Neste trabalho tratamos da influência da temperatura em processos relativísticos envolvendo a
interação da matéria com a radiação. Neste contexto consideramos uma forma sistemática de usar
o espaço de Fock para aplicar a Dinâmica de Campos Térmicos (DCT) em alguns processos de
interesse. Partindo dos campos de Dirac e de radiação (Maxwell) construímos o espaço de Fock
na descrição direta e na descrição dual dos campos e empregamos a transformação de Bogoliubov
para determinar os observáveis quânticos à temperatura finita. Nosso desenvolvimento permitiu
obter, à temperatura finita, o elemento de matriz do operador espalhamento para a primeira e
segunda ordens do espalhamento elétron-próton e da radiação de freamento (bremsstrahlung),
possibilitando determinar a seção de choque nos dois sistemas e analisar seu comportamento
com a variação da temperatura. Nossos resultados mostram para os processos estudados, exceto
no caso da segunda ordem do espalhamento elétron-próton, que a temperatura se apresenta como
uma correção à descrição com temperatura zero por meio de um fator térmico que é igual a 1
quando a temperatura vai a zero.

Em 2013, foi observado pelas colaborações BESIII e Belle, no espectro de massa invariante J/ψπ±, o estado exótico carregado Zc(3900). Na tentativa de corroborar, do ponto de vista teórico, com a compreensão de sua natureza, realizamos o estudo das interações desse estado em um meio hadrônico constituído de mésons leves, especificamente, da produção e absorção desse estado via processos do tipo Zcπ → DD¯, Zcπ → D ∗D¯ ∗ , Zcπ → DD¯ ∗ e seus respectivos processos inversos. Sendo assim, considerando o Zc(3900) como um estado tetraquark compacto do tipo diquark-antidiquark (ccq¯ q¯) e utilizando Lagrangianas efetivas, foram determinadas as seções de choque no vácuo para cada processo, as seções de choque totais, a soma de todas as seções de choque e as respectivas médias térmicas. Os resultados sugerem que as interações do citado estado com as partículas constituintes do meio hadrônico são relevantes. 

Cristais líquidos, substâncias que possuem tanto propriedades de sólidos quanto de líquidos,
do tipo nemático são razoavelmente bem descritos pelo modelo estatístico de campo médio
de Maier e Saupe. Restringindo as orientações dos nematógenos, inspirado em uma
proposta de Zwanzig, obtém-se o modelo de Maier-Saupe-Zwanzig para cristais líquidos
nemáticos uniaxiais e que pode ser ampliada para também descrever nemáticos biaxiais,
por meio de um parâmetro de biaxialidade. Esta tese apresenta o estudo desse modelo
em redes com invariância de escala, especificamente, redes hierárquicas do diamante e
rede apoloniana. Essas redes, de geometria fractal, são construídas ou por substituição
das ligações da rede por uma subestrutura padrão (redes hierárquicas) ou por inserção
de um sítio no interior de uma subestrutura da rede (rede apoloniana). O método de
matriz de transferência foi utilizado para se obter os mapas das funções termodinâmicas
de interesse: entropia por sítio, calor específico por sítio, comprimento de correlação,
parâmetros de ordem e susceptibilidade a campo nulo. Para cada rede, a partir da
hamiltoniana de Maier-Saupe e adicionando-se um termo de campo externo, foi obtida
a matriz de transferência para uma dada geração da rede, cujos elementos podem ser
escritos como uma relação de recorrência para sucessivas gerações. Daí os autovalores dessa
matriz foram calculados e obteve-se o mapa para a energia livre. Por derivação direta, os
mapas para as demais funções termodinâmicas foram obtidas e calculadas numericamente
para a geração de interesse. Na rede hierárquica do diamante com dimensão fractal
df = 2, o modelo de Maier-Saupe-Zwanzig apresenta um diagrama de fase semelhante
ao encontrado na literatura em cálculos de campo médio. Foram obtidas duas transições
de fase contínuas, correspondentes à transição isotrópica-uniaxial e, a temperaturas mais
baixas, à transição uniaxial-biaxial. Através dos cálculo dos expoentes críticos, constatou-se
que essas transições estavam na mesma classe de universalidade dos modelos de Potts de
três estados e Ising, respectivamente, na rede hierárquica do diamante. Um comportamento
semelhante, em termos do diagrama de fase, das transições de fase e das classes de
universalidade, foram obtidas para a rede hierárquica com df = 3.Na rede apoloniana,
à semelhança com o que acontece com outros modelos de spin, não foram observadas
quaisquer indicações de uma transição de fase, i.e., uma singularidade em uma dada
temperatura crítica no limite termodinâmico. Apesar disso, uma quantidade definida à
semelhança de um comprimento de correlação apresenta uma divergência numérica a uma
dada temperatura no limite termodinâmico, um comportamento ainda não observado em
outros modelos.

Para compreensão dos processos que ocorrem nos ambientes interestelar, estuda-
se experimentalmente os mecanismos da interação entre a radiação eletromagnética na

faixa de ultravioleta de vácuo (UVV) e raios-X, e ou do impacto de elétrons e de partículas
carregadas com moléculas poliatômicas em fase gasosa ou de gelo. Algumas dessas moléculas
são compostos orgânicas heterocíclicos, que possuem em sua cadeia fechada pelo menos um
átomo diferente do C e H, e, segundo a astrobiologia, podem ter tido importância para
origem da vida na Terra. Nesse contexto, essa tese desenvolveu o estudo experimental e
teórico sobre as taxas de produção das moléculas Piridina (C5H5N) e Pirrol (C4H5N) em
função da energia do feixe interagente, através das seções de choque parciais de fotoionização
e ionização que possuem pouca ou nenhuma informação na literatura. As medidas de
fotoionização da Piridina foram realizadas na linha de luz D05A-TGM do Laboratório
Nacional de Luz Síncrotron, em Campinas-SP, na faixa do UVV desde o limiar de ionização
até 21,5 eV. Desse modo, o padrão de fragmentação foi investigado em função da energia
do fóton, através de um espectrômetro de massa por tempo de voo (TOF-MS) por meio
da técnica de coincidência entre um elétron e um íon (photoelectron-photoion coincidence).
Diante disso, foram determinados os espectros de massa e o rendimento iônico relativo
(RIY), ou seja, a produção parcial dos íons, para em seguida determinar a seção de choque
parcial de fotoionização (SCPs) da Piridina. As SCPs foram obtidas a partir do produto
do RIY com as seções de choque de fotoionização (σi), que por sua vez são derivadas
das medidas da seções de choque de fotoabsorção e da eficiência quântica de fotoionização
obtidas por nosso grupo de pesquisa através de uma dupla câmara de ionização instalada
na câmara experimental da linha TGM. Em relação as medidas do impacto de elétrons com
energias entre 10 eV e 1 keV, essas foram realizadas com as moléculas de Piridina e Pirrol
a partir de um TOF-MS do Laboratório de Colisões Eletrônicas e Fotônicas (LCEF) do

Departamento de Química da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar), em São Carlos-
SP. A partir dessas medidas, as áreas relativas dos picos que representam os respectivos

fragmentos iônicos foram determinados. As seções de choque totais de ionização (SCTI)
foram determinadas por meio do método Binary Encounter Bethe (BEB), utilizando a
Teoria do Funcional da Densidade (DFT) para o conjunto de base aug-cc-pVTZ. Por fim,
através do produto das SCTI com as áreas relativas foram determinadas as seções de choque
parciais de ionização (SCPI) dessas moléculas sendo realizadas comparações com dados
experimentais e teóricos disponíveis na literatura.

Com melhorias na qualidade de vida e com os processos industriais avançando a
demanda da matriz energética mundial está aumentando, para suprir essa necessidade é de suma
importância a procura por fontes de energia alternativas. O avanço de práticas sustentáveis
também obteve crescimento nos últimos anos, dessa forma pesquisas com energias “limpas”
torna-se o foco de muitos pesquisadores. Com isso os estudos com semicondutores devem
ganhar cada vez mais espaço, pois para o desenvolvimento da humanidade é necessário
entender como a natureza funciona. O projeto realizado visa padronizar a coleta de informações
de condutividade das amostras de filmes finos construídas no LabMat. Com a utilização de
radiação com diferentes comprimentos de onda (405 nm, 470 nm, 595nm, 700nm) é observada
a mudança da fotocorrente gerada pelos portadores de carga no semicondutor. Foi detectada a
influência do fenômeno ligado as barreiras na região de fronteira dos grãos, impedindo que a
fotocorrente se propague por toda a amostra.

Neste trabalho apresentamos uma construção da teoria de espalhamento baseada em Propagadores no Espaço de Fase usando o formalismo da Mecânica Quântica Simplética (MQS). Inicialmente, a teoria de espalhamento é revisitada utilizando a Mecânica Clássica (MC) e a Mecânica Quântica (MQ) usual, e as expressões da seção de choque com base nessas teorias são desenvolvidas. Na sequência, a descrição da Mecânica Quântica no Espaço de Fase como desenvolvida por Wigner, Weyl e Moyal é apresentada para obter a expressão da seção de choque no Espaço de Fase em termos da função de Wigner; a Mecânica Quântica Simplética (MQS) é desenvolvida e aplicada ao oscilador harmônico simples como forma de comparar seu resultado com o desenvolvimento de Wigner e ter os elementos básicos da MQS para introduzir os propagadores na teoria. Introduzido o Propagador no Espaço de Fase, usando a MQS, desenvolvemos a Equação de LippmannSchwinger (ELS) no Espaço de Fase e obtivemos soluções para essa equação nos casos unidimensional e tridimensional assintótico. Com a finalidade de testar o desenvolvimento construído, aplicamos os resultados ao problema de uma partícula espalhada por um potencial delta de Dirac unidimensional e mostramos que a seção de choque calculada nessa nova formulação concorda com a obtida via MQ usual. 

Este trabalho está composto de duas partes associadas a diferentes aspectos de sistemas com-
plexos, fluido dinâmica computacional e séries temporais. Na primeira parte, a pesquisa dá

continuidade à investigação, usando o aplicativo Ansys-FLUENT, de um modelo para o me-
canismo de controle da instabilidade hidrodinâmica em uma célula de Hele-Shaw (HS) radial

através da dependência temporal da taxa de injeção do fluido invasor de menor viscosidade
quanto comparada com a do fluido residente. A instabilidade fluido-fluido pode ser suprimida
ou fortemente reduzida pela escolha da melhor taxa de injeção dependente do tempo. Assim
três diferentes formas funcionais para a injeção são consideradas. Baseado na minimização

da magnitude das flutuações da interface invasora em relação à geometria circular, um crité-
rio é desenvolvido para identificar a melhor taxa de injeção. A segunda parte é relacionada a

séries temporais financeiras no âmbito da econofísica foram feitos dois estudos. Inicialmente
foi usado o formalismo sincronização por motifs a partir de um conjunto de séries temporais

para a construção de redes complexas. Desta forma, foram estudadas correlações entre pre-
ços de combustíveis líquidos do mercado varejista de Salvador, Bahia. Nesta parte discute-se,

para uma sub-rede qualquer, como é o desempenho ou ganho dela em comparação a média

da rede. Uma possível aplicação deste método é a detecção de desvios sistemáticos do com-
portamento médio, o que pode estar relacionado a um alinhamento entre os constituintes de

algumas sub-rede. O segundo estudo consiste na avaliação da eficiência de mercado por meio
do índice de eficiência (IE) para as séries de preços de energias renováveis e não-renováveis

negociados em bolsas de valores. Implementa-se a medida de distância (ou desvio) que o mer-
cado pode apresentar em relação com o estado de mercado eficiente. A proposta de utilização

do IE determinado a partir de valores calculados independentemente do expoente Hurst, Hb, e
da dimensão fractal, Db, pode levar a uma maior precisão na avaliação do comportamento do
mercado, corrigindo possíveis viéses no algoritmos usados para o cálculo de Hb e Db.

Neste trabalho aborda-se a difusão em redes finitas considerando o modelo de caminhantes
aleatórios com voos Lévy e uma nova formulação da teoria espectral com conexões de longa
distância. A caracterização da difusão se analisa sobre um espaço discreto que é descrito pela
topologia da cadeia linear unidimensional, pelos casos específicos de redes bidimensionais
como o toro helicoidal e o toro normal, e pelo modelo de redes multi-camadas. Em geral, a

abordagem clássica da difusão é descrita como o resultado das interações entre vértices ad-
jacentes. Não obstante, nesta investigação a difusão é estendida para um processo que pode

considerar todas as interações possíveis entre vértices de uma rede. Neste caso, as interações
de longa distância são controladas por um parâmetro α. Assim, o formalismo apresentado
neste trabalho será uma generalização da abordagem clássica da difusão. Especificamente para
o método de caminhantes aleatórios com voos Lévy, a difusão é descrita no tempo discreto.
Neste caso, é esperado que a distância quadrática média dos caminhantes aleatórios pode ser
descrita por uma lei de potências MSD ≡ hr
2
i ∼ t
γ durante um intervalo de tempo finito, onde o
parâmetro γ permite caracterizar o comportamento difusivo. Usando a abordagem do problema
inverso e a propriedade circulante do toro helicoidal, mostra-se uma dedução analítica de uma

expressão que realiza um ajuste preciso na distribuição de probabilidade dos caminhantes ale-
atórios para descrever um processo de super-difusão bem definido até o estado de saturação.

Isto permite que os resultados mostrem uma redução drástica do tempo computacional quando
utilizamos redes da ordem de 104 nós. Para complementar esta investigação, mostra-se também

um novo formalismo de um modelo de rede multi-camada que esta fundamentado na Transfor-
mada de Mellin ou na Transformada de Laplace. Assim, estudamos a difusão no modelo de

rede Multiplex analisando as propriedades espectrais da matriz Laplaciana com conexões de
longa distância. Os resultados conseguidos para uma rede Multiplex com duas camadas mostra
que o tempo de relaxação das camadas com ligações de longa distância pode ser mais rápido
do que a rede Multiplex. Isto sugere que o tempo de relaxamento do processo de difusão no
modelo de rede Multiplex pode ser manipulado com um aumento das interações em uma das
camadas.

A Elipsometria é uma técnica ótica amplamente utilizada para investigar propriedades óticas de materiais, baseada no estudo da medida da mudança do estado de polarização da luz quando sofre reflexão em uma interface. Essa mudança de polarização é determinada pelas propriedades da amostra: espessura, índice de refração complexo ou tensor da função dielétrica. Utilizaremos está técnica para caracterizar amostras desenvolvidas no Laboratório de Materiais (LabMat), como: 𝑆𝑖𝑂2/Si, 𝑆𝑛𝑂2:F sobre vidro e 𝑀𝑜 sobre o vidro, devido sua exatidão em fornecer informações acerca da função dielétrica, espessura das camadas, largura da banda proibida e das propriedades óticas desses materiais. Devido à natureza complexa das amostras desenvolvidas (várias camadas no substrato) o processo de caracterização das amostras é constituído por uma medida indireta, sem causar danos à amostra, combinada a um processo de inversão, tornando necessário a realização de um tratamento computacional - com o uso de algoritmos de otimização - dos dados experimentais para obtenção das grandezas de interesse. Para isso, foi desenvolvido um software de elipsometria inédito em um ambiente de programação Visual Basic (VB6) capaz de processar os espectros medidos experimentalmente pelo elipsômetro e ajustar os vários parâmetros de funções dielétricas representativas dos materiais compondo o dispositivo estudado, até alcançar a melhor aproximação dos espectros experimentais pelo modelo teórico.

A Síndrome da Imunodeficiência Adquirida é essencialmente caracterizada pela diminuição dos linfócitos TCD4+, células alvo do vírus da imunodeficiência humana, sendo considerado atualmente um sério problema de saúde pública mundial. A despeito do atual e bem sucedido combate à doença, ainda permanecem abertas questões relativas ao combate das células TCD8+ e o bom desempenho das modalidades de tratamento antirretrovirais. Em 2004, Flora Bacelar propôs um modelo de equações diferenciais funcionais, em que descreve as três fases da infecção do VIH com duas escalas de tempo distintas. Neste trabalho foi proposto um modelo matemático de equações diferenciais funcionais, fazendo algumas mudanças no modelo proposto por Bacelar et al., introduzindo explicitamente as células TCD8+ (células citotóxicas), e foi implementado o tratamento antirretroviral. A partir de análises de estabilidade dos pontos estacionários e de integração numéricas das equações diferenciais, obtivemos resultados que indicam, que as células TCD8+ apenas debelam a infecção para valores muitos baixos das taxas de infecção, não realista do ponto de vista clínico. No entanto, com a introdução do tratamento antirretroviral (TARV), pudemos relacionar para alguns parâmetros do modelo, faixas de valores para os quais a infecção foi controlada.

Nas últimas décadas, a cosmologia vêm sendo guiada por um volume crescente de dados observacionais e suas complexidades. Em casos diversos, a Inferência Bayaesiana mostrou-se superior às ferramenta estatística mais tradicionais por sua eficiência e base conceitual  consistente. Utilizando essa poderosa ferramenta estatística como alicerce em nosso trabalho, procuramos melhorar a eficácia do método da Estatística Mediana para restrição de parâmetros cosmológicos, sugerido por J. R. Gott, utilizando o algoritmo UltraNest que derivam as distribuições de probabilidade e evidência bayesiana com o algoritmo Monte Carlo via Cadeia de Markov (MCMC) baseado na amostragem aninhada (Nested Sampling) MLFriends. A construção da densidade de probabilidade alvo também é discutida na restrição de parâmetros cosmológicos, comparando a eficácia da Estatística Mediana com o método χ² , comumente utilizado. Com o objetivo de obter o melhor refinamento no tratamento dos dados para a restrição de parâmetros cosmológicos, utilizamos os pacotes de dados da análise conjunta da curva de luz (do inglês Joint Light-curve Analysis - JLA) com amostras de 740 Supernovas do Tipo Ia (SNe Ia) dos projetos SDSS-II/SNLS3; usamos também a compilação Pantheon com 1048 SNe Ia; e por fim, as amostras de 1598 Quasares. Utilizaremos os modelos cosmológicos: ΛCDM (padrão plano e com curvatura), wCDM e CP L planos. Os resultados da pesquisa apontam que o método da Estatística Mediana consegue restringir parâmetros e selecionar modelos cosmológicos de forma satisfatória, e em alguns casos, mais interessantes que o método χ² . O método da Estatística Mediana mostrou-se robusto nas análises, principalmente quando a quantidade de dados das amostras possuía um tamanho significativo, como os pacotes Pantheon.

Um  pilar  para  o  desenvolvimento  de  dispositivos  spintrônicos  e  materiais  topológicos,  a engenharia  do  fator  g  eletrônico  ainda  se  baseia  extensivamente  na  manipulação  do  fator g efetivo no cristal volumétrico (ou  bulk ), cujo valor é fortemente dependente do  gap fundamental do material. Por exemplo, ligas semicondutoras III-V de gap estreito com grande  fator  g  efetivo  são  peças  fundamentais  de  nanoestruturas  promissoras  na  busca por férmions de Marajora. No entanto, outro mecanismo de renormalização torna-se relevante em nanoestruturas semicondutoras, devido ao confinamento quântico mesoscópico. Quando comparado com os efeitos de bulk, esse confinamento introduz anisotropias extras que transformam fatores escalares g em tensores. Os detalhes deste dito processo de  renormalização  mesoscópica  não  são  totalmente  compreendidos  e  constituem  um  tópico  atual  de  pesquisa  fundamental  e  aplicada  em  física  da  matéria  condensada.  Aqui nós investigamos e analisamos teoricamente os diferentes mecanismos de renormalização, de  bulk,  de  interface,  de  assimetria  de  inversão  de  estrutura  e  de  tunelamento  quântico, do fator g eletrônico em multicamadas semicondutoras III-V. Considerando campos magnéticos  aplicados  longitudinal  e  transversalmente,  obtemos  os  fatores  g  correspondentes usando  a  teoria  de  perturbação  de  primeira  ordem  dentro  de  um  formulação  analítica precisa, com base na aproximação da função de envelope e no modelo de Kane 8 x 8 k.p para o bulk. O tensor-g (ou seja, componentes longitudinais e transversais) e a anisotropia  correspondente  são  analisados  ao  longo  do  espaco  inteiramente  abrangido  pelos  dois parâmetros estruturais, ou seja, a espessura das camadas ativas e a espessura da barreira de tunelamento (entre as camadas ativas). Seguindo tal prescriçãao, considerando as multicamadas baseadas em InGaAs, InAs e InSb, investigamos a dependência dos resultados obtidos com a estrutura de bandas do bulk e estudamos a sintonia fina das componentes do tensor g efetivo com os parâmetros estruturais. Analisamos o regime de camadas ativas ultrafinas fortemente interagentes e, em particular, o papel desempenhado pela assimetria de  inversão  de  estrutura,  que  leva  à  inversão  do  sinal  de  anisotropia  do  fator  g  em  um regime  próximo  ao  confinamento  crítico  (limite  permitido  para  estados  ligados),  e  sua dependência com a posição do centro da órbita ciclotrônica. Consistente em todo o espaço de  parâmetros,  o  formalismo  apresentado  abre  um  caminho  para  a  nanoengenharia  de spin, permitindo um cálculo simples e uma interpretação física transparente do fator g de nanoestruturas.

Uma das principais limitações tecnológicas dos veículos elétricos, dos sistemas de geração de energia a partir de fontes renováveis, bem como dispositivos eletrônicos portáteis, é o sistema de armazenamento de energia que, de certa forma, tem uma relação direta com a autonomia e eficiência dos aparelhos, sendo o cátodo a parte mais importante da bateria e onde reside a maior limitação desta tecnologia. Em particular, as baterias de íons de lítio têm recebido mais atenção dos pesquisadores durante mais de quatro décadas, devido à sua capacidade de acumular uma maior densidade de energia em comparação com outras tecnologias estabelecidas no mundo. Assim, nesta tese intitulada ”Investigação das propriedades físicas de novos materiais funcionais para aplicações em baterias de íons de lítio”, propomos o estudo zas propriedades físicas de materiais catódicos à base de boratos, LiM1−xM0xBO3 (M, M0= Mn, Fe, Co), onde misturamos metais de transição em diferentes concentrações, a fim de ajudar na concepção de novos materiais que possam ser satisfatórios no que diz respeito à densidade de energia, capacidade específica e estabilidade durante os ciclos de carga e descarga das baterias de íons de lítio. Para tal, utilizamos a teoria do funcional da densidade (DFT) com aproximação de gradiente generalizado (GGA), e para levar em conta, a natureza fortemente correlacionada dos elétrons 3d dos metais de transição, foi aplicado o GGA+U, onde U é a correção de Hubbard. De forma geral, os materiais delitiados apresentam um estreitamento do gap e, em alguns casos, exibem o comportamento metálico, podendo favorecer a condutividade durante a  fase de descarga da bateria, comportamento que de certa forma, coloca estes materiais num conjunto de elementos que concorrem para a sua utilização em cátodos de baterias de íons de lítio. Particularmente, na mistura Mn1−xCox com x = 0,5 e 0,75, obtivemos altos (4,14 e 4,16 V) valores de tensão de circuito aberto (OCV), tornando-os compostos muito promissores. De acordo com nossos cálculos, observamos que o íon de lítio está totalmente ionizado, conforme revelado pela ausência de estados 2s próximos à energia de Fermi nos compostos LiM1−xM0xBO3 e, por outro lado, o alto grau de hibridação que se nota nestes compostos revela uma forte interação covalente entre os íons dos metais de transição e oxigênio. Por fim, constatamos que, a maioria dos nossos resultados estão de acordo com os resultados experimentais, bem como com outros resultados teóricos

Estudos têm identificado a fotólise e radiólise de mantos gelados de grãos de poeira
interestelar como uma possível fonte de aminoácidos, sugerindo, junto à descoberta de
compostos orgânicos complexos em meteoritos e cometas, que moléculas prebióticas possam
ter sido trazidas à Terra primitiva pelo impacto desses corpos celestes. Aminoácidos têm sido
estudados, juntamente com seus precursores, com o propósito de compreender os processos
físico-químicos decorridos da sua exposição aos agentes ionizantes (elétrons, fótons, raios
cósmicos, etc) nos ambientes astrofísicos. Este trabalho tem como objetivo estudar a interação
do aminoácido L-prolina (C5H9NO2) com elétrons de energia da ordem de 2 keV. Mais
especificamente, analisar, por espectroscopia no infravermelho, a radiólise ocorrida e obter
valores de seção de choque. Para isso, filmes de prolina depositados por sublimação sobre
janelas de ZnSe foram irradiados por um feixe de elétrons em uma câmara experimental a alto
vácuo e à temperatura ambiente. Um dos filmes foi previamente aquecido a 120°C para analisar
a influência do annealing no comportamento da amostra durante a degradação. Os resultados
obtidos mostraram que a radiólise da prolina induzida por elétrons pôde ser caracterizada
utilizando o modelo de análogos de gelos astrofísicos irradiados por um feixe de íons rápidos.
Foram observados e comparados valores de seção de choque de rearranjo e destruição para os
dois filmes analisados, concluindo-se que o annealing realizado não provocou alterações
significativas no processo de rearranjo da amostra, mas modificou a forma como ocorreu a
destruição causada pelos elétrons.

Neste trabalho, nós investigamos o processo de virialização e realizamos a contagem numérica das estruturas cósmicas, usando a função de massa Sheth-Tormen no contexto de modelos cosmológicos com interação entre matéria escura e energia escura, definidos pelo parâmetro α do gás de Chaplygin generalizado. Usando o modelo de colapso esférico com perfil top-hat, mostramos que quantidades relacionadas ao colapso, tais como: contraste de  densidade crítica, contagem numérica dos aglomerados, raio de virial, densidade de virial,
dependem da escolha do vácuo considerado, se homogêneo ou perturbado. Por exemplo, no caso de vácuo homogêneo com Ωm0 = 0.3, encontramos um excesso na contagem numérica para aqueles modelos com α > 0, e um déficit para aqueles modelos com α < 0 para massas M > 1013M h −1 , quando comparados com o modelo ΛCDM. No caso particular, em que a matéria escura é criada a uma taxa constante (α = −0.5), um excesso no número de estruturas com massas M > 1014M h −1 foi encontrado [27], quando comparado com o modelo ΛCDM. Contudo, o efeito de incluir as perturbações na densidade de energia do vácuo, no modelo com criação de matéria escura a uma taxa constante, produziu uma diminuição na contagem numérica dos aglomerados. Além disso, generalizamos o teorema de virial para modelos com interação e usamos conservação da energia, mostrando que o halo de matéria escura, no mesmo modelo cosmolológico (α = −0.5) com vácuo perturbado, possui uma densidade de virial ∆v(z = 0) = 250, valor menor que aquele obtido dentro do ΛCDM. Os cálculos numéricos foram realizados com auxílio de recurso computacional, mais precisamente utilizando um programa construído na liguagem Python.

Este trabalho de pesquisa consistiu no comissionamento de um setup para obtenção de seção de choque de fotoionização em fase gasosa na região ultravioleta de vácuo (VUV) do Laboratório de Espectroscopia e Filmes Finos [LEMFF] da Universidade Federal da Bahia [UFBA]. A fonte de radiação utilizada foi o modelo UVLS600 aliado ao monocromador TMM 304, ambos da empresa alemã SPECS. Um dos trabalhos de comissionamento foi obter os parâmetros necessários para operar com plasma de argônio no processo de geração de fótons com energias na faixa do VUV. A parte de deteção deste setup foi baseado na técnica da dupla câmara de ionização e teve como objetivo inicial a determinação das seções de choque absolutas de fotoionização de moléculas orgânicas de interesse astrofísico, sendo a molécula teste o Ácido Fórmico (HCOOH). Recentes deteções em Hot Corinos apontam para a formação de moléculas complexas no meio interestelar, dentre elas o ácido fórmico. Resultados da fotoionização de moléculas orgânicas, que podem ser utilizados na modelagem de cinética química e taxas de fotólise, são primordiais para a representação de ambientes interestelares, onde a interação de fótons com moléculas desempenham um papel importante no equilíbrio energético do meio. Dados da literatura da seção de choque de fotoionização do ácido fórmico na região do VUV foram utilizados para o cálculo do coeficiente da taxa de fotólise e seu tempo de vida médio em regiões de formação de estrelas.

Existem modelos que procuram descrever a evolução (formação e destruição) de moléculas frente à radiação e esses modelos necessitam de grandezas que muitas das vezes são obtidas em experimentos realizados em laboratório que buscam simular condensados de gelo astrofísico. A exemplo disso temos a grandeza A-value em que se tem valores tabelados para poucos compostos e que, em função dessa constante óptica, pode-se obter a densidade de coluna, com uso da absorbância, importantíssima para a comparação dos resultados obtidos nos modelos com os colhidos em observações astronômicas e astrofísicas. Nessa direção, a proposta desta dissertação é avaliar a relação entre a absorbância integrada e a espessura média de filmes finos de aminoácidos (produzidos no LEMFF/UFBA) e, por conseguinte a concentração da amostra, o que é imprescindível para a determinação da constante óptica, indisponível para aminoácidos, isso para cada banda analisada no FTIR. Para tal, foram produzidos filmes finos dos aminoácidos alanina-LD (C3H7NO2), valina (C5H11NO2) e glicina (C2H5NO2) por deposição em vácuo em substratos de SeZn e em lâminas de vidro, por meio de célula evaporadora. Também,
utilizou-se a técnica de WPS, somente para alanina-LD, e a caracterização dos filmes finos pela técnica de FTIR e o MEV da UFBA, respectivamente. O conhecimento do A-value é importante para que se obtenha a densidade de
coluna, como consequência, permitir expressar a seção de choque de criação e destruição para processos de radiólise. Como resultados de destaque obteve-  se neste trabalho as expressões das espessuras medias em função da absorbância integrada para os quatro filmes. Obteve-se também os valores médios de A-value obtidos a partir de valores de A-value das bandas individuais para os quatro filmes feitos , sendo os filmes de alanina-WPS (Ã=7,3x10-19cm.moleculas-1), alanina-célula efusora (Ã=2.7X10-18cm.moleculas- 1 ), glicina– célula efusora (Ã=3.1X10-18), valina- célula efusora (Ã=3.9X10-19  cm.moleculas-1 ). 

O estudo dos processos de contágio para compreender a propagação de doenças trans-
missíveis ou o surgimento de estados sociais coletivos, em redes regulares e complexas,

tem recebido uma grande atenção da comunidade científica devido a sua capacidade de

representar problemas reais em diversas áreas do conhecimento, tais como ciência da com-
putação, sociologia, medicina, física, matemática, entre outras. Neste contexto, utilizamos

o modelo estocástico SIRI (Suscetível-Infectado-Recuperado-Infectado) para descrevermos
a dinâmica de sistemas mais complexos dos que são abordados pelos modelos clássicos SIS
(Suscetível-Infectado-Suscetível) ou SIR (Suscetível-Infectado-Recuperado), de modo que
seja possível um indivíduo recuperado ter uma infecção secundária, com taxa diferente
da primeira infecção, devido à presença de vizinhos ativos (infectados). Este efeito, o da
reinfecção, é relevante para entendermos a propagação de muitas doenças transmissíveis,

como a tuberculose e a hepatite viral. Tipicamente a segunda infecção ou posteriores rein-
fecções possui uma menor probabilidade de acontecer do que a primária. No contexto de

compreender o comportamento social, o oposto acontece, quando o objetivo é propagar
uma ideia, inovação ou produto, visto que se espera que a segunda interação seja mais

provável do que a primeira. Tais casos podem ser entendidos através de uma versão es-
tocástica do modelo SIRI, considerando três estados por sítio da rede, definidos como:

Suscetível (Ignorante), Infectado (Espalhador) e Recuperado (Inativo). As regras dinâ-
micas entre os estados são dadas por: S + I → 2I com taxa de infecção λ; I → R com

taxa de recuperação γ; R + I → 2I com taxa de reinfecção λ

′ = σλ. Quando σ = 0, o

modelo estocástico SIR é recuperado; quando σ = 1, o modelo estocástico SIS é recupe-
rado. No âmbito da Dinâmica Estocástica estudamos os regimes do modelo SIRI através

de simulações computacionais, investigando as transições de fase para um estado absor-
vente e obtendo os expoentes críticos. De acordo com aproximações de campo médio de

um sítio e de pares, a partir da equação mestra do modelo SIRI em um reticulado, para
σ < 1 (cenário relevante para doenças de transmissão direta) há transição de fase entre
os estados endêmicos e epidêmicos. Para σ < 1, as simulações de Monte Carlo também
exibem transição de fase de segunda ordem entre fases endêmicas e epidêmicas no caso de
uma rede regular, revelando que o modelo SIRI está na mesma classe de universalidade
de percolação direcionada. Observamos que o regime transiente do modelo SIRI é mais
complexo, pois podemos ter um pico epidêmico (SIR) e a seguir a propagação da infecção
alcançar a fase endêmica (SIS), mantendo a atividade do sistema no regime estacionário.
Para σ > 1, em uma rede aleatória, mostramos que, quando a infecção primária tem uma
taxa de infecção menor que a secundária, uma situação típica em muitos processos de
contágio social, a transição de fase epidêmica para a endêmica passa de 2a ordem para 1a ordem.

O estudo do ciclo do carbono e, especificamente, o seu isótopo radioativo 14C tem proporcionado a resolução de diversos problemas referentes aos processos marinhos, geológicos, ambientais, arqueológicos etc. O desenvolvimento da técnica de datação por radiocarbono se dá desde a década de 1950 por meio da medida da taxa de decaimento deste isótopo. Com o desenvolvimento da espectrometria de massa com aceleradores de partículas se tornou possível a datação de amostras em quantidades menores que 1 mg. Nesta tese, implantamos um Laboratório de Preparação de Amostras para Datação por 14C, o terceiro no país, depois do LAC-UFF e do Laboratório de Carbono 14 do Centro de Energia Nuclear na Agricultura da Universidade de São Paulo (USP), utilizando a técnica de espectrometria de massa com aceleradores, para, futuramente, aplicá-la em estudos paleoambientais, arqueológicos, dentre outros. A criação deste novo laboratório está inserida no projeto INCT-Física Nuclear e Aplicações e tem a principal colaboração do Laboratório de Amostras de Carbono-14 (LAC) do Instituto de Física da Universidade Federal Fluminense (UFF). Na implementação deste laboratório foi realizado um trabalho de comparação com materiais de referência, C2, C6, C9 e OXII, grafitizados na UFBA. Parte dos grafites produzidos foram enviados ao LAC-UFF para medida do 14C no AMS, a fim de validar a nossa rotina de preparação no que diz respeito à ausência de contaminações e, em outra parte do grafite, foram feitas medidas do δ 13C no EA-IRMS para estudo do fracionamento isotópico e rendimento da reação de grafitização. As medidas de razão isotópica dos materiais C2, C6, C9 e OXII forneceram resultados com rendimento do grafite produzido (< 50%), acompanhado de fracionamento isotópico com diferença média de -9,17 ooo. Por fim, a implementação deste laboratório na Bahia tornará a pesquisa nesta área mais acessível e produtiva, principalmente, nas regiões Norte e Nordeste do Brasil.

Esta dissertação aborda a Teoria da Relatividade Geral como teoria de campo, sob o
ponto de vista do Princípio Variacional deWeiss. Ele é apresentado e utilizado destacandose
o fato de que ele define as equações de campo e os termos de fronteira do problema
variacional. A partir dele, examinaremos as informações codificadas nos termos de fronteira,
como as quantidades as conservadas por simetrias. Nosso objetivo é analisar a
Relatividade Geral no formalismo em termos da métrica e de Palatini sob a luz deste
princípio variacional, aplicando o mesmo ao caso da Gravidade Topologicamente Massiva
em três dimensões.

Os cantos dos Passeriformes são vocalizações longas e complexas produzidas pelos machos na
temporada de acasalamento que possuem duas funções principais: atrair a fêmea para o acasalamento
e defender o território do macho. Esta ordem é composta por duas subordens, os Suboscines, que
possuem pouco efeito de aprendizagem, e os Oscines, que apresentam aprendizagem socialmente
mediada. A evolução no canto dos Passeriformes é um caso de seleção sexual por escolha pela

fêmea, porém nos Oscines a componente social do aprendizado também influencia no processo evo-
lutivo. Nesse trabalho construímos um modelo computacional baseado em agentes para avaliar como

diferenças no aprendizado e discriminação de cantos entre Oscines e Subocines impactam sobre sua

dinâmica evolutiva. Para isso foi desenvolvido um modelo onde a aptidão não é calculada explici-
tamente e depende apenas da própria dinâmica social, em um ambiente homogêneo e desprovido de

barreiras geográficas. Três aspectos da dinâmica social foram considerados: i) o processo de seleção
de parceiro sexual pela fêmea através do canto, ii) o aprendizado socialmente mediado do canto dos
filhotes machos de Oscines e iii) a competição intraespecífica. Para a avaliação dos resultados foram
geradas redes de reconhecimento, onde os nós representam os Passeriformes machos e fêmeas e as
arestas representam os acasalamentos possíveis. Avaliamos diferenças nas redes geradas por Oscines

e Suboscines com relação ao número de componentes, que relacionamos com o fenômeno de espe-
ciação, e a modularidade, que relacionamos com a formação de dialetos comuns a pássaros de uma

mesma comunidade.

Os magnetos moleculares são materiais com propriedades interessantes: alta magnetização, alta remanência, dentre outras. Tem aplicações em áreas, a citar, gravação magnética, magneto ótica, refrigeração magnética, informação e computação quântica. Neste trabalho investigamos as propriedades estruturais, eletrônicas e magnéticas de 3 magnetos moleculares que possuem fórmula estrutural KNaMSi4O10 (M=Fe, Cu, Mn) utilizando a teoria do funcional da densidade com termo de troca e correlação GGA (generalized gradient approximation) na aproximação de Perdew-Burke-Ernzerhof (PBE) com a interação elétron-´ıon dada pela PAW (projector augmented wave). Os parâmetros de rede do equil´ıbrio estão próximos dos valores experimentais com erros menores ou iguais `a 1.7%, além disso obtivemos a derivada e o bulk modulus destes materiais - ainda não calculadas e nem medidads para os compostos com manganês e ferro. Além disso, conclu´ımos que o composto de cobre é um metal, enquanto que os outros materiais são semicondutores. A natureza magnética desses materiais foram descritas corretamente. O valor do acoplamento magnético ficou muito próximo do experimental com erro menor que 0.1% para o manganês. Outros o valores de acoplamentos deram erros em torno de 20%. A investigação da transição de magnética quando o sistema é submetido a uma pressão hidrostática mostrou que composto de manganês não sofre transição para o estado ferromagnético, enquanto que o de ferro não sobre transição até a aplicação de aproximadamente 40 GPa e o cobre sofre uma transição em torno de 8 GPa. 

Diversos estudos anteriores mostraram evidências de que o sistema nervoso
humano apresenta comportamento complexo. Apesar da arquitetura complexa e variável do
sistema nervoso, o comportamento motor humano apresenta características comuns entre
sujeitos e até mesmo entre tarefas diferentes. Isto indica que existem princípios de
organização subjacentes, que são a um tempo responsáveis pelo controle de múltiplos
graus de liberdade e por lidar com estímulos sensoriais em tempo real. Neste trabalho, um
modelo de controle de trajetórias de membros superiores é apresentado, que se baseia na
segmentação de movimentos complexos em elementos de movimento. Estes elementos de
movimento maximizam a suavidade e minimizam o tempo de execução do movimento. O
modelo é capaz de descrever satisfatoriamente os padrões de movimento de diversas
tarefas de desenho, escrita e de alcance no espaço, bem como as estratégias envolvidas no
aprendizado de uma nova tarefa motora. Além disso, os resultados indicam que as
propriedades emergentes do modelo são características do processo de planejamento
motor e não decorrem simplesmente dos vínculos biomecânicos da tarefa. Este estudo abre
novas possibilidades para o estudo da evolução do movimento durante processos de
reabilitação motora e de aprendizado motor em geral.

Nesta tese apresentamos um estudo das transformações de Bäcklund para as hierarquias Korteweg - de Vries (KdV) e modicada Korteweg - de Vries (mKdV). Mostramos que é possível obter uma auto-transformação de Bäcklund válida para todas as equações que compõem as hierarquias KdV e mKdV. Para isso, usamos o sistema de Riccati associado a cada hierarquia e demonstramos, por indução matemática, que o mesmo se mantém invariante sob uma dada transformação. Além disso, usamos as auto-transformações de Bäcklund para obter as soluções sólitons e as fórmulas de superposição não linear de cada hierarquia.

Este trabalho consiste no estudo experimental da radiólise do gás condensado de cianoa-
cetileno (HC3N), e suas respectivas misturas com o monóxido de carbono (CO), dióxido de

carbono (CO2) e metano (CH4), interagindo com íons energéticos (MeV). Esta análise visa
simular e estudar as propriedades físico-químicas de interações semelhantes às induzidas por

raios cósmicos energéticos em ambientes astrofísicos densos e frios, como em nuvens molecu-
lares, para tal emprega-se as técnicas FTIR e PMDS-TOF. As medições foram realizadas com

uso de um acelerador eletrostático do tipo Van de Graaff, da Pontifícia Universidade Católica
do Rio de Janeiro (PUC-Rio), capaz de gerar potenciais elétricos de até 4 MeV e produzir feixes
iônicos com corrente na faixa do nano ao microampère. Para essa análise usamos a técnica de
infravermelho com transformada de Fourier, onde através dos espectros gerados determinamos

as secções de choque aparente de criação e destruição, stopping power, fluência de meia in-
tensidade, dentre outras grandezas físicas de interesse. As amostras também foram analisadas

pela técnica de espectrometria de massa por tempo de voo por dessorção a plasma PDMS-TOF
usando para isto um espectrômetro de massa também pertencente ao Laboratório do Acelerador
Van de Graaff da PUC-Rio, usando essa técnica analisamos os espectros obtidos das dessorções
iônicas produzidas nas superfícies da amostra do condensado de cianoacetileno (HC3N), e suas
respectivas misturas com (CO), (CO2) e (CH4), obtidos através dos fragmentos da fissão do
252Cf.

A pesquisa desenvolvida neste trabalho de doutorado descreve o estudo da radiólise da molécula CO2, por íons energéticos, cujos resultados apresentam contribuições para trabalhos realizados com gelos astrofísicos. Para tanto realizou-se experimentos, que podem ser observados à luz de simulações de interações que ocorrem em ambientes astrofísicos, uma vez que foi feita a irradiação da molécula de CO2 em fase condensada (à diferentes temperaturas, entre 10 K e 75 K), com diferentes projéteis (íons de H+, He+ e N+), cujas energias variaram entre 1,7 e 2,0 MeV. A análise in situ foi viabilizada pelatécnica de absorção de infravermelho através de um espectrômetro do tipo transformada de Fourier. Da análise das curvas de absorção de infravermelho foram atribuídas seções de choques originárias de um processo de radiólise (destruição - σd e criação - σc). ParaH+ de 2 MeV a 10 K, obteve-se σd = 5,0 x 10-14 cm2, enquanto que para o H+ com a mesma energia a 75 K, σd = 8,7 x 10-14 cm2. Os outros íons (He+ e N+) seguiram a mesma tendência: quanto maior a temperatura, maior a seção de destruição aparente da molécula, obedecendo a uma função empírica do tipo. Observou-se, ainda, que a destruição de CO2 ocasiona a formação de novas  espécies no condensado de gelo CO2, sendo elas CO, CO3 e O3, tendo 75 K como a temperatura de maior eficiência para os processos de radiólise. Essa tendência também se repetiu para os íons mais pesados (He+ e N+). Dos valores de seção de choque em relação ao Stopping Power (Se) obteve-se a sua variação com a temperatura, segundo a lei de potência, com valores de parâmetro n entre 0,73 a 1,9. Além disso, foi realizado um estudo do deslocamento de banda da molécula CO2 e dos seus fragmentos. Outro resultado foi a determinação da dependência do Sputtering (Y) em função da temperatura (T) e da energia transferida pelo projétil, Stopping Power (Se), Y = Yo + A. Se (0.1 + B.T). exp (T / C). Uma outra questão analisada foi o fluxo de meia intensidade, através desse fluxo, pode-se estimar a velocidade de processos induzidos por esses feixes energéticos em diferentes regiões do MI.

A perovskita híbrida, orgânica-inorgânica de iodeto de chumbo e metil
amônio - CH3NH3PbI3 - emergiu como um dos mais promissores materiais para
aplicação em células fotovoltaicas, devido às suas características
optoeletrônicas e estruturais, tais como elevado grau de cristalinidade, elevado
comprimento de difusão dos portadores de carga, caráter eletrônico ambipolar,
gap ótico facilmente manipulável e métodos simples de preparação. Em apenas
cinco anos, as células fotovoltaicas de perovskita atingiram o impressionante
patamar de 20,1% de eficiência de conversão fotovoltaica. Um dos grandes
desafios é evitar o uso de materiais condutores de lacunas caros e com pouca
estabilidade química. Neste trabalho, explora-se a ambipolaridade da perovskita,
desenvolvendo uma célula livre de material condutor de lacunas. É uma solução
de baixo custo que pode levar a uma razão custo/Wp efetivamente mais baixa,
além de maior estabilidade química do conjunto. A célula desenvolvida consiste
num filme de perovskita depositado em duas etapas num filme de TiO2
mesoporoso. O conjunto “TiO2 /perovskita” é sanduichado entre um filme
transparente condutivo de SnO2:F e um filme de Au, depositado por pulverização
catódica. As técnicas para obter filmes de TiO2 com características morfológicas
e optoeletrônicas adequadas, assim como desenvolver o método de deposição
de perovskita em duas etapas, de forma a atingir a conversão completa dos
precursores em CH3NH3PbI3, são estudadas ao longo do presente trabalho.

A descrição estatística de sistemas dinâmicos, mais especicamente sistemas hamiltonianos
com muitas partículas, como um gás ideal, é povoada de distribuições Gaussianas. A origem
destas distribuições está muito ligada à hipótese do caos molecular, formulada por Boltzmann.
Estes sistemas caóticos, ou mais precisamente, fortemente caóticos, são caracterizados por
expoentes de Lyapunov positivos, e apresentam divergência exponencial de órbitas arbitrariamente
próximas. Existem sistemas cuja divergência de órbitas arbitrariamente próximas é
mais lenta que uma relação exponencial, — assumindo tipicamente a forma de leis de potência
—, por conta de correlações espaciais de longo alcance. O expoente de Lyapunov para estes
sistemas resulta nulo, e este regime é dito fracamente caótico. Distribuições não Gaussianas,
particularmente q-Gaussianas, têm sido observadas em diferentes sistemas que apresentam
caos fraco, sejam eles dissipativos, como o mapa logístico, ou conservativos, como o mapa
padrão. Neste trabalho, analisamos secções de Poincaré do Hamiltoniano de Hénon-Heiles.
Para energias baixas E  1=12 as secções apresentam-se totalmente povoadas por órbitas regulares.
Para 1=12 < E  1=6, temos uma mistura de regiões de órbitas regulares e caóticas.
Encontramos Gaussianas para condições iniciais provindas de regiões de caos forte, e distribuições
q-Gaussianas para aquelas condições iniciais em regiões de órbitas regulares. Este
cenário é similar ao recentemente encontrado no mapa padrão. Estas distribuições aparecem
apenas quando se considera o tempo discretizado segundo secções de Poincaré. Também investigamos
através de dinâmica molecular o comportamento de um gás bidimensional do tipo
Lennard-Jones (V (r) / r􀀀, sendo r a distância entre pares de moléculas). O parâmetro  regula
o alcance da interação. O sistema é dito de longo alcance quando 0 <  < 2, quando há
ocorrência de calor especíco negativo para uma determinada faixa de energia. Examinamos
as distribuições dos momentos para estas faixas com o objetivo de vericar a ocorrência da
quebra de ergodicidade.

Aglomerados de galáxias são uma das maiores estruturas virializadas do universo. O conheci-
mento acerca de sua evolução, distribuição e de suas propriedades físicas é um tópico central em
astrofísica e cosmologia. Para que um catálogo seja útil nessas áreas ele deve fornecer alguma
estimativa de massa. Há uma grande discussão na literatura de como se obter a massa dessas
estruturas, já que esta não é um observável direto. Neste sentido, faz-se uso das proxies de
massa, isto é, “substitutos” ou “indicadores” de massa, sendo a riqueza uma possível candidata.
A riqueza é uma medida de quantas galáxias se encontram dentro de uma dada abertura em
torno do centro de um aglomerado. No presente trabalho, introduzimos uma metodologia para
estimar um raio fotométrico, chamado R , que esteja associado a uma escala física do sistema,
o R . Dentro da abertura definida por R é que se efetua a contagem de galáxias, obtendo
200 sua riqueza, N . A metodologia envolve o uso de um catálogo MOCK constituído por 947
aglomerados para duas finalidades: calibrar um perfil de densidade superficial de galáxias que é
utilizado para se obter R , como também os indicadores fotométricos do estado dinâmico dos
dens aglomerados. Analisamos uma amostra composta por 850 aglomerados do SDSS-III fazendo
uso das calibrações obtidas com o catálogo MOCK. Nosso estudo revela que é possível deter-
minar R e N de forma robusta, conseguindo relações lineares entre N e N com coeficientes de correlação > 0, 9, para diversas amostras de galáxias retiradas dos dados. Além disso, obtivemos uma forte relação entre um indicador fotométrico, a magnitude absoluta da galáxia mais luminosa (M ), e um indicador baseado na forma da distribuição de velocidades 1 das galáxias nos aglomerados, dado pela distância de Hellinger (HD). Mostramos ainda que M 1 se correlaciona com o gap de magnitudes ∆M , assim como o número de picos de densidade
14 no campo de galáxias, suavizado por um kernel adaptativo. Estabelecemos então um critério,
baseado nestes três indicadores fotométricos, para inferir o estado dinâmico de um aglomerado.
Aplicado à nossa amostra, esta metodologia permitiu estimar que 22% dos sistemas analisados
provavelmente são estruturas relaxadas.

Esta Tese tem por objetivo apresentar os resultados da interação de íons
H + , com energia de 1 MeV, e de elétrons, com energia de 2 KeV, com a
prolina (C5H9NO2), aminoácido natural encontrado no DNA, e ácido
ascórbico (C6H8O6) – composto que possui característica antioxidante.
Medidas das seções de choque de destruição, dados derivados de medidas
obtidas pela Espectroscopia no Infravermelho por Transformada de
Fourier (FTIR), permitem avaliar o modelo em que moléculas
antioxidantes podem minimizar efeitos de processos secundários
originados a partir de interações de uma molécula-alvo com radiações
ionizantes. Para a comparação dos resultados foram realizadas medidas de
filmes finos de prolina e ácido ascórbico, separadamente, e também a
mistura destes nas proporções: uma parte de ácido ascórbico para uma
prolina (1:1), duas partes de ácido ascórbico para uma de prolina (2:1) e
quatro partes de ácido ascórbico para uma de prolina (4:1). As medidas
com íons H+ foram realizadas no acelerador Van de Graaff da PUC-RJ e
colisões de elétrons foram realizados no Laboratório de Espectroscopia
Molecular e Filmes (LEMFF) do IF-UFBA. A partir dos resultados das
seções de choque de destruição e rearranjo dos filmes finos em função da
fluência das amostras estudadas podemos concluir que a irradiação de íons
e elétrons fez com que ocorresse processos físico-químicos nos filmes,
resultando na degradação e rearranjo dos mesmos. Sugerimos que o
processo de degradação e rearranjo molecular pode estar relacionado ao
surgimento de radicais livres quando as amostras são expostas a radiação
ionizante, onde um alto número destes radicais, muitas vezes derivados do
oxigênio, causam defeitos na estrutura química destas amostras,
principalmente danificando as ligações covalentes que existem nestes
compostos.

O`presente`trabalho`apresenta`a`entropia`informacional`de`Shannon`explorando`suas`

principais`características,`primeiramente`em`sua`área`de`origem,`a`saber`a`Teoria`da`

Informação`e`posteriormente`promovendo`uma`ligação`entre`a`Teoria`da`Informação`e`a`

Teoria`Quântica`por`meio`das`entropias`de`Shannon`nos`espaços`das`posições`� e`dos`�

momentos`� .`A`relação`de`incerteza`entrópica`derivada`da`soma`de`� e`� também`recebe`

atenção.`Inicialmente`novas`expressões`para`as`entropias`de`Shannon`� e`� além`da`soma`

entrópica`foram`propostas`para`assegurar`suas`características`adimensionais.`Seguindo,`

estudamos`o`comportamento`dessas`quantidades`em`sistemas`quânticos`confnados,`além`

disso`analisamos`como`elas`podem`ser`usadas`para`as`análises`de`regiões`específcas`dos`

sistemas`como`as`de`confnamento`rigoroso.`Ainda`empreendemos`estudos`dos`efeitos`de`

correlação`eletrônica`e`das`energias`de`excitação`média`por`meio`da`construção`utilizando`

a`linguagem`informacional.`Os`sistemas`quânticos`confnados`utilizados`para`estudo`foram`

os`sistemas`unidimensionais`submetidos`a`uma`função`potencial`do`tipo`quadrado`infnito`

(partícula`confnada`em`uma`caixa)`e`a`uma`função`potencial`do`tipo`harmônica`(oscilador`

harmônico),`os`sistemas`submetidos`a`funções`potenciais`centrais`como`a`função`potencial`

do`tipo`esférica`com`barreiras`de`potencial`infnita`(partícula`confnada`em`uma`gaiola)`

+Γ++Γe`a`uma`função`potencial`coulombiana`(átomos`de`H`,`He`e`Li`)`e,`por`fm,`também`

�+Γ analisamos`os`sistemas`contendo`dois`elétrons`(H`,`He`e`Li`)

Nesta tese, realizamos cálculos de primeiros princípios para investigar sequências de transformação
de fase estrutural, relação de dispersão de fônons e superfícies de Fermi em
metais sob alta pressão. Cálculos com DFT, que agregam os métodos PAW (projetor
de ondas aumentadas) e GGA (aproximação do gradiente generalizado), determinam a
sequência de transformação de fase estrutural induzida por pressão dos metais alcalinos
investigados: bcc􀀀!fcc􀀀!I41=amd􀀀!Cmca􀀀!dhcp. Nesse contexto, a transformação
de fase bcc􀀀!fcc é acionada pela transferência de carga s􀀀!p enquanto a origem
das outras fases de alta pressão pode ser explicada pela transferência de carga s􀀀!d.
De fato, o nível de Fermi da estrutura fcc é povoado geralmente por elétrons s e p, por
outro lado, na estrutura dhcp, a população tem elétrons principalmente com caráter d.
No caso do ouro, a sequência encontrada é fcc􀀀!dhcp􀀀!hcp. Para isso se concretizar,
é necessário utilizar pressões bem maiores àquelas exercidas sobre os metais alcalinos.
Além disso, avaliamos, em particular, a relação de dispersão de fônons dos metais sob
alta pressão com a teoria da perturbação do funcional da densidade (DFPT) mediante a
ação de pseudopotenciais sofisticados, tais como: ultrasoft e norma conservada. A partir
de análises dinâmicas, foi possível determinar, em sua maioria, a estrutura estável e as
instáveis. Contudo, análises termodinâmicas com entalpia têm auxiliado na determinação
de estruturas metaestáveis em relação a estrutura cristalina, seja durante a compressão ou
em condições ambientes.

Na presente dissertação, estudamos a evolução da taxa de crescimento das estruturas em larga escala. Usamos a teoria das perturbações cosmológicas num formalismo invariante de gauge no modelo de gás de Chaplygin generalizado. O mesmo é decomposto em duas componentes escuras interagentes, que são matéria escura e vácuo. Consideramos o caso em que i) a matéria escura segue geodésica e o caso em que ii) o termo de vácuo é perturbado. Em ambos os casos o impacto sobre a evolução do contraste de densidade da matéria escura é, com boa aproximação, desprezível, corroborando a afirmação de que o espectro de potência de matéria e o espectro das anisotropias na radiação cósmica de fundo não serão afetadas. Porém, as diferenças são sensíveis na taxa de crescimento da matéria escura, indicando que a escolha de um modelo de vácuo homogêneo ou inomogêneo seria importante para a comparação com as observações das distorções no espaço do redshift da distribuição espacial das galáxias.

Em sistemas complexos, a modelagem, baseada em leis elementares para determinar o comportamento de sistemas dinâmicos, se constitui como aspecto essencial na escolha metodológica, principalmente se tratamos de um sistema não-linear. Uma alternativa, para contornar esta dificuldade, é a utilização de estratégias e procedimentos com o objetivo de determinação de modelos matemáticos mais apropriados às condições observadas, tendo por base os dados teóricos e experimentais parciais do sistema. Em perspectiva, as Redes Neurais Artificiais RNA são técnicas computacionais baseadas em um modelo matemático inspirado na estrutura neural de organismos inteligentes, por possuírem um sistema de processamento de informações altamente complexo e não-linear, que realiza cálculos em paralelo, e adquire conhecimento através da experiência, aplicado inclusive, em processos de reconhecimento/classificação de padrões, utilizadas como ferramenta nesta dissertação. O interesse reside no ajuste de curvas de energia potencial relacionadas ao tratamento do espalhamento reativo H+LiH, cujo processo é de interesse na literatura, uma vez que a formação e a depleção da espécie LiH pode ter desempenhado papel relevante durante a evolução do universo primitivo. Assim, tendo em vista a obtenção de resultados para a situação analisada, o mapeamento não-linear escolhido baseou-se nas Funções de Base Radial RBF, que consistem em uma “base” arbitrária para determinar os prováveis padrões associados aos vetores de entrada, possibilitando a construção de modelos matemáticos a partir dos processos de treinamento e reconhecimento da RNA. O resultado satisfatório, para as geometrias e condições consideradas, pode ser observado na proximidade entre os dados obtidos do ajuste em relação aos dados utilizados para aprendizagem e teste.