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Biblioteca Virtual de Teses e Dissertações

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Resumo Original (PT):

COMPOSTOS ORGÂNICOS CONFIGURAM ATUALMENTE MATERIAIS DE GRANDE INTERESSE NA CONFECÇÃO DE DISPOSITIVOS ELETRÔNICOS FLEXÍVEIS E DE BAIXO CUSTO RELATIVO. DEVIDO A ISSO, UM NÚMERO CRESCENTE DE TRABALHOS EXPERIMENTAIS E TEÓRICOS VEM SENDO DESENVOLVIDO, VISANDO AVALIAR SUAS PROMISSORAS PROPRIEDADES OPTO-ELETRÔNICAS. NA PRESENTE TESE SÃO DESCRITOS OS RESULTADOS DE UMA SÉRIE DE ESTUDOS TEÓRICOS ACERCA DE QUATRO TEMAS DESENVOLVIDOS NO LABORATÓRIO DE NOVOS MATERIAIS E DISPOSITIVOS (FC-UNESP/BAURU), RELACIONADOS A PROPRIEDADES ESPECTROSCÓPICAS E ESTRUTURAIS DE MATERIAIS ORGÂNICOS: I) ESTUDO DA ALTERAÇÃO CROMÁTICA INDUZIDA POR RAIOS GAMA EM SOLUÇÕES DE POLÍMEROS ORGÂNICOS PARA APLICAÇÕES DOSIMÉTRICAS; II) OBTENÇÃO DE PARÂMETROS DO HAMILTONIANO DE SPIN ATRAVÉS DE CÁLCULOS ESTRUTURA ELETRÔNICA PARA A INTERPRETAÇÃO DE ESPECTROS DE RESSONÂNCIA PARAMAGNÉTICA ELETRÔNICA (RPE); III) ANÁLISE DE PROPRIEDADES ESTRUTURAIS DE MELANINAS SINTÉTICAS; E IV) SIMULAÇÃO E MODELAGEM DE ESPECTROS DE RESSONÂNCIA MAGNÉTICA ELETRÔNICA DETECTADA ELETRICAMENTE (RMDE). COM RELAÇÃO AO PRIMEIRO ITEM, CÁLCULOS DE ESTRUTURA ELETRÔNICA FORAM EMPREGADOS A FIM DE SE AVALIAR CARACTERÍSTICAS ESTRUTURAIS, ÓPTICAS E ASSOCIADAS À REATIVIDADE DE DIFERENTES ESTRUTURAS POLIMÉRICAS, CUJAS PROPRIEDADES DOSIMÉTRICAS TÊM SIDO REPORTADAS. OS RESULTADOS OBTIDOS PERMITEM COMPREENDER AS DIFERENTES RESPOSTAS INDUZIDAS PELA RADIAÇÃO G EM CADA SISTEMA, E REFORÇAM A HIPÓTESE DE QUE ESPÉCIES ADVINDAS DA RADIÓLISE DO SOLVENTE SÃO RESPONSÁVEIS PELO EFEITO. ATRAVÉS DA ANÁLISE DE CARACTERÍSTICAS ESTRUTURAIS E DE REATIVIDADE DOS POLÍMEROS FOI POSSÍVEL TAMBÉM ESTIMAR QUAIS CARACTERÍSTICAS SERIAM INTERESSANTES A FIM DE SE OBTER SISTEMAS MAIS SENSÍVEIS. NO SEGUNDO ITEM, CÁLCULOS DE ESTRUTURA ELETRÔNICA FORAM EMPREGADOS NO ESTUDO DE PARÂMETROS DE RPE, COMO FATOR G E CONSTANTES HIPERFINAS, DE SUB-ESTRUTURAS DE MELANINA E COMPLEXOS METÁLICOS DE IRÍDIO. NO ESTUDO DAS MELANINAS, OS PARÂMETROS ESPECTROSCÓPICOS FORAM AVALIADOS PARA ESPÉCIES ANIÔNICAS, CATIÔNICAS E RADICALARES DE DIFERENTES FORMAS REDOX DE SUB-UNIDADES DESTE COMPOSTO. OS RESULTADOS OBTIDOS SUGEREM A EXISTÊNCIA DE DOIS GRUPOS COM FATOR G DISTINTOS, COMPATÍVEIS COM DADOS EXPERIMENTAIS REPORTADOS NA LITERATURA. NO ESTUDO DE COMPLEXOS DE IRÍDIO, DISTINTAS CONFORMAÇÕES DE ESPÉCIES CARREGADAS E RADICALARES FORAM AVALIADAS. OS RESULTADOS OBTIDOS SUGEREM QUE OS SINAIS OBSERVADOS NESTES MATERIAIS DEVEM-SE À PRESENÇA DE ESTRUTURAS ANIÔNICAS DISTORCIDAS PENTA-COORDENADAS, COMPATÍVEIS COM A FORMAÇÃO DE ESTADOS TRIPLETOS NÃO RADIATIVOS. NO QUE TANGE AO TERCEIRO ITEM, A ANÁLISE DE PROPRIEDADES ESTRUTURAIS DE DERIVADOS DE MELANINA FOI REALIZADA ATRAVÉS DO CÁLCULO DE ÍNDICES DE REATIVIDADE DE UNIDADES MONOMÉRICAS E DIMÉRICAS DESTE MATERIAL. COM BASE NOS ÍNDICES OBTIDOS FOI POSSÍVEL AVALIAR REAÇÕES QUE OCORREM DURANTE O PROCESSO DE SÍNTESE DE MELANINAS, E DESTE MODO SUGERIR DIFERENTES ESTRUTURAS RESULTANTES. POR FIM, COM RELAÇÃO AO ITEM IV) ANÁLISES DE FASE DE ESPECTROS DE RMDE FORAM REALIZADAS EMPREGANDO-SE DUAS ABORDAGENS DISTINTAS: CIRCUITO EQUIVALENTE E SOLUÇÃO DE EQUAÇÕES DE DRIFT- DIFFUSION. BUSCOU-SE PRINCIPALMENTE AVALIAR DETALHES ACERCA DE SINAIS NÃO NULOS OBSERVADOS EM QUADRATURA COM O SINAL PRINCIPAL. OS RESULTADOS OBTIDOS PERMITEM AVALIAR DIFERENTES CARACTERÍSTICAS DO SINAL DE RMDE. EM GERAL, DUAS CONTRIBUIÇÕES PRINCIPAIS PARA A FORMAÇÃO DE SINAIS NÃO NULOS EM QUADRATURA FORAM OBSERVADAS: UMA ASSOCIADA A EFEITOS CAPACITIVOS E/OU RECOMBINAÇÃO E OUTRA À DINÂMICA DE DISTINTAS ESPÉCIES RESSONANTES NO DISPOSITIVO. A DEPENDÊNCIA DOS SINAIS COM DIFERENTES PARÂMETROS FOI AVALIADA E DISCUTIDA PARA AMBAS AS ABORDAGENS.

Palavras-Chave (EN):

Resumo Original (EN):

NOWADAYS, ORGANIC COMPOUNDS DEFINE QUITE INTERESTING MATERIALS FOR THE PRODUCTION OF FLEXIBLE AND LOW COST DEVICES. IN THIS SENSE, THERE IS AN INCREASING NUMBER OF BOTH THEORETICAL AND EXPERIMENTAL PAPERS REPORTING THEIR PROMISING OPTICAL AND ELECTRONIC PROPERTIES. HERE WE PRESENT THE RESULTS OF A SERIES OF THEORETICAL STUDIES REGARDING FOUR DISTINCT SUBJECTS DEVELOPED AT THE ?LABORATÓRIO DE NOVOS MATERIAIS E DISPOSITIVOS? (FC-UNESP/BAURU) ASSOCIATED TO OPTICAL AND ELECTRONIC PROPERTIES OF ORGANIC MATERIALS: I) STUDY OF COLOR CHANGE INDUCED BY GAMMA RAYS IN POLYMERS SOLUTIONS FOR DOSIMETRIC APPLICATIONS; II) DETERMINATION OF SPIN HAMILTONIAN PARAMETERS BY ELECTRONIC STRUCTURE CALCULATIONS FOR THE INTERPRETATION OF ELECTRON PARAMAGNETIC RESONANCE (EPR) SPECTRA; III) STUDY OF STRUCTURAL PROPERTIES OF SYNTHETIC MELANINS, AND IV) MODELING AND SIMULATION OF ELECTRICALLY DETECTED MAGNETIC RESONANCE SPECTRA (EDMR). REGARDING THE FIRST ITEM, ELECTRONIC STRUCTURE CALCULATIONS WERE EMPLOYED IN ORDER TO EVALUATE STRUCTURAL, OPTICAL AND REACTIVITY FEATURES OF DIFFERENT POLYMERIC STRUCTURES, WHOSE DOSIMETRIC PROPERTIES HAVE BEEN REPORTED. THE RESULTS ALLOW US TO BETTER UNDERSTAND THE DISTINCT OPTICAL CHANGES INDUCED BY G RADIATION IN EACH SYSTEM, AND REINFORCE THE HYPOTHESIS THAT SPECIES ARISING FROM THE SOLVENT RADIOLYSIS ARE RESPONSIBLE FOR THE EFFECT. IN ADDITION, BASED ON REACTIVITY AND STRUCTURAL FEATURES ANALYSIS SOME CHARACTERISTICS OF PROMISING MATERIALS FOR DOSIMETRIC APLICATIONS WERE PROPOSED. IN THE SECOND ITEM, ELECTRONIC STRUCTURE CALCULATIONS WERE EMPLOYED TO EVALUATE EPR PARAMETERS, AS G FACTOR AND HYPERFINE CONSTANTS, OF MELANIN?S SUB-STRUCTURES AND IRIDIUM COMPLEXES. IN THE STUDY OF MELANINS, SPECTROSCOPIC PARAMETERS WERE EVALUATED FOR ANIONIC, CATIONIC AND FREE RADICAL SPECIES FOR DISTINCT REDOX FORMS OF THIS COMPOUND. THE RESULTS SUGGEST THE EXISTENCE OF TWO GROUPS, WITH DISTINCT G FACTORS, CONSISTENT WITH EXPERIMENTAL DATA REPORTED IN THE LITERATURE. IN THE STUDY OF IRIDIUM COMPLEXES, DISTINCT CONFORMATIONS OF CHARGED SPECIES AND FREE RADICALS WERE EVALUATED. THE RESULTS SUGGEST THAT THE SIGNALS OBSERVED IN THESE MATERIALS ARE ASSOCIATED TO THE PRESENCE OF PENTA-COORDINATED DISTORTED ANIONIC STRUCTURES, COMPATIBLE WITH NON-RADIATIVE EVOLUTION OF TRIPLET STATES IN THESE COMPLEXES. REGARDING THE THIRD ITEM, THE ANALYSIS OF STRUCTURAL PROPERTIES OF MELANIN DERIVATIVES WAS ACCOMPLISHED BY CALCULATING REACTIVITY INDICES OF MONOMERIC AND DIMERIC UNITS OF THIS MATERIAL. BASED ON THE INDICES OBTAINED IT WAS POSSIBLE TO ASSESS REACTIONS OCCURRING DURING THE MELANIN?S SYNTHESIS AND THUS, SUGGEST DIFFERENT RESULTING STRUCTURES FOR IT. FINALLY, REGARDING THE ITEM IV) THE PHASE ANALYSIS OF EDMR QUADRATURE SPECTRA WERE PERFORMED EMPLOYING TWO DISTINCT APPROACHES: EQUIVALENT CIRCUIT AND DRIFT-DIFFUSION EQUATIONS. IT WAS MAINLY EVALUATED DETAILS REGARDING NON-ZERO SIGNALS OBSERVED IN QUADRATURE WITH THE MAIN SIGNAL. THE RESULTS ALLOW US TO EVALUATE DIFFERENT CHARACTERISTICS OF THE EDMR SIGNAL. IN GENERAL TWO MAJOR CONTRIBUTIONS TO THE FORMATION OF NON-ZERO QUADRATURE SIGNALS WERE OBSERVED: ONE ASSOCIATED TO CAPACITIVE EFFECTS AND THE OTHER TO THE DYNAMICS OF DISTINCT RESONANT SPECIES INTO THE DEVICE. THE DEPENDENCE OF THE SIGNALS WITH DIFFERENT PARAMETERS WERE ALSO EVALUATED AND DISCUSSED FOR BOTH THE APPROACHES.

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