http://hdl.handle.net/10183/46 Mon, 19 Oct 2026 19:17:58 GMT 2026-10-19T19:17:58Z http://hdl.handle.net/10183/308914 Electronic and structural characterization of Au nanoparticles Deposited on SiO2/Si Choque, Fernando Juarez This work focuses on studying the electronic and structural properties of Au nanoparticles (NPs) deposited on a commercial SiO2/Si substrate. For this, three colloidal solutions consisting of Au NPs with three distinct sizes were used. These colloids were deposited on SiO2/Si substrates using the spin coating technique, forming the samples investigated and named AuNPs/SiO2/Si. The characterization techniques used in this work were XPS (X-ray Excited Photoelectron Spectroscopy), RBS (Rutherford Backscattering Spectrometry) and MEIS (Medium Energy Ion Scattering). XPS allowed us to investigate the chemical properties of the AuNPs/SiO2/Si samples surfaces and to estimate the thickness of the films containing the Au NPs. RBS provided samples stoichiometries and verified the deposition quality for MEIS. MEIS, through a statistical analysis over millions of Au NPs, allowed us to estimate the NPs size distribution of the deposited Au NPs, assuming them as spheroids. MEIS also provided an estimate of the coverage of Au NPs on SiO2/Si, owing to its sensitivity to the surface and structural arrangement of the samples. Finally, TEM (Transmission Electron Microscopy) provided images that allowed individual analysis of the Au NPs in the colloids, giving precise information about their size and shape, prior to the depositions. As a result of these analyses, we confirmed that the colloids with different sizes of Au NPs were deposited on the substrates, and after a comparison between TEM and MEIS results, we observed the possible formation of NPs clustering on the substrate surface in some cases.; Este trabalho foca no estudo das propriedades eletrônicas e estruturais de nanopartículas de Au (Au NPs) depositadas em um substrato comercial de SiO₂/Si. Para isso, foram utilizadas três soluções coloidais constituídas por Au NPs com três tamanhos distintos. Esses coloides foram depositados em substratos de SiO₂/Si pela técnica de “spin coating”, formando as amostras investigadas e denominadas AuNPs/SiO2/Si. As técnicas de caracterização utilizadas neste trabalho foram XPS (Espectroscopia de Fotoelétrons Excitados por Raios X), RBS (Espectrometria de Retroespalhamento de Rutherford) e MEIS (Espalhamento de Íons de Energia Média). O XPS permitiu investigar as propriedades químicas da superfície das amostras de AuNPs/SiO2/Si e estimar a espessura dos filmes contendo os Au NPs. A RBS forneceu estequiometrias de amostras e verificou a qualidade da deposição para MEIS. O MEIS, através de uma análise estatística de milhões de Au NPs, permitiu-nos estimar a distribuição e o tamanho das Au NPs depositadas, assumindo-os como esferoides. O MEIS também forneceu uma estimativa da cobertura de Au NPs sobre o SiO₂/Si, devido à sua sensibilidade à superfície e ao arranjo estrutural das amostras. Por fim, o TEM (Microscopia Eletrônica de Transmissão) forneceu imagens que permitiram a análise individual das NPs de Au nos coloides, fornecendo informações precisas sobre seu tamanho e forma, antes das deposições. Como resultado dessas análises, confirmamos que os coloides com diferentes tamanhos de Au NPs foram depositados nos substratos, e após uma comparação entre os resultados de TEM e MEIS, os resultados indicaram a ocorrência de aglomeração das NPs na superfície em algumas amostras. Mon, 01 Jan 2024 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/10183/308914 2024-01-01T00:00:00Z http://hdl.handle.net/10183/304024 From clusters to voids : transformation of galaxies across environments Azevedo, Gabriel Maciel In this thesis we investigate galaxy transformation in extreme environments through three main approaches. First, we studied the impact of ram pressure stripping (RPS) in clusters and groups by analyzing the stellar populations of a sample of dozens of jellyfish galaxies observed with VLT-MUSE. Using spatially resolved stellar population synthesis, we mapped stellar ages, metallicities, and star formation rates, revealing systematic trends with stellar mass and stripping intensity, as well as the distribution of these galaxies in phase space. This work resulted in a paper published in the Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Second, we explored galaxy interactions in low-density environments, focusing on two triplet systems located in void substructures. With integral field spectroscopy from PMAS in the Calar Alto Observatory 3.5m Telescope, we studied the stellar populations and morphologies of two triplets, demonstrating that even in rarefied regions, mild interactions can significantly impact star formation and mass assembly histories. This work resulted in the submission of a paper in the Astronomy and Astrophysics journal. Finally, we analyzed the effect of environment on star formation and morphology in 171 Hα-emitting galaxies in the ELAIS-N1 field at z ~ 0.24, combining deep HSC imaging with DESI spectroscopy. We identified candidate interacting galaxies, classified them as disturbed or undisturbed, and investigated how star formation rates and structural properties vary with local density. The disturbed and undisturbed division yields statistically more significant differences than separating the sample solely by environment. Altogether, the results of this thesis show that galaxy transformation strongly depends on the environment, from RPS in clusters to mild interactions in void triplets, and provide tools for future statistical studies with next-generation spectroscopic surveys.; Nesta tese investigamos a transformação de galáxias em ambientes extremos por meio de três abordagens principais. Primeiro, estudamos o impacto do ram pressure stripping (RPS) em aglomerados e grupos, analisando as populações estelares de uma amostra de dezenas de galáxias jellyfish observadas com o VLT-MUSE. A síntese de populações estelares resolvida espacialmente permitiu mapear idades, metalicidades e taxas de formação estelar, revelando tendências sistemáticas com a massa estelar e a intensidade do stripping, além da distribuição dessas galáxias no espaço de fases. Este trabalho resultou na publicação de um artigo no Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Em seguida, exploramos interações de galáxias em ambientes de baixa densidade, focando em dois sistemas de tripletos localizados em subestruturas de voids. Com espectroscopia de campo integral do instrumento PMAS no Telescópio de 3,5m de Calar Alto, estudamos as populações estelares e morfologias desses tripletos, demonstrando que mesmo em regiões rarificadas interações suaves podem impactar significativamente a formação estelar e a história de montagem de massa. Este trabalho resultou na submissão de um artigo ao periódico Astronomy and Astrophysics. Por fim, analisamos o efeito do ambiente sobre a formação estelar e a morfologia de 171 galáxias emissoras de Hα no campo ELAIS-N1 em z ~ 0.24, combinando imagens profundas do HSC com espectros do DESI. Identificamos candidatas a galáxias em interação, classificando-as como perturbadas ou não perturbadas, e investigamos como as taxas de formação estelar e as propriedades estruturais variam com a densidade local. A divisão entre galáxias perturbadas e não perturbadas revela diferenças estatisticamente mais significativas do que a separação baseada apenas no ambiente. No conjunto, os resultados desta tese mostram que a transformação de galáxias depende fortemente do ambiente, desde a ação do RPS em aglomerados até interações suaves em tripletos de voids, e fornecem ferramentas para estudos estatísticos em larga escala com os próximos levantamentos espectroscópicos. Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/10183/304024 2025-01-01T00:00:00Z http://hdl.handle.net/10183/303908 Synthesis, characterization, and biological evaluation of gold nanoparticles toward glioblastoma therapy Klippel, Theylor Schumacher Glioblastoma multiforme (GBM) is one of the most aggressive and treatment-resistant brain tumors, largely due to the limited penetration of therapeutic agents through the blood–brain barrier. In this context, metallic nanoparticles have emerged as a promising platform to enhance drug delivery strategies. This work presents a systematic investigation into the synthesis, characterization, and biological behavior of gold nanoparticles, with a particular focus on the role of surface functionalization. Two synthesis routes were used and a monolayer deposition protocol for MEIS analysis were developed, enabling precise and reproducible characterization of nanoparticle physicochemical properties. Subsequently, different surface coatings, silsesquioxane (SSQ), chitosan, PVP, sodium citrate, and dextran, were evaluated, revealing distinct behaviors in terms of colloidal stability, surface charge, and cellular uptake efficiency. Internalization studies were conducted in U87 and A172 glioblastoma cell lines using a combination of micro-PIXE and micro-RBS, providing quantitative and depth-resolved information. Among the coatings, dextran showed the most balanced performance, with high stability, excellent biocompatibility, and efficient cellular uptake. SIMNRA simulations allowed the estimation of nanoparticle penetration depths and confirmed their heterogeneous intracellular localization.; Glioblastoma multiforme (GBM) é um dos tumores cerebrais mais agressivos e de difícil tratamento, devido principalmente à baixa eficiência de penetração de fármacos através da barreira hematoencefálica. Nesse contexto, nanopartículas metálicas surgem como uma plataforma promissora para o desenvolvimento de estratégias terapêuticas mais eficazes. Este trabalho apresenta uma investigação sistemática sobre a síntese, caracterização e comportamento biológico de nanopartículas de ouro, com foco no impacto da funcionalização superficial. Foram utilizados dois métodos de síntese e desenvolvido um protocolo de deposição em monocamada para análise por MEIS, permitindo caracterizações precisas e reprodutíveis. Em seguida, foram avaliadas diferentes moléculas de funcionalização, silsesquioxano (SSQ), quitosana, PVP, citrato de sódio e dextrana, que apresentaram comportamentos distintos em termos de estabilidade coloidal, carga superficial e eficiência de internalização celular. Os ensaios de internalização foram realizados em linhagens de glioblastoma U87 e A172, combinando micro-PIXE e micro-RBS para obter informações quantitativas e em profundidade. A funcionalização com dextrana apresentou o desempenho mais equilibrado, com alta estabilidade, excelente biocompatibilidade e internalização eficiente. Simulações com SIMNRA permitiram estimar a profundidade das nanopartículas internalizadas e confirmar sua localização intracelular heterogênea. Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/10183/303908 2025-01-01T00:00:00Z http://hdl.handle.net/10183/303903 Probing a possible galaxy group merger : a kinematically-constrained gravitational lens model of the HELMS18 system Cignachi, Erick The prevailing Λ Cold Dark Matter (ΛCDM) cosmological model posits a hierarchical structure formation scenario, in which massive systems such as galaxy clusters emerge through the successive merging of smaller structures, including galaxy groups. As environments that host the majority of galaxies, groups play a crucial role in both dark matter dynamics and galaxy evolution. Despite their importance, detailed studies of galaxy groups have remained less comprehensive than those of galaxy clusters given observational challenges and modelling complexity. This work aims to address this gap through a detailed analysis of HELMS18, a rare gravitational lensing system consisting of a submillimeter galaxy (SMG) at redshift 𝑧 = 2.39, lensed by a complex foreground structure. Previous studies suggest that HELMS18 is the result of a line-of-sight alignment between two galaxy groups at 𝑧 ≈ 0.6, one associated with a Quasi-Stellar Object (QSO) and the other with an Early-Type Galaxy (ETG), representing a unique case of a system in an intermediate stage of hierarchical assembly. The central goal of this work is to construct a robust, physically motivated mass model of the lensing structure, using high resolution interferometric observations from the Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) for the lensing arcs, and spectroscopic data from the GMOS instrument at Gemini telescope to constrain the kinematics of the lensing groups and their central galaxies. The lens modelling is performed directly in the visibility space within a Bayesian framework, including a two Navarro-Frenk-White (NFW) and two dual Pseudo-Isothermal Ellipsoid (dPIE) mass models, one for each galaxy group and central galaxy, respectively. At the heart of this study is the use of spectroscopic velocity dispersions and dynamical mass measurements to constrain priors and mitigate lensing degeneracies. Through the combination of lensing and kinematical information, we reconstruct the background SMG’s morphology with high fidelity, and obtain mass of 𝑀𝐺𝑟𝑜𝑢𝑝,𝐸𝑇𝐺 = (4.75 ± 1.24) × 1012𝑀⊙ for the ETG-centred group and 𝑀𝐺𝑟𝑜𝑢 𝑝,𝑄𝑆𝑂 = (4.90 ± 0.52) × 1013𝑀⊙ for the QSO-centred group. We compare this model to a simple two Elliptical power law (EPL) + external shear model to explore importance of incorporating external kinematic constraints. The comparison of Bayesian evidence yields Δ log Z = 50.06, showing a clear preference for our kinematically-constrained model. These results highlight how complementing lensing analyses with independent kinematic constraints leads to more accurate reconstructions of group-scale mass distributions.; O modelo cosmológico padrão Λ Cold Dark Matter (ΛCDM) postula um cenário de formação hierárquica de estruturas, no qual sistemas massivos, como aglomerados de galáxias, emergem da fusão sucessiva de estruturas menores, como os grupos de galáxias. Como ambientes que abrigam a maioria das galáxias, os grupos desempenham um papel fundamental na evolução galáctica. No entanto, estudos detalhados desses sistemas ainda são menos abrangentes do que os dedicados a aglomerados, devido ao menor número de observáveis disponíveis. Este trabalho visa contribuir para o preenchimento dessa lacuna por meio de uma análise detalhada do sistema HELMS18, uma rara lente gravitacional envolvendo uma galáxia submilimétrica (Submillimetric Galaxy, SMG) em desvio para o vermelho 𝑧 = 2.39, lenteada por uma estrutura complexa. Estudos anteriores mostram que o HELMS18 resulta de um alinhamento ao longo da linha de visada entre dois grupos de galáxias em 𝑧 ≈ 0.6, um deles centrado em um quasar (Quasi-Stellar Object, QSO) e outro em uma galáxia elíptica massiva (Early-Type Galaxy, ETG), configurando um caso único de sistema em fase intermediária de construção hierárquica. O objetivo central deste trabalho é construir um modelo de massa robusto e fisicamente motivado da estrutura de lente, usando observações interferométricas de alta resolução do Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) para a imagem dos arcos e dados espectroscópicos do instrumento GMOS do Gemini para extrair informações da cinemática estelar das galáxias centrais e da cinemática dos grupos. Este modelo, realizado diretamente no plano das visibilidades dentro de um framework bayesiano, inclui dois modelos de massa Navarro-Frenk-White(NFW) e dois modelos de massa dual pseudo-isotérmico elipsoidal (dPIE), um para cada grupo de galáxias e galáxia central, respectivamente. No centro deste estudo está o uso de dispersões de velocidade espectroscópicas e medidas dinâmicas de massa para restringir priors e mitigar degenerescências de lente. Através deste modelo, reconstruímos a morfologia do SMG de fundo com alta fidelidade, estimando massa 𝑀𝐺𝑟𝑢 𝑝𝑜,𝐸𝑇𝐺 = (4.75 ± 1.24) × 1012𝑀⊙ para o grupo da ETG e 𝑀𝐺𝑟𝑢𝑝𝑜,𝑄𝑆𝑂 = (4.90 ± 0.52) × 1013𝑀⊙ para o grupo da QSO. Comparamos este modelo com um modelo simples de duas leis de potência elípticas (EPL) + shear externo para explorar a importância de incorporar vínculos cinemáticos. A comparação das evidências bayesianas resulta em Δ log Z = 50.06, mostrando uma clara preferência pelo nosso modelo com restrições cinemáticas. Estes resultados destacam como complementar as análises de lente com informações cinemáticas leva a reconstruções mais precisas de distribuições de massa em escala de grupo. Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/10183/303903 2025-01-01T00:00:00Z