Preparation and properties of SrBi2M2O9 (M=Ta, Nb)

SrBi2Ta2O9 (SBT) e SrBi2Nb2O9 (SBT) são materiais funcionais com utilização em memórias ferroeléctricas. Estes materiais podem ser sintetizados a partir de procedimentos relativamente simples e “amigos” do ambiente. Neste estudo, investigaram-se métodos de preparação de filmes finos de SBT e SBN com propriedades melhoradas. Para tal desenvolveram-se novas soluções precursoras de SBT e SBN e recorreu-se à utilização de “sementes” e de “dopantes” para promover não só a cristalização dos filmes a temperaturas mais baixas como também as suas propriedades dieléctricas e ferroeléctricas. O primeiro resultado a assinalar foi a preparação de pós de SBT e SBN por modificação de um um método baseado na tecnologia sol-gel por forma a permitir o uso de compostos mais baratos como o Ta2O5 e o Nb2O5 como matérias primas e simultaneamente permitir baixar a temperatura de tratamento térmico de pós para 820ºC. Os pós de SBT e SBN obtidos apresentaram uma granulometría adequada para serem utilizados como “sementes” na preparação de filmes. Na síntese dos filmes, iniciou-se o estudo pela preparação de soluções estáveis através da dissolução dos catiões necessários em tolueno e ácido acrílico. A mistura tolueno-ácido acrílico tem a capacidade de estabilizar as soluções durante um intervalo de tempo de 1 mês; tal como confirmado por estudos de espectroscopia de IV, UV-Vis e Raman. Não se observaram diferenças no comportamento ferroeléctrico dos filmes preparados com soluções com diferentes tempos de envelhecimento (entre 1 a 31 dias). Após 31 dias observou-se polimerização da solução de tântalo. As possíveis estruturas dos complexos formados por diluição do Sr2+, do Bi3+ e do Ta5+ na mistura de tolueno e ácido acrílico foram determinadas recorrendo a cálculos de química quântica (DFT). O tântalo e o bismuto evidenciam a capacidade de formar complexos “halfsandwiched” que envolvem três unidades de acrilato e uma molécula de tolueno. De acordo com os resultados teóricos o estrôncio não forma este tipo de complexos más antes o anião triacrilato de estrôncio. Os espectros Raman e IR obtidos através de simulação DFT evidenciam concordância com os obtidos experimentalmente. Sendo o tolueno e o ácido acrílico compostos tóxicos, desenvolveram-se esforços para os substituir na preparação de soluções precursoras. O resultado foi a identificação uma solução estável preparada por dissolução de catiões numa mistura de ácido acético e etanol na proporção 1:3. Uma vez que o bismuto é aparentemente solúvel em ácido acético, foi necessário introduzir um agente complexante: a ureia foi a substância química empregue devido à sua natureza não-tóxica. Utilizando as diversas soluções precursoras preparadas neste estudo, depositaram-se vários tipos de filmes. Filmes finos de SBT e SBN com e sem sementes foram preparados para estudar a influência das sementes na cristalização e nas propriedades ferroeléctricas dos filmes obtidos. Uma temperatura de tratamento térmico igual a 720ºC foi suficiente para obter a fase pura pseudo-perovesquite em filmes de SBT e SBN preparados com sementes. Além disso, as propriedades ferroeléctricas dos filmes com sementes são superiores às dos filmes sem sementes tratados à mesma temperatura e semelhantes às dos filmes sem sementes tratados a 750ºC quer neste estudo quer em outros estudos de outros autores, já reportados. A influência da estequiometría do bismuto e a presença de semente nas características da interface filme fino de SBN (ou SBT)/platina foram analisadas por Espectroscopia de Retrodispersão de Rutherford (RBS). Os resultados obtidos confirmam que as semente actuam como uma barreira à difusão entre o filme e o substrato dado que se observam interfaces bem definidas com pequenas variações de estequiometría dos vários elementos no caso de filmes com sementes quando comparados com a ausência de sementes em que se observam variações mais significativas. Prepararam-se ainda filmes finos dopados de SBT. A escolha do catião “dopante” baseou-se na sua capacidade para na sua capacidade para criar lacunas e na sua não toxicidade. K+, Ag+ e Na+ foram os dopantes escolhidos para substituir o estrôncio do site A entanto que W6+ foi o elemento escolhido para a dopagem do site B. Com o objectivo de compreender as diferenças no comportamento da cristalização e propriedades ferroeléctricas de filmes quando tratados por Rapid Thermal Annealing (RTA) e em forno convencional; realizou-se um estudo de modelação de dois possíveis mecanismos com base na equação de Arrenhius. Os resultados obtidos confirmam que o mecanismo reaccional nos filmes tratados emm forno convencional envolve a sequência precursor-fluoritepseudo- perovesquite. Nos filmes tratados por RTA o modelo prevê que em paralelo com o mecanismo anterior também possa ocorrer a reacção precursorpseudoperovesquite sem o intermediário fluorite.SrBi2Ta2O9 (SBT) and SrBi2Nb2O9 (SBN) are materials with applications in ferroelectric memory devices. In addition, these materials can be synthesized by a relatively easy preparation process and last, but not least, all the constituents and by extension the whole materials are environmentally safe. In this work a search for SBT and SBN thin films with improved quality was made. This search included the development of new, and more stable, precursor solutions for SBT and SBN thin film preparation, the use of seeds for enhancing thin film crystallization and the use of dopants to improve the ferroelectric and dielectric properties. The first reliable result was the preparation of SBT and SBN powders by a modification of a well-known sol-gel method that allowed the use of the cheap compounds Ta2O5 and Nb2O5 as starting materials, while lowering the heat treatment to 820ºC. At the same time, the SBT and SBN powders were obtained with adequate grain size to be used as seeds. In a first approximation, the preparation of a stable, low density precursor solution for the synthesis of SBT thin films was afforded by dissolution of the necessary cations in toluene and acrylic acid. The acrylic acid is able to stabilize the solutions of the cations, while maintaining low viscosity (~ 1cStk) in a time interval of one month, as confirmed by dynamical studies employing IR, UV-Vis and Raman spectroscopies. No differences on the ferroelectric behaviour were observed for thin film samples prepared at different ageing states (from 1 to 31 days) of the precursor solution .After that period polymerization of the solutions was observed. The possible structures of the complexes formed by dilution of the Sr2+, Bi3+ and Ta5+ in a mixture of toluene and acrylic acid were calculated by means of DFT quantum chemical calculations. Tantalum and bismuth are able to form half-sandwiched complexes which involves three acrylate units and one toluene molecule. The theoretical results predict that strontium can not be complexed in this way: the more stable structure is then the Sr-triacrylate anion. The Raman and IR spectra simulated from the equilibrium geometry obtained by DFT correlates reasonably well with the experimental ones. As toluene and acrylic acid have toxic issues, efforts were made to substitute both compounds in the preparation of the solutions. The result was a stable solution prepared by dissolving the cations in a mixture of acetic acid and ethanol in the proportion 1:3. As this bismuth is poorly soluble in acetic acid, it was needed to introduce a complexing agent. Urea was the chemical substance that was employed as complexing agent, mainly due to its non-toxic nature. Using the several previously referred precursor solutions, several thin films were prepared. Among them seeded and unseeded SBT and SBN thin films were prepared to study the influence of seeds in the crystallization and ferroelectric characteristics of the obtained films. A temperature of 720ºC was sufficient to obtain a pure SBT and SBN phases in the prepared films. Moreover the ferroelectric properties of the seeded films are superior to the properties of the unseeded thin films obtained at the same temperature and similar to those obtained for unseeded thin films prepared a 750ºC, in this work, as well as those reported previously by different authors. The influence of the bismuth stoichiometry and the presence of seeds on the SBN (or SBT) thin film/platinum bottom electrode interface formation were analysed by performing Rutherford Backscattering Spectroscopy experiments. The results confirmed the role of the seeds as a barrier for the thin film/electrode diffusion as sharper interfaces are obtained and small variations of stoichiometry, of all the elements and bismuth in particular, are observed in the case of seeded thin films when compared with the unseeded ones, where important variations were detected. Doped SBT thin films were also prepared. The criteria followed in the choice of the dopant cation were mainly its possibility to create hole or electron vacancies and their non-toxic nature. K+, Ag+ and Na+ were the dopants used to substitute Sr from the perovskite A-site while W6+ was the cation used for substitutions in the B-site. With the purpose of understanding the differences in crystallization behaviour and ferroelectric properties reported for rapid thermal annealed thin films and conventional furnace annealed thin films, an Arrhenius modelling of two possible reaction mechanisms was made. The obtained results confirm that the reaction mechanism for conventional furnace annealed films is given by the pathway precursor-fluorite-pseudoperovskite. For the RTA treated films the model was able to predict that two mechanism may occur: a precursor-fluorite-pseudoperovskite pathway in parallel to a direct pathway precursor-pseudoperovskite

Integración aproximada mediante puntos notables usando el Teorema de Valor Intermedio

Using the Intermediate Value Theorem we demonstrate the rules of Trapeze and Simpson's. Demonstrations with this approach and its generalization to new formulas are less laborious than those resulting from methods such as polynomial interpolation or Gaussian quadrature. In addition, we extend the theory of approximate integration by finding new approximate integration formulas. The methodology we used to obtain this generalization was to use the definition of the integral defined by Riemann sums. Each Riemann sum provides an approximation of the result of an integral. With the help of the Intermediate Value Theorem and a detailed analysis of the Middle Point, Trapezoidal and Simpson Rules we note that these rules of numerical integration are Riemann sums. The results we obtain with this analysis allowed us to generalize each of the rules mentioned above and obtain new rules of approximation of integrals. Since each of the rules we obtained uses a point in the interval we have called them according to the point of the interval we take. In conclusion we can say that the method developed here allows us to give new formulas of numerical integration and generalizes those that already exist.Utilizando el Teorema de Valor Intermedio mostramos que las reglas del Trapecio y la de Simpson son ciertas sumas de Riemann. La técnica   con este enfoque nos permite obtener nuevas fórmulas que resultan menos laboriosas que las que se utilizan con métodos como el de interpolación de polinomios o el de las cuadraturas de Gauss. Además, con esta técnica ampliamos el panorama de la integración aproximada al encontrar nuevas fórmulas de esta forma de integrar. La metodología que usamos para obtener dicha generalización fue utilizar de la definición de la integral definida mediante sumas de Riemann. Cada suma de Riemann   proporciona una aproximación del resultado de una integral. Con la ayuda del Teorema del valor medio y un análisis detallado de las reglas del punto medio, trapecio y Simpson notamos que estas reglas de integración numérica son sumas de Riemann. Los resultados que obtenemos con este análisis nos permitieron generalizar cada una de las reglas antes mencionadas y obtener nuevas reglas de aproximación de integrales. Ya que cada una de las reglas que obtuvimos utiliza un punto en el intervalo las hemos llamado de acuerdo con el punto del intervalo que tomamos. Como conclusión podemos decir que el método que se desarrolla aquí permite dar nuevas fórmulas de integración numérica y generaliza las que ya existen

Integración aproximada mediante puntos notables usando el Teorema de Valor Intermedio

Using the Intermediate Value Theorem we demonstrate the rules of Trapeze and Simpson's. Demonstrations with this approach and its generalization to new formulas are less laborious than those resulting from methods such as polynomial interpolation or Gaussian quadrature. In addition, we extend the theory of approximate integration by finding new approximate integration formulas. The methodology we used to obtain this generalization was to use the definition of the integral defined by Riemann sums. Each Riemann sum provides an approximation of the result of an integral. With the help of the Intermediate Value Theorem and a detailed analysis of the Middle Point, Trapezoidal and Simpson Rules we note that these rules of numerical integration are Riemann sums. The results we obtain with this analysis allowed us to generalize each of the rules mentioned above and obtain new rules of approximation of integrals. Since each of the rules we obtained uses a point in the interval we have called them according to the point of the interval we take. In conclusion we can say that the method developed here allows us to give new formulas of numerical integration and generalizes those that already exist.Utilizando el Teorema de Valor Intermedio mostramos que las reglas del Trapecio y la de Simpson son ciertas sumas de Riemann. La técnica   con este enfoque nos permite obtener nuevas fórmulas que resultan menos laboriosas que las que se utilizan con métodos como el de interpolación de polinomios o el de las cuadraturas de Gauss. Además, con esta técnica ampliamos el panorama de la integración aproximada al encontrar nuevas fórmulas de esta forma de integrar. La metodología que usamos para obtener dicha generalización fue utilizar de la definición de la integral definida mediante sumas de Riemann. Cada suma de Riemann   proporciona una aproximación del resultado de una integral. Con la ayuda del Teorema del valor medio y un análisis detallado de las reglas del punto medio, trapecio y Simpson notamos que estas reglas de integración numérica son sumas de Riemann. Los resultados que obtenemos con este análisis nos permitieron generalizar cada una de las reglas antes mencionadas y obtener nuevas reglas de aproximación de integrales. Ya que cada una de las reglas que obtuvimos utiliza un punto en el intervalo las hemos llamado de acuerdo con el punto del intervalo que tomamos. Como conclusión podemos decir que el método que se desarrolla aquí permite dar nuevas fórmulas de integración numérica y generaliza las que ya existen

Generalización de un método de integración a través de factorizaciones

Como se sabe, cada método de integración sólo funciona para ciertos tipos o clases de funciones y no existe un método capaz de expresar la integral indefinida de cualquier función en términos de funciones elementales. En este artículo, mostramos una alternativa, basada en factorizaciones, para integrar cierta clase de funciones que, en ciertos casos, puede resultar una mejor herramienta que los métodos comúnmente usados. Como una aplicación de esa técnica resolvemos una clase particular de ecuaciones diferenciales del tipo                           , donde   es la tasa de crecimiento relativa de  respecto a . También resolvemos ejemplos para ilustrar este método y compararlo con los resultados que se obtienen utilizando  Wolfram Alpha y una calculadora TI

Generalización de un método de integración a través de factorizaciones

Como se sabe, cada método de integración sólo funciona para ciertos tipos o clases de funciones y no existe un método capaz de expresar la integral indefinida de cualquier función en términos de funciones elementales. En este artículo, mostramos una alternativa, basada en factorizaciones, para integrar cierta clase de funciones que, en ciertos casos, puede resultar una mejor herramienta que los métodos comúnmente usados. Como una aplicación de esa técnica resolvemos una clase particular de ecuaciones diferenciales del tipo                           , donde   es la tasa de crecimiento relativa de  respecto a . También resolvemos ejemplos para ilustrar este método y compararlo con los resultados que se obtienen utilizando  Wolfram Alpha y una calculadora TI

Generalización de un método de integración a través de factorizaciones

Como se sabe, cada método de integración sólo funciona para ciertos tipos o clases de funciones y no existe un método capaz de expresar la integral indefinida de cualquier función en términos de funciones elementales. En este artículo, mostramos una alternativa, basada en factorizaciones, para integrar cierta clase de funciones que, en ciertos casos, puede resultar una mejor herramienta que los métodos comúnmente usados. Como una aplicación de esa técnica resolvemos una clase particular de ecuaciones diferenciales del tipo                           , donde   es la tasa de crecimiento relativa de  respecto a . También resolvemos ejemplos para ilustrar este método y compararlo con los resultados que se obtienen utilizando  Wolfram Alpha y una calculadora TI

MicroRNAs Associated with Secondary Metabolites Production

MicroRNAs (miRNAs) are noncoding RNAs that play an important role in the regulation of the genetic expression in animals and plants by targeting mRNAs for cleavage or translational repression. Several miRNAs regulate the plant development, the metabolism, and the responses to biotic and abiotic stresses. Characterization of an miRNA has helped to show its role in fine tuning the mechanisms of posttranscriptional gene regulation. Although there is a lot of information related to miRNA regulation of some processes, the role of miRNA involved in the regulation of biosynthesis of secondary plant product is still poorly understood. In this chapter, we summarize the identification and characterization of miRNAs that participate in the regulation of the biosynthesis of secondary metabolites in plants and their use in the strategies to manipulate a controlled manipulation

REDUCCIÓN DE CROSS-TALKING POR MEDIO DEL USO DE FOCALIZADORES EN APLICACIONES DE ULTRASONIDO

ResumenEn el presente artículo, se pretende plantear un método para evitar la aparición del fenómeno llamado Cross-talking que no es único de los sensores ultrasónicos pero sin embargo suele presentarse en ellos. Este fenómeno ocurre cuando dos o más sensores ultrasónicos se encuentran trabajando uno cerca del otro y las ondas transmitidas por ellos son captadas por los receptores del otro sensor. Con la ayuda de una herramienta que se le denominó focalizador, el cual tiene una forma cilíndrica con un vaciado del diámetro de los transductores del sensor, se logró disminuir este fenómeno concentrando tanto el lóbulo de onda ultrasónica emitida por el transmisor como el lóbulo del receptor del sensor, aumentando la selectividad de los sensores ultrasónicos y su fidelidad en la medición de distancias.Palabras Claves: Focalizador, lóbulo, sensor, ultrasónico.REDUCTION OF CROSS-TALKING THROUGH THE USE OF FOCUSERS IN ULTRASOUND APPLICATIONSAbstractIn the present article, it is tried to propose a method to avoid the appearance of the phenomenon The Cross-talking that is not unique of the ultrasonic sensors but nevertheless sounds to appear in them. This phenomenon occurs when more ultrasonic sensors are found working near each other and the waves are transmitted by them are captured by the receivers of the other sensor. With the aid of a tool that is the focal name, which has a cylindrical shape with a diameter emptying of the sensor transducers, the effect of this phenomenon is reduced by concentrating both the ultrasonic wave lobe emitted by the transmitter and the lobe Of the sensor receiver, increasing the selectivity of the ultrasonic sensors and their fidelity in the measurement of distances.Keywords: Focalizer, lobe, sensor, ultrasonic

Biological Evidence Analysis in Cases of Sexual Assault

Sexual assault (SA) is a crime of violence against a person’s body resulting in a physical trauma, mental anguish, and suffering for victims generating expenses for government intended criminal investigation, medical care, and psychological attention. During the crime scene investigation, the identification and recovery of biological evidence (BE) are utmost important, since sometimes these are the only way to prove sexual contact and the perpetrator’s identity. The examiner, with the help of specific technologies and techniques, must be able to find evidence that otherwise could go unnoticed. Forensic laboratories identify biological evidence with systemized protocols and use molecular methods to generate DNA profiles based on the amplification and DNA sequencing. Before the arrival of the new-generation sequencers, the application of other markers (single nucleotide polymorphisms (SNPs), insertion-deletion of nucleotides (INDEL), or microhaplotypes (MHs)) was laborious, expensive, and not very informative for forensic purposes; however, now they are useful in this field. Next-generation sequencing (NGS) brought a new series of applications like epigenetics, microbiota, messenger RNA, and microRNA analysis and the inferences in the ancestry and phenotyping of individuals. In the end, the results obtained from such analyses and stored in databases are very useful for the identification of sexual aggressors