Navegação Periódicos - Artigos por Autores IPEN "ICHIKAWA, RODRIGO U."

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  • IPEN-DOC 23161

    CUESTA, ANA; ICHIKAWA, RODRIGO U. ; LONDONO-ZULUAGA, DIANA; DE LA TORRE, ANGELES G.; SANTACRUZ, ISABEL; TURRILLAS, XAVIER; ARANDA, MIGUEL A.G.. Aluminum hydroxide gel characterization within a calcium aluminate cement paste by combined Pair Distribution Function and Rietveld analyses. Cement and Concrete Research, v. 96, p. 1-12, 2017. DOI: 10.1016/j.cemconres.2017.02.025

    Abstract: There are many commercially importantmultiphasematerialswhich contain amorphous phases, such as cement pastes, porcelains, glass-ceramics or pharmaceutical compounds. However, the analysis of amorphous phase(s) within cement matrices that contain high amounts of crystalline phase(s) is a challenge. Here, we report measurements of total scattering data quantitatively analyzed by Pair Distribution Function (PDF) minimization and Rietveld methodology to determine phase compositions including both amorphous and nanocrystalline phase contents in cement-related samples. Furthermore, laboratory techniques were used to complement the sample characterization. In addition to five reference materials, the main phase of calcium aluminate cements, CaAl2O4 hydrated at 50 °C to yield crystalline hydrogarnet, Ca3Al2(OH)12, (43wt%) and nanocrystalline aluminum hydroxide gel, Al(OH)3·0.1H2O (50wt%)was also investigated. The PDF analyses revealed that the hydroxide gel has a gibbsite local structurewith an average particle size close to 5 nm. PDF and Rietveld quantitative phase analysis results fully agree.

    Palavras-Chave: aluminium; hydroxides; gels; x-ray diffraction; calcium; aluminates; cements; garnets; amorphous state

  • IPEN-DOC 25713

    ICHIKAWA, RODRIGO U. ; PARRA, JOAO P.R.L.L.; VALLCORBA, ORIOL; PERAL, INMA; YOSHITO, WALTER K. ; SAEKI, MARGARIDA J.; TURRILLAS, XAVIER; MARTINEZ, LUIS G.. Cation distribution of Mn-Zn ferrite nanoparticles using pair distribution function analysis and resonant X-ray scattering. EPL, v. 124, n. 5, p. 56001-p1 - 56001-p5, 2018. DOI: 10.1209/0295-5075/124/56001

    Abstract: Mn-Zn ferrite nanoparticles were synthesized by chemical co-precipitation method and analysed using X-ray synchrotron diffraction data. Pair distribution function (PDF) analysis was used to probe the local structure and revealed that the first-neighbour distances of Fe-Fe and Mn-Zn in the 3.0 up to 3.5˚A range are different from the ones usually reported in the literature. For the sample with the best magnetic behaviour, resonant X-ray scattering (RXS) using three energies close to the absorption edges of Mn, Zn and Fe was applied to determine the cation distribution which explained the previous result from PDF analysis.

    Palavras-Chave: nanoparticles; distribution functions; scattering; x-ray diffraction; ferrite; zinc compounds; manganese compounds; magnetic resonance; nmr imaging; images

  • IPEN-DOC 20231

    ANTUNES, RENATO A.; ICHIKAWA, RODRIGO U. ; MARTINEZ, LUIS G. ; COSTA, ISOLDA . Characterization of corrosion products on carbon steel exposed to natural weathering and to accelerated corrosion tests. International Journal of Corrosion, v. 2014, p. 419570-1 - 419570-9, 2014.

    Palavras-Chave: carbon steels; corrosion products; weathering; corrosion resistance; x-ray diffraction; moessbauer effect; raman spectroscopy; scanning electron microscopy

  • IPEN-DOC 24312

    ICHIKAWA, RODRIGO U. ; YOSHITO, WALTER K. ; SAEKI, MARGARIDA J.; MARANHAO, WILLIAN C.A. ; GOULART, FATIMA ; MARTINEZ, LUIS G. . Characterization of Mn0.67Zn0.33Fe2O4 nanoparticles synthesized under different pH. Materials Science Forum, v. 899, p. 48-53, 2017. DOI: 10.4028/www.scientific.net/MSF.899.48

    Abstract: Nanostructured Mn-Zn ferrites were synthesized using co-precipitation in alkaline solution with different pH. The samples were characterized using X-ray diffraction (XRD), X-ray fluorescence (XRF), thermal analysis (TG-DTA), dynamic light scattering (DLS) and scanning electron microscopy (SEM) techniques. Monophasic nanoparticles were formed when synthesized with pH 10.5. This sample was heat-treated and its XRD data was refined by the Rietveld method. Mean crystallite sizes and microstrains were determined from X-ray line profile analysis using Single-Line and Warren-Averbach methods, which revealed a mean crystallite size of approximately 10 nm and negligible microstrains. Zn content was estimated using refined cell parameters, giving a value of 33 at %, in accordance with XRF result. TG-DTA revealed that the incorporation of α-Fe2O3 occurs around 1130 °C and 1200 °C with recrystallization of the Mn-Zn ferrite spinel phase. DLS showed that mean particle size increase with temperature up to 1159 nm at 800 °C. SEM analysis showed the samples agglomerate and present similar morphology with negligible size changing when calcined between 280 °C and 800 °C. However, the sample calcined at 1200 °C presents larger agglomerates due to the sintering process.

    Palavras-Chave: manganese compounds; zinc compounds; ferrites; nanoparticles; x-ray diffraction; thermal gravimetric analysis; differential thermal analysis; light scattering; scanning electron microscopy

  • IPEN-DOC 24817

    ICHIKAWA, RODRIGO U. ; ROCA, ALEJANDRO G.; LOPEZ-ORTEGA, ALBERTO; ESTRADER, MARTA; PERAL, INMA; TURRILLAS, XABIER; NOGUES, JOSEP. Combining X-Ray whole powder pattern modeling, rietveld and pair distribution function analyses as a novel bulk approach to study interfaces in heteronanostructures: oxidation front in FeO/Fe3O4 core/shell nanoparticles as a case study. Small, v. 14, n. 30, p. 1800804-1 - 1800804-11, 2018. DOI: 10.1002/smll.201800804

    Abstract: Understanding the microstructure in heterostructured nanoparticles is crucial to harnessing their properties. Although microscopy is ideal for this purpose, it allows for the analysis of only a few nanoparticles. Thus, there is a need for structural methods that take the whole sample into account. Here, a novel bulk‐approach based on the combined analysis of synchrotron X‐ray powder diffraction with whole powder pattern modeling, Rietveld and pair distribution function is presented. The microstructural temporal evolution of FeO/Fe3O4 core/shell nanocubes is studied at different time intervals. The results indicate that a two‐phase approach (FeO and Fe3O4) is not sufficient to successfully fit the data and two additional interface phases (FeO and Fe3O4) are needed to obtain satisfactory fits, i.e., an onion‐type structure. The analysis shows that the Fe3O4 phases grow to some extent (≈1 nm) at the expense of the FeO core. Moreover, the FeO core progressively changes its stoichiometry to accommodate more oxygen. The temporal evolution of the parameters indicates that the structure of the FeO/Fe3O4 nanocubes is rather stable, although the exact interface structure slightly evolves with time. This approach paves the way for average studies of interfaces in different kinds of heterostructured nanoparticles, particularly in cases where spectroscopic methods have some limitations.

    Palavras-Chave: iron oxides; nanoparticles; shells; oxidation; hybridization; x-ray equipment

  • IPEN-DOC 27796

    ROJAS-HERNANDEZ, ROCIO E.; RUBIO-MARCOS, FERNANDO; GORNI, GIULIO; MARINI, CARLO; DANILSON, MATI; PASCUAL, LAURA; ICHIKAWA, RODRIGO U. ; HUSSAINOVA, IRINA; FERNANDEZ, JOSE F.. Enhancing NIR emission in ZnAl2O4:Nd,Ce nanofibers by co-doping with Ce and Nd: a promising biomarker material with low cytotoxicity. Journal of Materials Chemistry C, v. 9, n. 2, p. 657-670, 2021. DOI: 10.1039/d0tc04752j

    Abstract: Development of new near infrared luminescent (NIR) emitters improves our understanding of their fundamental structure–property relationships. The ability to use efficient energy transfer to convert ultraviolet or visible light photons to enhance the NIR emission has attracted a great deal of attention in down-conversion applications. Taking advantage of the sol–gel impregnation process and growth of materials along a support or template, core–shell structured nanofibers of ZnAl2O4 – based ceramic doped with cerium and neodymium were synthesized with the help of an elaborate facile and cost-efficient strategy. The color-tunable emissions make this material a suitable host for a wide range of applications, e.g., bio-imaging, security markers, imaging devices, optical coatings, and solar cells. This research correlates the defects and the remarkable optical properties of the developed structures. Specified conditions of sol–gel processing combined with the incorporation of rare-earth elements in various concentrations provide the possibility of tuning the ratio between Ce3+ and Ce4+ in the nanofibers with an average diameter of 50 nm and, therefore, their functional response. It is important to clarify the role of trivalent and tetravalent cerium cations in the modulation of NIR emission to establish the luminescence mechanism. The NIR emitter luminescent compound ZnAl2O4:Nd,Ce, which adopts a spinel-type structure, is studied using the X-ray absorption near-edge structure technique. For the first time, this study reveals the energy transfer from Ce3+ to Nd3+ and the enhancement of the NIR emission due to the presence of Ce4+ in the ZnAl2O4:Nd,Ce spinel compound. Cytotoxicity analyses suggest the viability of the synthesized nanofibers, which opens new avenues in bio-imaging applications.

    Palavras-Chave: nanofibers; near infrared radiation; zinc; cerium; neodymium

  • IPEN-DOC 24861

    RUBIO-MARCOS, FERNANDO; DEL CAMPO, ADOLFO; ROJAS-HERNANDEZ, ROCIO E.; RAMIREZ, MARIOLA O.; PARRA, RODRIGO; ICHIKAWA, RODRIGO U. ; RAMAJO, LEANDRO A.; BAUSA, LUISA E.; FERNANDEZ, JOSE F.. Experimental evidence of charged domain walls in lead-free ferroelectric ceramics: light-driven nanodomain switching. Nanoscale, v. 10, n. 2, p. 705-715, 2018. DOI: 10.1039/c7nr04304j

    Abstract: The control of ferroelectric domain walls at the nanometric level leads to novel interfacial properties and functionalities. In particular, the comprehension of charged domain walls, CDWs, lies at the frontier of future nanoelectronic research. Whereas many of the effects have been demonstrated for ideal archetypes, such as single crystals, and/or thin films, a similar control of CDWs on polycrystalline ferroelectrics has not been achieved. Here, we unambiguously show the presence of charged domain walls on a leadfree (K,Na)NbO3 polycrystalline system. The appearance of CDWs is observed in situ by confocal Raman microscopy and second harmonic generation microscopy. CDWs produce an internal strain gradient within each domain. Specifically, the anisotropic strain develops a crucial piece in the ferroelectric domain switching due to the coupling between the polarization of light and the ferroelectric polarization of the nanodomain in the (K,Na)NbO3 ceramic. This effect leads to the tuning of the ferroelectric domain switching by means of the light polarization angle. Our results will help to understand the relevance of charged domain walls on the ferroelectric domain switching process and may facilitate the development of domain wall nanoelectronics by remote light control utilizing polycrystalline ferroelectrics.

    Palavras-Chave: nanoelectronics; nanotechnology; ferroelectric materials; domain structure; raman spectroscopy; polycrystals

  • IPEN-DOC 25135

    ROSSETTO, CLEUSA M.; ICHIKAWA, RODRIGO U. ; MARTINEZ, LUIS G. ; CAREZZATO, GERALDO L. ; CARVALHO, ALEXANDRE M.G.; TURRILLAS, XAVIER. In situ hydration of sulfoaluminate cement mixtures monitored by synchrotron X-Ray diffraction. Materials Science Forum, v. 930, p. 153-157, 2018. DOI: 10.4028/www.scientific.net/MSF.930.153

    Abstract: Mixtures of calcium sulfoaluminate and Portland clinkers with gypsum were hydrated with deionized water. The pastes were introduced in 0.7 mm borosilicate capillary tubes and kept at 40 ºC while diffraction patterns were collected every 35 s for approximately 3 hours with a monochromatic radiation of 12 keV at the XRD1 beamline of the Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS) in Campinas, SP - Brazil. The main crystalline phases (C2S, C3S, ettringite, ye’elemite and gypsum) involved in the hydration were quantified by Rietveld analysis. The most noticeable fact was the absence of portlandite as a crystalline precipitate, most likely due to the capture of calcium ions to form ettringite.

    Palavras-Chave: hydration; aluminates; cements; portland cement; x-ray diffraction; synchrotrons; calcium sulfates

  • IPEN-DOC 24343

    ICHIKAWA, RODRIGO U. ; LINHARES, HORACIO M.S.M.D.; PERAL, INMA; BALDOCHI, SONIA L. ; RANIERI, IZILDA M. ; TURRILLAS, XAVIER; MARTINEZ, LUIS G. . Insights into the local structure of Tb-doped KY3F10 nanoparticles from Synchrotron X‑ray Diffraction. ACS Omega, v. 02, n. 08, p. 5128-5136, 2017. DOI: 10.1021/acsomega.7b00668

    Abstract: Pure and Tb-doped nanocrystalline KY3F10 specimens were synthesized by coprecipitation, and portions of the samples underwent further heat treatment at 600 °C in a fluorinated atmosphere. Synchrotron X-ray diffraction patterns acquired at 30 keV allowed to determine both long- and shortrange ordered structures by Rietveld and pair distribution function (PDF) analyses, respectively. PDF examination of the as-synthesized sample allowed to discern a slight deviation from the basic cubic building unit because the Y−F bond lengths could be explained in S.G. I4/mmm with cell parameters a = 8.1520(9) Å and c = 11.5876(29) Å, whereas Rietveld analysis could equally well fit both the cubic and tetragonal descriptions for the heat-treated specimens. Also, PDF revealed that the as-synthesized sample exhibited less structural coherence than the heattreated one.

    Palavras-Chave: doped materials; nanoparticles; x-ray diffraction; nanocrystals; synchrotrons

  • IPEN-DOC 21758

    GOMES, LAERCIO ; LINHARES, HORACIO M. da S.M.D.; ICHIKAWA, RODRIGO U. ; MARTINEZ, LUIS G. ; BALDOCHI, SONIA L. . Luminescence properties of Yb:Er:KYsub(3)Fsub(10) nanophosphor and thermal treatment effects. Optical Materials, v. 54, p. 57-66, 2016.

    Palavras-Chave: luminescence; nanostructures; heat treatments; crystals; efficiency; excitation; spectroscopy; powders; pulses; x-ray diffraction; ytterbium; ytterbium ions; erbium; erbium ions

  • IPEN-DOC 20192

    GOMES, LAERCIO ; LINHARES, HORACIO M. da S.M.D. ; ICHIKAWA, RODRIGO U. ; MARTINEZ, LUIZ G. ; RANIERI, IZILDA M. . Luminescence properties of Yb:Nd:Tm:KYsub(3)Fsub(10) nanophosphor and thermal treatment effects. Journal of Luminescence, v. 137, p. 285-292, 2015.

    Palavras-Chave: luminescence; rare earths; nanostructures; phosphorus; energy transfer; heat treatments

  • IPEN-DOC 25151

    ICHIKAWA, RODRIGO U. ; PARRA, JOAO P.R.L.L.; MARTINS, MURILLO L.; YOSHITO, WALTER K. ; SAEKI, MARGARIDA J.; TURRILLAS, XAVIER; MARTINEZ, LUIS G. . Size-strain analysis of iron-excess Mn–Zn ferrite nanoparticles using synchrotron diffraction and its correlation with magnetic saturation and isoelectric pH. Journal of Nanoscience and Nanotechnology, v. 18, n. 8, p. 5697-5703, 2018. DOI: 10.1166/jnn.2018.15446

    Abstract: Iron-excess Mn–Zn ferrite nanoparticles were prepared by coprecipitation with sodium hydroxide (NaOH) at different concentrations (0.1, 0.2, 0.5 and 1.0 mol/L). The results of X-ray diffraction (XRD) analysis using Whole Powder Pattern Modeling (WPPM) showed that higher concentrations of NaOH promote crystallite growth and broader dispersion in crystallite sizes. Energy dispersive X-ray spectroscopy indicates that zinc loss is noticeable when [NaOH] ≥ 0.2 mol/L. XRD revealed also a significant less-crystalline phase contribution alongside the main peaks of the nanocrystalline cubic spinel ferrite phase. The less-crystalline fraction is lower for the ferrite obtained with 0.2 mol/L of NaOH, being about 50% and more than 70% for the other samples. Despite of the less-crystalline fraction and the excess of iron, no secondary phases were detected. The Warren curves showed that the concentration of NaOH significantly influences the microstrain in the crystallites, being smaller for the sample obtained with NaOH at 0.2 mol/L. The sample prepared with this condition presented the better properties to be used as magnetic tracer in clinical diagnoses combining small mean crystallite size, low microstrain, which resulted in materials with higher magnetic saturation and high surface charge under blood pH.

    Palavras-Chave: nanoparticles; ferrite; strains; fourier analysis; synchrotron radiation; x-ray diffraction

  • IPEN-DOC 20547

    FALCAO, RAILSON B. ; DAMMANN, EDGAR D.C.C. ; ROCHA, CLAUDIO J. da ; ICHIKAWA, RODRIGO U. ; DURAZZO, MICHELANGELO ; MARTINEZ, LUIS G. ; LEAL NETO, RICARDO M. . Synthesis of TiFe compound from ball milled TiHsub(2) and Fe powders mixtures. Materials Science Forum, v. 802, p. 61-65, 2014.

    Palavras-Chave: intermetallic compounds; titanium; mixtures; milling; hydrogen storage; x-ray diffraction; scanning electron microscopy; differential thermal analysis; iron; powders

  • IPEN-DOC 27416

    FARIA, MARCELA E.M. ; LEITE, MARINA M.; ICHIKAWA, RODRIGO U. ; VICHI, FLAVIO M.; TURRILLAS, X. ; MARTINEZ, L.G. . Thickness estimation of TiO2-based nanotubes using X-ray diffraction techniques. Materials Science Forum, v. 1012, p. 179-184, 2020. DOI: 10.4028/www.scientific.net/MSF.1012.179

    Abstract: TiO2-based nanotubes are a very promising material with many applications in solar cells, biomedical devices, gas sensors, hydrogen generation, supercapacitors, and lithium batteries, among others. Nanotube thickness is a very important property since it is related to electronic and surface mechanics. In this sense, transmission electron microscopy (TEM) can be used. However, it can be difficult to acquire a good TEM image because the transversal section of the nanotubes needs to be visible. In this work, TiO2-based nanotubes obtained via hydrothermal synthesis were studied using X-ray line profile analysis. Scherrer and Single-Line methods provided consistent results for the thickness of the nanotubes (≃ 5 nm) when compared with TEM. Additionally, Single-Line method was also applied to estimate the microstrain. The advantage of using XRD is given by the fact that it is a quick and statistically significant analysis when compared with TEM. The results show that XRD can be used as a rapid and reliable alternative for the thickness estimation of nanotubes.

    Palavras-Chave: x-ray diffraction; titanium oxides; nanotubes; transmission electron microscopy; hydrothermal synthesis; thickness; equations

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O gerenciamento do Repositório está a cargo da Biblioteca do IPEN. Constam neste RI, até o presente momento 20.950 itens que tanto podem ser artigos de periódicos ou de eventos nacionais e internacionais, dissertações e teses, livros, capítulo de livros e relatórios técnicos. Para participar do RI-IPEN é necessário que pelo menos um dos autores tenha vínculo acadêmico ou funcional com o Instituto. Nesta primeira etapa de funcionamento do RI, a coleta das publicações é realizada periodicamente pela equipe da Biblioteca do IPEN, extraindo os dados das bases internacionais tais como a Web of Science, Scopus, INIS, SciElo além de verificar o Currículo Lattes. O RI-IPEN apresenta também um aspecto inovador no seu funcionamento. Por meio de metadados específicos ele está vinculado ao sistema de gerenciamento das atividades do Plano Diretor anual do IPEN (SIGEPI). Com o objetivo de fornecer dados numéricos para a elaboração dos indicadores da Produção Cientifica Institucional, disponibiliza uma tabela estatística registrando em tempo real a inserção de novos itens. Foi criado um metadado que contém um número único para cada integrante da comunidade científica do IPEN. Esse metadado se transformou em um filtro que ao ser acionado apresenta todos os trabalhos de um determinado autor independente das variáveis na forma de citação do seu nome.

A elaboração do projeto do RI do IPEN foi iniciado em novembro de 2013, colocado em operação interna em julho de 2014 e disponibilizado na Internet em junho de 2015. Utiliza o software livre Dspace, desenvolvido pelo Massachusetts Institute of Technology (MIT). Para descrição dos metadados adota o padrão Dublin Core. É compatível com o Protocolo de Arquivos Abertos (OAI) permitindo interoperabilidade com repositórios de âmbito nacional e internacional.

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