly through blending semiconductor grade silicon waste with metallurgical grade silicon. As the demand for solar cells continues to increase rapidly, soon demand will outstrip supply of semiconductor grade silicon waste. A process for producing solar grade silicon efficiently and without relying on other industries is needed. It is proposed to produce solar grade silicon of 6N purity (99.9999%) by reacting silicon tetrachloride with aluminum monochloride via the following reaction: 2 AlCl(g) + SiCl4(g)= Si(s) + 2 AlCl3(g) Aluminum monochloride is proposed as the reductant for silicon tetrachloride because it is an extremely strong reducing agent and the reaction will produce all gaseous by-products. Additionally, the aluminum trichloride produced can be recycled to form more aluminum monochloride, which is produced by reacting aluminum metal with aluminum trichloride in the following reaction: AlCl3(g) + 2 Al(l)= 3 AlCl(g) High yields of AlCl have only been found above 1200°C, with very little AlCl present in equilibrium with Al and AlCl3 at lower temperatures. The high temperatures under which AlCl can be found in larger quantities makes it difficult to determine if the AlCl3 reacting with Al is actually producing AlCl as opposed to another subhalide such as AlCl2. Numerous IR spectroscopy studies have been undertaken to confirm that the reaction of aluminum trichloride gas with molten aluminum does produce aluminum monochloride...

Caracterização de escorias e recuperação do silicio; Characterization of slag and recovery of the silicon

Wanderley Mendes
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 30/06/2003 PT
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358.8097%
O silício grau metalúrgico (SiGM) é largamente produzido através da carboredução do quartzo (Si02) a altas temperaturas, em processo sob fomo de arco submerso. Entretanto, para se obter uma composição química de 98% a 99,5% em. peso, toma-se necessário submeter a uma ou mais etapas de refino através da injeção de nitrogênio e/ou oxigênio ao silício em estado fundente. Desta forma, conduz-se a reações entre estas impurezas presentes no material fundido e os gases, originando as denominadas escórias, que correspondem ao volume de ~10% do volume total de SiGM produzido. No Brasil, a geração anual destas escórias é de ~20,000 toneladas. Normalmente, estas escórias contêm 50% de silício total e 25-30% de Si livre (sendo o restante encontrado disperso sob a forma de óxidos, carbetos, silicatos e silicetos, tais como: SiO2, CaSiO4, SiC, CaSi, CaO, e FeO). A caracterização da composição química e da estrutura cristalina da escória de silício foi realizada aplicando-se as técnicas de espectroscopia de fluorescência de raios-X (FRX) e difração de raios-X (DRX). Observou-se que os elementos majoritários são Si (39-45%), Ca (5-11%), Fe (1-2%), e Al (1-8%). As principais fases cristalinas detectadas foram: silício...

Serum protein layers on parylene-C and silicon oxide: effect on cell adhesion

Delivopoulos, Evangelos; Ouberai, Myriam M.; Coffey, Paul D.; Swann, Marcus J.; Shakesheff, Kevin M.; Welland, Mark E.
Fonte: Elsevier Publicador: Elsevier
Tipo: Article; published version
EN
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357.26715%
This is the final published version. It first appeared at http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0927776514006961#.; Among the range of materials used in bioengineering, parylene-C has been used in combination with silicon oxide and in presence of the serum proteins, in cell patterning. However, the structural properties of adsorbed serum proteins on these substrates still remain elusive. In this study, we use an optical biosensing technique to decipher the properties of fibronectin (Fn) and serum albumin adsorbed on parylene-C and silicon oxide substrates. Our results show the formation of layers with distinct structural and adhesive properties. Thin, dense layers are formed on parylene-C, whereas thicker, more diffuse layers are formed on silicon oxide. These results suggest that Fn acquires a compact structure on parylene-C and a more extended structure on silicon oxide. Nonetheless, parylene-C and silicon oxide substrates coated with Fn host cell populations that exhibit focal adhesion complexes and good cell attachment. Albumin adopts a deformed structure on parylene-C and a globular structure on silicon oxide, and does not support significant cell attachment on either surface. Interestingly, the co-incubation of Fn and albumin at the ratio found in serum...

Electron-bean biased reactive evaporation of silicon, silicon oxides, and silicon nitrides

Yeh, Jen-Yu
Fonte: Rochester Instituto de Tecnologia Publicador: Rochester Instituto de Tecnologia
Tipo: Tese de Doutorado
EN_US
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Silicon and silicon related films were deposited onto glass slides and silicon wafers by electron-beam evaporation of silicon in oxygen and nitrogen atmospheres. An ionizer consisting of a heated tungsten wire biased with a negative voltage enhanced the opportunity of reactive deposition. Substrate temperature, chamber pressure, deposition rate, and biasing voltage were the controlled variables. The film reactive indices were measured using spectro-photometry and ellipsometry to examine the effects of these four variables. The refractive index obtained from silicon films is 4.18-4.42 and the refractive indices for silicon oxides range from 1.57 to 3.93. No evidence of silicon nitride formation was found. Statistics analyses of the results suggest chamber pressure and deposition rate are equally important factors in changing the refractive index. Biasing voltage has less effect. To produce the lowest refractive index, the rate must be as low as possible (less than 5 A/s), oxygen pressure must be high (2 x 10-4 Torr), while electrical biasing must exist. Changing the biasing from 100 V to 500 V has little effect on refractive index.

Recombination at the interface between silicon and stoichiometric plasma silicon nitride

Kerr, Mark; Cuevas, Andres
Fonte: Institute of Physics Publishing Publicador: Institute of Physics Publishing
Tipo: Artigo de Revista Científica
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The injection level dependence of the effective surface recombination velocity (Seff) for the interface between crystalline silicon and stoichiometric silicon nitride, prepared by high-frequency direct plasma enhanced chemical vapour deposition (PECVD), has been comprehensively studied. A wide variety of substrate resistivities for both n-type and p-type dopants have been investigated for minority carrier injection levels (Δn) between 1012 and 1017 cm-3. Effective lifetimes of 10 ms have been measured for high resistivity n-type and p-type silicon, the highest ever measured for silicon nitride passivated wafers, resulting in Seff values of 1 cm s-1 being unambiguously determined. The Seff(Δn) dependence is shown to be constant for n-type silicon under low injection conditions, while for p-type silicon, there is a clear minimum to Seff for injection levels close to the doping density. Further, the Seff(Δn) dependence for these stoichiometric silicon nitride films appears to be weaker than that for other high-quality, silicon-rich silicon nitride films prepared by remote PECVD.