PPGFIS PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM FÍSICA (PPGFIS) INSTITUTO DE FÍSICA Telefone/Ramal: Não informado
Dissertações/Teses

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2024
Teses
1
  • JOAO RICARDO PESSOA DE ARAUJO
  • Um tratamento variacional do controle motor.

  • Orientador : JOSE GARCIA VIVAS MIRANDA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE GARCIA VIVAS MIRANDA
  • MASSIMO OSTILLI
  • LUIZ MOCHIZUKI
  • MARCELA RODRIGUES DE CASTRO
  • TERTULIANO FRANCO SANTOS FRANCO
  • Data: 19/01/2024

  • Mostrar Resumo
  • Este trabalho tem como objetivo estudar os princípios fundamentais que regem e controlam
    o movimento humano. Para formular uma teoria coerente com os princípios evolucionais
    utilizou-se métodos de cálculo variacional e técnicas da teoria do controle ótimo para propor
    um princípio organizacional para o movimento. O estudo aqui realizado restringe a análise
    para movimento dos membros superiores de indivíduos saudáveis ou sem patologias motoras
    conhecidas. Como parte dos objetivos específicos desse trabalho pode-se citar o
    aprofundamento do estudo sobre modelo de mínimo arranque proposto por Flash e Hogan,
    bem como, compreender a origem do expoente de escala estudado inicialmente por Hoff e
    que exibe uma dependência funcional entre a duração do movimento e a magnitude do seu
    deslocamento. Embora esse modelo tenha sido amplamente utilizado devido à sua
    capacidade de descrever e representar o perfil de velocidade do movimento, este trabalho
    argumenta que ele não possui fundamentação física ou biomecânica adequada e propõe
    princípios alternativos baseados na otimização de outros parâmetros cinemáticos. Para a
    realização do estudo utilizou-se o conceito de decomposição de elementos de movimento
    proposto por Miranda para avaliar a correlação entres os modelos teóricos propostos e os
    dados experimentais coletados.


  • Mostrar Abstract
  • This work aims to study the fundamental principles that govern and control
    human movement. To formulate a theory consistent with evolutionary principles
    variational calculation methods and techniques from optimal control theory were used to propose
    an organizational principle for the movement. The study carried out here restricts the analysis
    for movement of the upper limbs of healthy individuals or those without motor pathologies
    known. As part of the specific objectives of this work, we can mention the
    deepening the study on the minimum start model proposed by Flash and Hogan,
    as well as understanding the origin of the scale exponent initially studied by Hoff and
    which exhibits a functional dependence between the duration of the movement and the magnitude of its
    displacement. Although this model has been widely used due to its
    ability to describe and represent the speed profile of movement, this work
    argues that it does not have adequate physical or biomechanical foundations and proposes
    alternative principles based on the optimization of other kinematic parameters. To the
    In carrying out the study, the concept of decomposition of movement elements was used
    proposed by Miranda to evaluate the correlation between the proposed theoretical models and the
    experimental data collected.

2023
Dissertações
1
  • PABLO MENEZES AMORIM
  • Perfil transformado de altura média: análise dos expoentes de escala e sua conexão com a morfologia que resulta de simulação computacional da microscopia de força eletrostática.

  • Orientador : THIAGO ALBUQUERQUE DE ASSIS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FABIO DAVID ALVES AARAO REIS
  • SUKARNO OLAVO FERREIRA
  • THIAGO ALBUQUERQUE DE ASSIS
  • Data: 16/01/2023

  • Mostrar Resumo
  • O crescimento de superfícies constitui um importante fenômeno fora do equilíbrio
    e possui diversas aplicações tecnológicas, a exemplo do processo de
    manufatura de filmes finos. Algumas informações a respeito desse fenômeno
    podem ser alcançadas através de simulações computacionais utilizando
    modelos de rede, via método Monte Carlo Cinético. Nesta dissertação, serão
    expostos resultados de simulações computacionais para modelos discretos ditos
    pertencentes a classe de universalidade da equação KPZ (Kadar-Parisi-Zhang)
    e VLDS (Villain-Lai-Das Sarma). Interfaces que apresentam enrugamento
    podem apresentar certas quantidades estatísticas que são invariantes sob
    transformações de escala, definindo expoentes de escala. Contudo, os
    expoentes de escala são bem definidos no limite hidrodinâmico, em razão disto,
    a obtenção destes expoentes é sujeita a efeitos de tempo e tamanho finito. Além
    disto, é reportado na literatura a existência de uma rugosidade intrínseca que
    modifica a relação de escala Family-Vicsek (FV), sendo essa uma das origens
    das correções de escala para certos modelos. Afim de contornar a ação destes
    efeitos na obtenção dos expoentes que caracterizam a escala, foram
    desenvolvidos métodos de correção de escala, a citar o método da extrapolação
    proposto por Aarão Reis. No presente trabalho, propõe-se uma técnica aplicada
    a modelos de rede, que auxilia na obtenção do expoente de rugosidade local. A
    técnica denominada de TMHP (Transformed Mean Heigt Profile), consiste na
    divisão do perfil irregular discreto em diversos bins (compartimentos de mesmo
    tamanho), para produzir um perfil transformado de alturas médias. O perfil
    gerado pela técnica TMHP mostrou-se capaz de atenuar as flutuações
    estocásticas de alturas nas regiões de vales e picos, gerando um perfil mais
    suave e reduzindo o efeito da rugosidade intrínseca na escala. Constatou-se,
    ademais, para tamanhos de compartimento inferiores ao comprimento de
    correlação do perfil original, que o perfil gerado pela técnica possui equivalência
    com o perfil original, no que diz respeito aos expoentes de escala. Uma
    característica da técnica TMHP é a existência de um bin ótimo, que consiste no
    tamanho de bin capaz de fornecer uma melhor correção para o expoente de
    rugosidade local. Tratando-se de modelos discretos pertencentes à classe KPZ,
    os resultados mostram que o expoente de crescimento global permanece
    inalterado para perfis gerados pelo TMHP através do bin ótimo. Contudo, para
    tamanhos de bins que superam o comprimento de correlação do perfil original, o
    expoente de crescimento reportado pela técnica TMHP é consistente com aquele
    de um crescimento descorrelacionado. Finalmente, será discutido sob que
    condições existe uma conexão entre o perfil transformado e aquele reportado
    através de simulações computacionais de um tipo específico de AFM (Atomic
    Force Microscopy), denominado microscopia de força eletrostática.


  • Mostrar Abstract
  • Surface growth is an important out-of-equilibrium phenomenon and has several
    technological applications, such as the thin film manufacturing process. Some
    information about this phenomenon can be obtained through computer
    simulations using lattice models, via the Kinetic Monte Carlo method. In this
    dissertation, results of computer simulations will be exposed for discrete models
    said to belong to the universality class of the KPZ (Kadar-Parisi-Zhang) and
    VLDS (Villain-Lai-Das Sarma) equations. Interfaces that show wrinkling can show
    certain statistical quantities that are invariant under scaling transformations,
    defining scaling exponents. However, the scale exponents are well defined in the
    hydrodynamic limit, because of this, obtaining these exponents is subject to time
    effects and finite size. In addition, the existence of an intrinsic roughness that
    modifies the Family-Vicsek (FV) scale ratio is reported in the literature, which is
    one of the origins of scale corrections for certain models. In order to circumvent
    the action of these effects in obtaining the exponents that characterize the scale,
    scale correction methods were developed, quoting the extrapolation method
    proposed by Aarão Reis. In the present work, we propose a technique applied to
    lattice models, which helps to obtain the local roughness exponent. The
    technique called TMHP (Transformed Mean Height Profile), consists of dividing
    the discrete irregular profile into several bins (compartments of the same size),
    to produce a transformed profile of average heights. The profile generated by the
    TMHP technique was able to attenuate the stochastic fluctuations of heights in
    the regions of valleys and peaks, generating a smoother profile and reducing the
    effect of intrinsic roughness on the scale. Furthermore, for compartment sizes
    smaller than the correlation length of the original profile, the profile generated by
    the technique is equivalent to the original profile, with regard to the scale
    exponents. A feature of the TMHP technique is the existence of an optimal bin,
    which is the bin size capable of providing a better correction for the local
    roughness exponent. In the case of discrete models belonging to the KPZ class,
    the results show that the global growth exponent remains unchanged for profiles
    generated by TMHP through the optimal bin. However, for bin sizes that exceed
    the original profile correlation length, the growth exponent reported by the TMHP
    technique is consistent with that of an uncorrelated growth. Finally, it will be
    discussed under what conditions there is a connection between the transformed
    profile and the one reported through computer simulations of a specific type of
    AFM (Atomic Force Microscopy), called electrostatic probe microscopy.

2
  • Rodrigo Oliveira Magalhães
  • Interações de estados exóticos em um meio hadrônico: o caso do Zc(3900)

  • Orientador : LUCIANO MELO ABREU
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CASSIO BRUNO MAGALHAES PIGOZZO
  • LUCIANO MELO ABREU
  • SANDRO FONSECA DE SOUZA
  • Data: 12/05/2023

  • Mostrar Resumo
  • 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. 


  • Mostrar Abstract
  • In 2013, the BESIII and Belle collaborations observed the charged exotic state Zc(3900) in the invariant mass spectrum of J/ψπ±. In an attempt to theoretically understand its nature, we studied the interactions of this state in a hadronic medium composed of light mesons, specifically the production and absorption of this state through processes such as Zcπ → DD¯, Zcπ → D ∗D¯ ∗ , Zcπ → DD¯ ∗ , and their respective inverse processes. Therefore, considering the Zc(3900) as a compact tetraquark state of the type diquark-antidiquark (ccq¯ q¯) and using effective Lagrangians, we determined the vacuum cross-sections for each process, the total cross-sections, the sum of all cross-sections, and their respective thermal-averages. The results suggest that the interactions of the cited state with the constituent particles of the hadronic medium are relevant.

3
  • ERICK SOARES ROSA
  • ESTUDO DA MICROSSOLVATAC ̧AO DE K+ POR MOLECULAS DE CO2 UTILIZANDO ALGORITMO GENETICO

  • Orientador : FREDERICO VASCONCELOS PRUDENTE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • BRENO RODRIGUES LAMAGHERE GALVÃO
  • FREDERICO VASCONCELOS PRUDENTE
  • JADSON CLAUDIO BELCHIOR
  • Data: 05/09/2023

  • Mostrar Resumo
  • O processo de microssolvata ̧c ̃ao de ́ıons apresenta bastante relevˆancia em diversas ́areas

    das ciˆencias e constitui o passo inicial para o estudo da forma ̧c ̃ao de agregados molecu-
    lares iˆonicos, permitindo um melhor entendimento das propriedades f ́ısicas e qu ́ımicas

    do sistema. Nesta disserta ̧c ̃ao ́e desenvolvido um estudo te ́orico da microssolvata ̧c ̃ao do
    ́ıon K+ por mol ́eculas de CO2. Para tal utilizamos duas superf ́ıcies de energia potencial,

    dentro no modelo semiemp ́ırico Improved Lernnard-Jones, para descrever intera ̧c ̃ao en-
    tre o ́ıon K+ e a mol ́ecula de CO2 e entre duas mol ́eculas de CO2. Especificamente, a

    diferen ̧ca entre os potenciais empregados est ́a na carga efetiva do ́ıon K+ e nos termos
    de intera ̧c ̃ao n ̃ao-eletrost ́atica entre as mol ́eculas de CO2. Por outro lado, empregamos
    uma implementa ̧c ̃ao do Algoritmo Gen ́etico (ou Evolutivo) para determinar as estruturas
    est ́aveis de menor energia destes aglomerados. Os algoritmos Gen ́eticos, em particular,

    s ̃ao uma classe de m ́etodos de otimiza ̧c ̃ao e busca que simula processos evolutivos inspi-
    rados na natureza. No presente estudo, utilizamos o algoritmo gen ́etico para fazer uma

    busca por estruturas e energias est ́aveis (m ́ınimo global e m ́ınimos locais) resultante do

    processo de microssolvata ̧c ̃ao do ́ıon K+ por mol ́eculas de CO2, permitindo obter diferen-
    tes informa ̧c ̃oes dos aglomerados como, por exemplo, a existˆencia de n ́umeros m ́agicos, a

    forma ̧c ̃ao da primeira camada de solvata ̧c ̃ao, simetria, entre outros, inclusive destacando
    as diferen ̧cas nos resultados obtidos para as diferentes superf ́ıcies de energia potencial.


  • Mostrar Abstract
  • The microsolvation process of ions is relevant in several areas of science and constitutes
    the initial step for the study of the formation of ionic molecular clusters, allowing a
    better understanding of the physical and chemical properties of the system. In this
    dissertation a theoretical study of the microsolvation of the K+ ion by molecules of
    CO2 is developed. For this purpose, we use two potential energy surfaces, within the
    Improved Lernnard-Jones semi-empirical model, to describe the interaction between the
    K+ ion and the CO2 molecule and between two CO2 molecules. Specifically, the difference

    between both potentials is in the effective charge of the K+ ion and in the terms of non-
    electrostatic interaction between the molecules of CO2. On the other hand, we employ

    an implementation of the Genetic (or Evolutionary) Algorithm to determine the lowest
    energy stable structures of these clusters. Genetic algorithms, in particular, are a class of
    optimization and search methods that simulate evolutionary processes inspired by nature.
    In the present study, we used the genetic algorithm to search for stable structures and their
    energies (global minimum and local minima) resulting from the process of microsolvation
    of the K+ ion by molecules of CO2, allowing us to obtain different information from the
    clusters such as, for example, the existence of magic numbers, the formation of the first
    solvation layer, symmetry, among others, including highlighting the differences in the
    results obtained for the different surfaces of potential energy.
    .

Teses
1
  • Cícero Thiago Gomes dos Santos
  • ESTUDO DO MODELO DE MAIER-SAUPE-ZWANZIG EM REDES COM INVARIÂNCIA DE ESCALA

  • Orientador : ROBERTO FERNANDES SILVA ANDRADE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • EVALDO MENDONÇA FLEURY CURADO
  • MARCELO LEITE LYRA
  • ERNESTO PINHEIRO BORGES
  • ROBERTO FERNANDES SILVA ANDRADE
  • SUANI TAVARES RUBIM DE PINHO
  • Data: 18/07/2023

  • Mostrar Resumo
  • 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.


  • Mostrar Abstract
  • Liquid crystals are substances that exhibit both solid and liquid properties. The type
    called nematic liquid crystals are reasonably well described by the mean field statistical
    model of Maier and Saupe. Restricting the orientations of the nematogens, inspired by a
    proposal by Zwanzig, the Maier-Saupe-Zwanzig model for uniaxial nematic liquid crystals
    is obtained, which can be extended to also describe biaxial nematics, through a biaxiality
    parameter. This thesis presents the study of this model in networks with scale invariance,
    specifically, hierarchical diamond lattices and apollonian networks. These networks, with
    fractal geometry, are constructed either by replacing the network bonds with a defined
    substructure (hierarchical lattices) or by inserting a site within a network substructure
    (Apollonian network). The transfer matrix method was used to obtain the maps of the
    thermodynamic functions of interest: entropy per site, specific heat per site, correlation
    length, order parameters and susceptibility, at null field. For each network, using the
    Maier-Saupe Hamiltonian and adding an external field term, the transfer matrix was
    obtained for a given generation of the network, whose elements can be written as a
    recurrence relation for successive generations. Hence the eigenvalues of this matrix were
    calculated and the map for the free energy was obtained. By direct derivation, maps for
    the other thermodynamic functions were obtained and numerically calculated for the
    generation of interest. In the diamond hierarchical lattice with fractal dimension df = 2,
    the Maier-Saupe-Zwanzig model presents a phase diagram similar to that found in the
    literature in mean-field calculations. Two continuous phase transitions were obtained,
    corresponding to the isotropic-uniaxial transition and, at lower temperatures, to the
    uniaxial-biaxial transition. Through the calculation of critical exponents, it was found that
    these transitions were in the same universality class of the three-state Potts model and Ising
    model, respectively, nn the diamond hierarchical lattice. A similar behavior, in terms of the
    phase diagram, phase transitions and universality classes, was obtained for the hierarchical
    lattice with df = 3. In the Apollonian network, much as what has been observed with
    other spin models, it has not been observed any indications of a phase transition, i.e, a
    singularity at a given finite critical temperature in the thermodynamic limit. Nevertheless,
    a definition of correlation length like quantity presents a generation-independent numerical
    divergence, a feature that has not been observed for other spin models in the same lattice.

2
  • MÔNICA CAROLINE LEMOS SANTOS
  • A Influência da Correlação Eletrônica no Processo de Espalhamento Elástico de Elétrons por Moléculas Lineares e Não Lineares

  • Orientador : JOSE DAVID MANGUEIRA VIANA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ADEMIR EUGENIO DE SANTANA
  • JOSE DAVID MANGUEIRA VIANA
  • JOSE GARCIA VIVAS MIRANDA
  • MILTON MASSUMI FUJIMOTO
  • RICARDO GARGANO
  • Data: 18/08/2023

  • Mostrar Resumo
  • Neste trabalho tratamos da inclusão da correlação eletrônica no espalhamento elástico de elétrons por moléculas usando funções de estado determinadas com o Método de Interação de Configurações (CI) para descrever o alvo. Usando o CI e o Método Iterativo Variacional de Schwinger (SVIM) para o espalhamento de elétrons por moléculas, determinamos as expressões para o potencial de interação elétron-molécula neste novo contexto e as implementamos para obter as seções de choque diferenciais (Differential Cross Sections - DCS) no espalhamento elástico de elétrons pelos alvos moleculares não-lineares (O3, SO2 e CH2N2) na faixa de energia do elétron incidente de 2 a 10 elétron-volts (eV), e para os alvos moleculares lineares (OCS, C3 e HCN) na faixa de energia do elétron incidente de 2 a 11,6 elétron-volts (eV). Comparando nossos resultados com dados experimentais e outros resultados teóricos da literatura mostramos que obtivemos êxito na extensão do método, para alvos moleculares não-lineares, do procedimento usando o Método CI. E embora as descrições realizadas com Hartree-Fock-Roothaan (HFR) e CI tenham gerado resultados similares para os sistemas estudados, o método CI como implementado por nos se mostrou um procedimento que pode ser usado para reproduzir e analisar observações experimentais em energias mais baixas, n~ao apenas para processos de espalhamento de elétrons por alvos lineares, mas também por alvos não-lineares.


  • Mostrar Abstract
  • In this work we deal with the inclusion of electronic correlation in the elastic scattering
    of electrons by molecules using state functions determined with the Configuration Interaction
    (CI) Method to describe the target. Using CI and Schwinger Variational Iterative
    Method (SVIM) for the scattering of electrons by molecules, we determine the expressions
    for the electron-molecule interaction potential in this new context, and we implement
    them to obtain the di erential cross sections (Di erential Cross Sections-DCS) for the
    elastic scattering of electrons in the energy range from 2 to 10 electron volts (eV) by
    non-linear molecular targets (O3, SO2 and CH2N2) and in the energy range of 2 at 11.6
    electron volts (eV) for linear molecular targets (OCS, C3 and HCN). Our results, compared
    with experimental data and other theoretical results from the literature, show that we
    were successful in extending the procedure with the CI Method for non-linear molecular
    targets. And although the descriptions made with Hartree-Fock Roothaan (HFR) and CI
    have generated similar results for the studied systems, the CI Method as implemented
    by us proved to be a procedure that can be used to reproduce and analyse experimental
    observations at lower energies, not only for electron scattering processes by linear but also
    by non-linear molecule-targets.

3
  • LEONARDO CERQUEIRA RIBEIRO SALA
  • Interação de Fótons e Elétrons com Moléculas Orgânicas Heterocíclicas: determinação de espectros de massa e de seções de choque de absorção e ionização.

  • Orientador : FREDERICO VASCONCELOS PRUDENTE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FREDERICO VASCONCELOS PRUDENTE
  • RICARDO DOS REIS TEIXEIRA MARINHO
  • ANTÔNIO CARLOS FONTES DOS SANTOS
  • WANIA WOLFF
  • ANA LUCIA FERREIRA DE BARROS
  • Data: 19/09/2023

  • Mostrar Resumo
  • 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.


  • Mostrar Abstract
  • In order to understand the processes that occur in interstellar environments, the
    mechanisms of interaction between electromagnetic radiation in the vacuum ultraviolet

    (VUV) range and X-rays, and/or the impact of electrons and charged particles with polya-
    tomic molecules in gaseous or ice phase. Some of these molecules are heterocyclic organic

    compounds, which have in their closed chain at least one atom other than C and H, and,
    according to astrobiology, may have been important for the origin of life on Earth. In this
    context, this thesis developed the experimental and theoretical study on the production
    rates of the molecules Pyridine (C5H5N) and Pyrrole (C4H5N) as a function of the energy
    of the interacting beam, through partial photoionization and ionization cross sections that
    have little or no information in the literature. Pyridine photoionization measurements were
    carried out on the D05A-TGM beamline at the National Synchrotron Light Laboratory, in

    Campinas-SP, in the VUV range from the ionization threshold to 21.5 eV. Thus, the frag-
    mentation pattern was investigated as a function of photon energy, using a time-of-flight

    mass spectrometer (TOF-MS) using the technique of coincidence between an electron and
    an ion (photoelectron-photoion coincidence). Therefore, the mass spectra and the relative
    ionic yield (RIY) were determined, that is, the partial production of ions, to then determine

    the partial photoionization cross section (PPCSs) of Pyridine that are presented in this rese-
    arch. The SCPs were obtained from the product of the RIY with the photoionization cross

    sections (σi), which in turn are derived from the measurements of the photoabsorption
    cross sections and the photoionization quantum efficiency obtained by our research group
    through a double ionization chamber installed in the experimental chamber of the TGM
    line. Regarding the measurements of the impact of electrons with energies between 10 eV
    and 1 keV, these were carried out with Pyridine and Pyrrole molecules from a TOF-MS of
    the Laboratory of Electronic and Photonic Collisions (LCEF) of the Chemistry Department
    of the University Federal University of São Carlos (UFSCar), in São Carlos-SP. From these
    measurements, the relative areas of the peaks representing the respective ionic fragments
    were determined. Total ionization cross sections (TICS) were determined using the Binary
    Encounter Bethe (BEB) method, using Density Functional Theory (DFT) for the basis set
    aug-cc-pVTZ. Finally, through the product of the SCTI with the relative areas, the partial
    ionization cross sections (PICS) of these molecules were determined and comparisons were
    made with experimental and theoretical data available in the literature.

4
  • MARIANA BEZERRA MANGABEIRA SIMÕES DE MEDEIROS
  • Determinação Computacional da Seção de Choque de Ionização e do Parâmetro de Assimetria de Moléculas Orgânicas Heterocíclicas

  • Orientador : FREDERICO VASCONCELOS PRUDENTE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FREDERICO VASCONCELOS PRUDENTE
  • GABRIEL LUIZ CRUZ DE SOUZA
  • MANOEL GUSTAVO PETRUCELLI HOMEM
  • RICARDO DOS REIS TEIXEIRA MARINHO
  • ROMARLY FERNANDES DA COSTA
  • Data: 22/09/2023

  • Mostrar Resumo
  • Neste trabalho, estudamos o processo de fotoionização molecular, que ocorre quando

    o fóton incidente tem energia suficiente para provocar a ionização da molécula. Especifica-
    mente, realizamos um estudo teórico da fotoionização das moléculas heterocíclicas Pirrol

    (C4H5N) e Furano (C4H4O), com auxílio dos métodos Hartree-Fock Restrito (RHF) e da
    Teoria do Funcional da Densidade (DFT) para realizar a descrição do alvo isolado. Em

    particular, determinamos as seções de choque de fotoionização e o parâmetro de assi-
    metria. Os resultados foram obtidos através do pacote computacional epolyScat-E. Para

    ambas as moléculas fizemos os cálculos das seções de choque de fotoionização, na apro-
    ximação de comprimento e velocidade, sem e com a inclusão do efeito de polarização

    (potencial de Perdew e Zunger - PZ), na faixa de energia entre 8,2 e 50 eV. A partir dos
    resultados encontrados, observamos que o desempenho dos dois métodos de cálculo em
    estrutura eletrônica usados neste trabalho foi similar. De forma geral, as seções de choque
    das moléculas estudadas possuem características em comum, na forma de comprimento

    diferem quantitativamente das curvas na forma de velocidade. Quando incluímos o po-
    tencial de polarização, a diferença entre as duas formas de seção de choque diminuiu, e

    há um deslocamento dos picos de ressonância das curvas para baixas energias. Percebe-
    se que a inclusão da polarização via potencial PZ não trouxe melhoras significativas aos

    nossos resultados quando comparados aos dados experimentais, as seções de choque na

    forma de velocidade sem polarização estavam em melhor acordo com o resultado experi-
    mental. Quanto ao parâmetro de assimetria, observamos que existem diferenças entre as

    curvas com e sem polarização, mas não existem diferenças significativas entre as curvas

    de comprimento e velocidade. Além disso, no que diz respeito às posições das ressonân-
    cias, em geral, a curva do parâmetro de assimetria apresenta um mínimo, enquanto a de

    seção de choque de fotoionização apresenta um máximo. Este trabalho insere-se na pes-
    quisa de métodos teóricos precisos que forneçam valores confiáveis de grandezas associadas

    ao processo de fotoionização e que possam orientar a busca de resultados experimentais
    envolvendo moléculas alvo em que esses resultados são escassos.


  • Mostrar Abstract
  • In this work, we examined the process of molecular photoionization, which occurs when
    the incident photon has enough energy to ionize the molecule. Specifically, we conducted
    a theoretical study of the photoionization of the heterocyclic molecules Pyrrole (C4H5N)
    and Furan (C4H4O), using the Restricted Hartree-Fock (RHF) and Density Functional
    Theory (DFT) methods to describe the isolated target. Particularly, we determined the
    photoionization cross-sections and the asymmetry parameter. The results were obtained

    using the computational package epolyScat-E. For both molecules, we performed calcu-
    lations of the photoionization cross-sections in length and velocity approximation, both

    with and without the inclusion of the polarization effect (Perdew and Zunger potential -
    PZ), in the energy range between 8.2 and 50 eV. From the obtained results, we observed
    that the performance of the two electronic structure calculation methods used in this
    work was similar. In general, the cross-sections of the analyzed molecules have common
    characteristics, in length form they differ quantitatively from the curves in velocity form.
    When we included the polarization potential, the difference between the two forms of the
    cross-section was reduced, and there was a shift of the resonance features of the curves in

    lower energies. We note that the inclusion of polarization via the PZ potential did not sig-
    nificantly improve our results when compared to the experimental data; the cross-sections

    in velocity form without polarization were in better agreement with the experimental

    results. Regarding the asymmetry parameter, we observed differences between the cur-
    ves with and without polarization, but there were no significant differences between the

    length and velocity curves. Additionally, concerning the resonance positions, the asym-
    metry parameter curve generally has a minimum, while the photoionization cross-section

    has a maximum. This work contributes to the research of accurate theoretical methods
    that provide reliable values of quantities associated with the photoionization process and
    can guide the search for experimental results involving target molecules for which such
    data is scarce.

2022
Dissertações
1
  • MARCOS ANTONIO GONÇALVES FONTES
  • MEDIDAS DE FOTOCONDUTIVIDADE EM FILMES FINOS

  • Orientador : DENIS GILBERT FRANCIS DAVID
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DENIS GILBERT FRANCIS DAVID
  • GERMANO PINTO GUEDES
  • IURI MUNIZ PEPE
  • Data: 20/01/2022

  • Mostrar Resumo
  • 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.


  • Mostrar Abstract
  • With improvements on life quality and industrial process evolving, the global energetic
    matrix is increasing and to support that need, it is extremely important to search for alternative
    sources of energy. The advancement of sustainable practices has also been increasing on the
    latest years, this way, research on clean energy have become the focus for a lot of researchers.
    Therefore, studies on semiconductors should gain more and more space, because for humanity
    development it is necessary to understand how nature works. This Project aims to standardize
    data collection of conductivity information on thin film samples built in the LabMat. With the
    usage of different wave radiation lengths (405 nm, 470 nm, 595nm, 700nm) it is observed the
    change on the photocurrent generated by charge holders in the semiconductor. It was observed
    the influence of phenomena related to barriers in the region of grain frontier, preventing the
    spreading of photocurrent all over the sample.

2
  • Rafael Nunes Cordeiro
  • SISTEMAS DE DOIS ELÉTRONS CONFINADOS HARMONICAMENTE USANDO COORDENADAS HIPERESFÉRICAS E MÉTODO DO ELEMENTO FINITO

  • Orientador : FREDERICO VASCONCELOS PRUDENTE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ELSO DRIGO FILHO
  • FREDERICO VASCONCELOS PRUDENTE
  • GINETTE JALBERT DE CASTRO FARIA
  • Data: 21/06/2022

  • Mostrar Resumo
  • Neste trabalho, nós calculamos as energias e as autofunções para o estado fundamental e
    para alguns estados excitados para sistemas com dois elétrons e carga nuclear Z = 0, 1, 2, 3
    confinados por um potencial harmônico isotrópico com intensidade de confinamento dada
    pela frequência angular ω. Isto é feito utilizando um conjunto de coordenadas hiperesféricas
    fixas no espaço, um hiperraio e cinco ângulos. O uso de coordenadas hiperesféricas sugere
    a separação entre o hiperraio e as coordenadas angulares de modo semelhante à separação
    adiabática entre coordenadas nucleares e eletrônicas para uma molécula. Isso dá origem a
    uma equação diferencial nas coordenadas angulares e outra na coordenada radial. Para
    resolver essas equações utilizamos o Método do Elemento Finito (MEF), um método de
    resolução de equações diferencias pertencente à família dos Métodos Variacionais. Além
    disso, utilizamos as autofunções assim obtidas para calcular a entropia da informação
    no espaço de posição associada ao estado fundamental e ao primeiro estado excitado
    dos sistemas mencionados. A variação da entropia com a intensidade do confinamento
    é analisada. Sempre que possível, nossos resultados são comparados com resultados da
    literatura.


  • Mostrar Abstract
  • In this work, we calculate the energies and eigenfunctions for the ground state and for some
    excited states for systems with two electrons and nuclear charge Z = 0, 1, 2, 3 confined by
    an isotropic harmonic potential with confinement intensity given by angular frequency ω.
    This is done by using a set of hyperspherical coordinates fixed in space consisting of a
    hyperradius and five angles. The use of hyperspherical coordinates suggests the separation
    between the hyperradius and the angular coordinates in a similar way to the adiabatic
    separation between nuclear and electronic coordinates for a molecule. This gives rise
    to a differential equation in angular coordinates and another in radial coordinate. To
    solve these equations we use the Finite Element Method (FEM), a method for solving
    differential equations belonging to the Variational Methods family. Furthermore, we use
    the eigenfunctions thus obtained to calculate the information entropy in position space
    associated with the ground state and the first excited state of the mentioned systems. The
    variation of entropy with the intensity of the confinement is analyzed. Whenever possible,
    our results are compared with results in the literature.

3
  • KARLA PEDROZA OLIVEIRA
  • FUNDAMENTOS DA TEORIA DE ESPALHAMENTO NA MECÂNICA QUÂNTICA SIMPLÉTICA

  • Orientador : JOSE DAVID MANGUEIRA VIANA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ADEMIR EUGENIO DE SANTANA
  • ANTONIO FERREIRA DA SILVA
  • JOSE DAVID MANGUEIRA VIANA
  • Data: 23/08/2022

  • Mostrar Resumo
  • 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. 


  • Mostrar Abstract
  • In this work we present a construction of the scattering theory based on Propagators in Phase Space using the Symplectic Quantum Mechanics (SQM) formalism. Initially, the scattering theory is revisited using Classical Mechanics (CM) and the usual Quantum Mechanics (QM) and cross section expressions based on these theories are developed. Next, the description of Quantum Mechanics in Phase Space as developed by Wigner, Weyl and Moyal is presented to obtain the expression of the cross section in Phase Space in terms of the Wigner function; Symplectic Quantum Mechanics (SQM) is developed and applied to the simple harmonic oscillator as a way of comparing its result with Wigner’s development and having the basic elements of SQM to introduce the propagators in the theory. Introduced the Propagator in Phase Space, using the SQM, we developed the Lippmann-Schwinger Equation (LSE) in Phase Space and obtained solutions for this equation in the one-dimensional and three-dimensional asymptotic cases. In order to test the constructed development, we apply the results to the problem of a particle scattered by a one-dimensional Dirac delta potential and show that the cross section calculated in this new formulation agrees with the one obtained via the usual QM. 

4
  • Pedro Carvalho Santos Brandão
  •  

    Abundância de relíquias de monopolos através de um Teoria de Campo Eficaz

  • Orientador : LUCIANO MELO ABREU
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DIONISIO BAZEIA
  • RODRIGO FERREIRA SOBREIRO
  • LUCIANO MELO ABREU
  • Data: 26/08/2022

  • Mostrar Resumo
  • Neste trabalho, revisitamos a produção e aniquilação térmica de monopolos a fim de cal-
    cularmos sua Abundância Residual, explorando a fenomenologia descrita pela teoria de

    campo efetiva de produção do par monopolo/antimonopolo através do processo de Drell-
    Yan. Usamos as seções de choque do vácuo para estimar a média da seção de choque

    sobre a distribuição térmica associada a outras partículas que constituem o meio onde os
    monopolos se propagam, em nosso caso, o universo primitivo. Em seguida, utilizamos a
    média térmica das seções de choque para calcular e analisar a evolução da Abundância
    Residual de monopolos seguindo a teoria do "freeze-out".


  • Mostrar Abstract
  •  

    In this work, we revisit the thermal production and annihilation of monopoles and their
    relic abundance, exploiting the monopole phenomenology described by the effective field
    theory of monopole pair production via Drell-Yan process. We make use the vacuum
    cross sections for the Drell-Yan reactions to estimate the cross section averaged over the
    thermal distribution associated to other particles that constitute the hot medium where the

    monopoles propagate, in our case the early universe environment. Then, we use the ther-
    mally averaged cross sections as inputs to estimate the evolution of the Relic Abundance

    of monopoles following the freeze-out theory.

Teses
1
  • LEONARDO FABIO ROJAS ROCERO
  • Tópicos de sistemas complexos em hidrodinâmica e econofísica

  • Orientador : ROBERTO FERNANDES SILVA ANDRADE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • GILNEY FIGUEIRA ZEBENDE
  • IVAN COSTA DA CUNHA LIMA
  • JOSE GARCIA VIVAS MIRANDA
  • MASSIMO OSTILLI
  • ROBERTO FERNANDES SILVA ANDRADE
  • Data: 08/04/2022

  • Mostrar Resumo
  • 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.


  • Mostrar Abstract
  • This work comprises investigations on two different aspects of complex systems, computati-
    onal fluid dynamics and time series. In the first part, we resume the investigation, using the

    Ansys-FLUENT environment, of a model for the control mechanism of the hydrodynamic ins-
    tability in a radial Hele-Shaw (HS) cell through the time dependence of the injection rate of the

    invading fluid of lower viscosity when compared to that of the resident fluid. The fluid-fluid
    instability can be suppressed or strongly reduced by choosing the best time-dependent injection
    rate. Three different functional forms for the injection are considered. Based on minimizing
    the magnitude of the fluctuations of the invading interface towards the circular geometry, a

    criterion is developed to identify the best injection rate. The second part is related to finan-
    cial time series in the scope of econophysics, where two studies were performed. Initially, the

    motifs synchronization formalism was used for the construction of complex networks based on
    the correlations among the elements of a set of time-series for the prices of liquid fuels in the
    retail market of Salvador, Bahia. In this part, we analyze, for any determined subnet, how its
    throughput or gain compares to the network average. A possible application of this method is
    the detection of systematic deviations from the average behavior, which may be related to an

    alignment among the constituents of some subnetwork. The second study consists in evalua-
    ting market efficiency by means of the efficiency index (IE) for renewable and non-renewable

    energy price series traded on stock exchanges. The IE is based on a measure of distance (or
    deviation) that the market can present in relation to the efficient market state. The proposed
    use of IE determined from independently calculated values of the Hurst exponent, H, and the
    fractal dimension, D, can lead to greater accuracy in evaluating market behavior by correcting
    possible biases in the algorithms used to calculate H and D.

2
  • ROSANA DE ANDRADE SOUSA
  • Método de Sincronização de Redes
    Multicamadas Variantes no Tempo

  • Orientador : JOSE GARCIA VIVAS MIRANDA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSÉ FERNANDO MENDES
  • JOSE GARCIA VIVAS MIRANDA
  • MASSIMO OSTILLI
  • ROBERTO FERNANDES SILVA ANDRADE
  • RODRIGO NOGUEIRA DE VASCONCELOS
  • Data: 22/04/2022

  • Mostrar Resumo
  • Neste trabalho propomos um método capaz de quantificar a sincronização entre
    dois parâmetros distintos de um sistema que varia no tempo e, que pode ser descrito
    utilizando redes multicamadas. Nesse método, consideramos as conexões como um fator
    essencial na obtenção da medida de sincronização. Sendo essa avaliada a partir de duas
    perspectivas: a coocorrência das conexões de diferentes parâmetros em relação ao tempo e,
    em relação a assiduidade das conexões.
    A construção deste método é embasada no conceito de redes, assim no primeiro
    capítulo desta tese abordamos uma breve introdução sobre a teoria dos grafos e seus
    índices básicos de análise de um sistema. Os sistemas considerados aqui exibem mudanças
    com o decorrer do tempo, e são avaliados a partir de diferentes parâmetros. Em vista disso,
    os conceitos de grafos variantes no tempo - GVT [1] e redes multicamadas [2–4] também
    são discutidos nesse capítulo.
    Apresentamos ainda no Capítulo 1 uma descrição do método de sincronização por
    motifs [5] desenvolvido por Rosário e colaboradores, que transforma séries temporais em
    redes variantes no tempo, já que este método será utilizado no nosso trabalho. E, para
    finalizar o capítulo, apresentamos os índices de Incidência e Fidelidade [6] desenvolvidos no
    estudo de redes de palavras e que serviram como base para a concepção da nossa proposta.
    O Capítulo 2 obedece o formato de artigo e, sendo assim, a primeira parte é
    composta por: resumo, palavras-chave e introdução. Nas seções 2.2 e 2.3, apresentamos
    a nossa metodologia e as validações desenvolvidas. A sua aplicação é discutida na seção
    seguinte, onde consideramos a sincronização de diferentes combinações de 4 variáveis
    climáticas das 417 cidades do estado da Bahia em um período de 17 anos. Na última seção
    do capítulo, seção 2.5, apresentamos as conclusões finais sobre o método desenvolvido e
    sobre a sua aplicação.
    Por fim, temos dois apêndices. No primeiro, justificamos a escolha dos valores dos
    parâmetros do método de sincronização por motifs [5]. E, no segundo, discorremos de
    forma simplificada sobre os biomas encontrados no estado da Bahia.


  • Mostrar Abstract
  • In this work we propose a method capable of quantifying the synchronization between
    two distinct parameters of a time-varying system, which can be described
    using multilayer networks. In this method, we consider connections as a factor
    essential in obtaining the synchronization measure. This being evaluated from two
    perspectives: the co-occurrence of connections of different parameters in relation to time and,
    regarding the attendance of connections.
    The construction of this method is based on the concept of networks, as in the first
    chapter of this thesis we approach a brief introduction about graph theory and its
    basic indices of analysis of a system. The systems considered here exhibit changes
    over time, and are evaluated based on different parameters. In view of this,
    the concepts of time-varying graphs - GVT [1] and multilayer networks [2–4] also
    are discussed in this chapter.
    We also present in Chapter 1 a description of the synchronization method by
    motifs [5] developed by Rosário and collaborators, which transforms time series into
    time-varying networks, as this method will be used in our work. Is for
    At the end of the chapter, we present the Incidence and Loyalty indices [6] developed in the
    the study of word networks and which served as a basis for the design of our proposal.
    Chapter 2 follows the article format and, therefore, the first part is
    composed of: abstract, keywords and introduction. In sections 2.2 and 2.3, we present
    our methodology and the validations developed. Its application is discussed in the section
    next, where we consider the synchronization of different combinations of 4 variables
    climatic conditions of the 417 cities of the state of Bahia in a period of 17 years. in the last section
    of the chapter, section 2.5, we present the final conclusions about the developed method and
    about your application.
    Finally, we have two appendices. In the first one, we justify the choice of the values of the
    parameters of the motif synchronization method [5]. And, in the second, we discuss
    simplified form on the biomes found in the state of Bahia.

3
  • Alfredo Blanco Serrano
  • Caracterização da dinâmica de difusão e caminhadas aleatórias em redes complexas e multicamadas com conexões de longa distância

  • Orientador : ROBERTO FERNANDES SILVA ANDRADE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANDRE MAURICIO CONCEICAO DE SOUZA
  • JESUS GOMEZ-GARDENES
  • ERNESTO PINHEIRO BORGES
  • FERNANDO ALBUQUERQUE DE OLIVEIRA
  • ROBERTO FERNANDES SILVA ANDRADE
  • Data: 03/06/2022

  • Mostrar Resumo
  • 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.


  • Mostrar Abstract
  • In this work we address diffusion in finite networks by considering the Lévy random walks

    model and a new formulation of spectral theory with long-distance connections. The charac-
    terization of diffusion is analyzed on discrete-space that is described by the topology of a the

    linear chain, the specific cases of two-dimensional networks such as the helical tori and the

    normal tori, and by the multi layer network model. In general, the classical approach to diffu-
    sion is described as the result of interactions between adjacent vertices. Nevertheless, in this

    investigation the diffusion is extended to include processes that can consider all possible inte-
    ractions between vertices in a network. In such case, the long-range interactions are controlled

    by a parameter α. Thus, the formalism presented in this work is a generalization of the classical
    approach to diffusion. Specifically for the Lévy random walks model, the diffusion is described
    on discrete-time. It is expected that the mean square displacement of a random walker behaves
    like a power law MSD ≡ hr
    2
    i ∼ t

    γ during a finite time interval, where γ > 0 allows to charac-
    terize the diffusive behavior. Using the inverse problem approach and the circulant property of

    the helical tori, here it is shown an analytical deduction of an expression that realize a precise

    tuning on the probability distribution of the random walkers to describe a well-defined super-
    diffusion process up to the saturation state. This allows that the results show a drastic reduction

    of the computational time when we use networks of the order of 104 nodes. To complement
    this investigation it is also shown a new formalism on a multi-layer network model that is based
    on Mellin transform or Laplace transform. Thus, we study diffusion in the Multiplex network

    model by analyzing the spectral properties of Mellin-transformed Laplacian matrix. The re-
    sults for the case of a Multiplex networks with two layers show that timescale of layers with

    long-distance connections may be faster than that Multiplex network. This suggests that the
    relaxation time of the diffusion process on Multiplex network model can be manipulated with
    a increase the long-distance connections in a layer.

4
  • DOUGLAS FAGNER COSTA ALEODIN SILVA
  • A Catástrofe da Ortogonalidade de Anderson Como Uma Transição de Fase Quântica

  • Orientador : MASSIMO OSTILLI
  • MEMBROS DA BANCA :
  • TOMMASO MACRÌ
  • LUCAS NICOLAO
  • ELIEL GOMES DA SILVA NETO
  • MASSIMO OSTILLI
  • ROBERTO RIVELINO DE MELO MORENO
  • Data: 09/08/2022

  • Mostrar Resumo
  • No limite termodinâmico, dois gases de fermións não-interagentes confi nados e à temperatura nula, que diferem apenas pela presença de uma impureza local ou por um potencial simétrico que decai rapidamente com a distância, possuem densidades de energia iguais. No mesmo limite, seus respectivos estados fundamentais, por consequência da Catástrofe da Ortogonalidade de Anderson, são ortogonais. Nós estudamos esta fenomenologia, demonstramos sua universalidade, e desenvolvemos a analogia dela com a Transição de Fase Quântica de Primeira Ordem.


  • Mostrar Abstract
  • In the thermodynamic limit, two gases of confined non-interacting fermions at zero temperature, which differ only by the presence of a local impurity or by a symmetrical potential that decays rapidly with distance, have equal energy densities. In the same limit, their respective ground states, as a consequence of the Anderson Orthogonality Catastrophe, are orthogonal. We study this phenomenology, demonstrate its universality, and develop its analogy with the First Order Quantum Phase Transition.

2021
Dissertações
1
  • ELIFÁ MIRANDA MASCARENHAS
  • Caracterização ótica de filmes finos por Elipsometria Espectral

  • Orientador : DENIS GILBERT FRANCIS DAVID
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DENIS GILBERT FRANCIS DAVID
  • IURI MUNIZ PEPE
  • GERMANO PINTO GUEDES
  • Data: 12/07/2021

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  • 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.


  • Mostrar Abstract
  •  

    Ellipsometry is an optical technique widely used to investigate optical properties of materials, based on the study of the change in the change in the polarization state of light when it is reflected at an interface. This polarization change is determined by the properties of the sample: thickness, complex refractive index or tensor of the dielectric function. We will use this technique to characterize developed in the Materials Laboratory (LabMat), such as: 𝑆𝑖𝑂2 / Si, 𝑆𝑛𝑂2: F on glass and 𝑀𝑜 on glass, due to its accuracy in providing information about the dielectric function, layer thickness, prohibited band width and the optical properties of these materials. Mandatory to the complex nature of the developed ones (several layers in the substrate), the process of characterizing the characteristics is incorporated by an indirect measure, without causing damage to the sample, combined with an inversion process, making it necessary to carry out a computational treatment - with the use of optimization algorithms - from the experimental data to obtain the quantities of interest. For this, an unprecedented ellipsometry software was developed in a Visual Basic (VB6) programming environment capable of processing the spectra measured experimentally by the ellipsometer and adjusting the various parameters of representative dielectric functions of the materials making up the studied device, until reaching the best update of the experimental spectra by the theoretical model.

     

2
  • ISABELA DOS SANTOS MORAIS
  • Um Estudo do Espalhamento de Elétrons por Moléculas usando Diferentes Bases Atômicas e os Métodos Hartree-Fock, Interação de Configurações e Potenciais Modelo.

  • Orientador : JOSE DAVID MANGUEIRA VIANA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANTONIO FERREIRA DA SILVA
  • JOSE DAVID MANGUEIRA VIANA
  • RICARDO GARGANO
  • Data: 15/07/2021

  • Mostrar Resumo
  • Apresentamos neste trabalho um estudo do processo de espalhamento elástico de elétrons por moléculas, usando diferentes métodos de descrição do alvo e diferentes bases atômicas. Os métodos usados para determinar as funções e o potencial estático que descrevem o alvo são o Hartree-Fock-Roothaan e o Interação de Configurações (CI) que leva em conta a correlação eletrônica nas moléculas. Para descrever a polarização são usados os potenciais modelo de Parâmetro Livre e de Padial e Norcross. Os cálculos são realizados para as moléculas de FH, LiH e HCL, com as bases atômicas STO-6G, DZV e 6-31G. A resolução da equação de Lippmann-Schwinger é feita com o método variacional iterativo de Schwinger (SVIM) e a Seção de Choque Diferencial é determinada para valores de energias do elétron incidente entre 1,2 eV e 30 eV. Os resultados obtidos são comparados entre si e com outros resultados teóricos e dados experimentais disponíveis na literatura.


  • Mostrar Abstract
  • We present in this work a study of the process of elastic scattering of electrons by molecules, using different methods to target description and different atomic bases. The methods used to determine the functions and static potential that describe the target are the Hartree-Fock-Roothaan and the Configuration Interaction (CI) procedure that takes into account the electronic correlation in the molecules. To describe the polarization effects, the Free Parameter potential and Padial and Norcross model are used. The calculations are performed for the HF, HLi and HCL molecules, with the atomic bases STO-6G, DZV and 6-31G. The resolution of the Lippmann-Schwinger equation is performed with the Schwinger’s iterative variational method (SVIM) and the Differential Cross Section is determined for incident electron energy values between 1.2 eV and 30 eV. The results obtained are compared with each other and with other theoretical results and experimental data available in the literature.

3
  • WASHINGTON EMETÉRIO DE SANT'ANA LEITE
  • MODELAGEM MATEMÁTICA DA DINÂMICA DO VÍRUS VIH COM TRATAMENTO ANTIRRETROVIRAL

  • Orientador : SUANI TAVARES RUBIM DE PINHO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DEBORAH BITTENCOURT MOTHE
  • JOSE GARCIA VIVAS MIRANDA
  • SUANI TAVARES RUBIM DE PINHO
  • Data: 05/08/2021

  • Mostrar Resumo
  • 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.


  • Mostrar Abstract
  • The Acquired Immunodeficiency Syndrome is essentially characterized by a decrease in TCD4+ lymphocytes, target cells of the human immunodeficiency virus, and is currently considered a serious public health problem worldwide. Despite the current and successful fight against the disease, questions remain open regarding the fight against CD8+ T cells and the good performance of antiretroviral treatment modalities. In 2004, Flora Bacelar proposed a model of functional differential equations, in which she describes the three phases of HIV infection with two distinct time scales. In this work, a mathematical model of functional differential equations was proposed, making some changes in the model proposed by Bacelar et al., explicitly introducing TCD8+ cells (cytotoxic cells), and antiretroviral treatment was implemented. From the analysis of stability of the stationary points and numerical integration of the differential equations, we obtained results that indicate that TCD8+ cells only fight the infection at very low levels of infection rates, which is not realistic from a clinical point of view. However, with the introduction of antiretroviral treatment (ART), we were able to relate to some parameters of the model, ranges of values for which the infection was controlled.

4
  • PEDRO DAVI MATOS PEREIRA
  • A MECÂNICA QUÂNTICA NO ESPAÇO DE FASE E O POTENCIAL DE YUKAWA

  • Orientador : JOSE DAVID MANGUEIRA VIANA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE DAVID MANGUEIRA VIANA
  • FERNANDO DE BRITO MOTA
  • ADEMIR EUGENIO DE SANTANA
  • Data: 07/10/2021

  • Mostrar Resumo
  • Neste trabalho apresentamos um estudo sobre o potencial de Yukawa na formulação da Teoria Quântica no Espaço de Fase e a determinação da Função de Wigner. Com esses objetivos consideramos o sistema formado por uma partícula sujeita a esse potencial e diferentes procedimentos. Inicialmente, com a Teoria Quântica usual e as soluções aproximadas obtidas por Garavelli e Oliveira e por Hamzavi et al. determinamos as correspondentes Funções de Wigner seguindo o processo baseado na transformação proposta por Wigner. Na sequência, com a Mecânica Quântica Simplética (MQS), analisamos o mesmo sistema usando a Equação de Schrödinger no Espaço de Fase (ESEF) característica da MQS e a correspondente Função de Wigner dela obtida, em duas situações: (i) no caso tridimensional, para comparar com os resultados obtidos na primeira parte, empregamos na resolução da ESEF o método de Nikiforov-Uvarov para resolver equações diferenciais, e o produto estrela para determinar a Função de Wigner; (ii) no caso bidimensional, devido à falta de resultados na literatura com o potencial de Yukawa, para comparar com o caso do potencial de Coulomb, o usamos aproximado por uma expansão até termos de terceira ordem no fator de atenuação µ, a transformação de Levi-Civita e a teoria de perturbação no Espaço de Fase. Em todos os casos o fator de não-classicalidade é determinado em função da atenuação e seu comportamento analisado na região do valor crítico µc.


  • Mostrar Abstract
  • In this work we present a study on Yukawa’s potential in the formulation of the Quantum Theory in Phase Space and the determination of the Wigner Function. With these aims, we consider the system formed by a particle subject to this potential and different procedures. Initially, with the usual Quantum Theory and the approximate solutions obtained by Garavelli and Oliveira and by Hamzavi et al. we determine the corresponding Wigner Functions following the process based on the transformation proposed by Wigner. Next, with Symplectic Quantum Mechanics (SQM), we analyze the system using the Schrödinger Equation in Phase Space (SEPS) characteristic of SQM and the corresponding Wigner Function obtained from it, in two situations: (i) in the three-dimensional case, to compare with the results obtained in the first part, we use the Nikiforov-Uvarov (NU) method to solve differential equations and the star product to determine the Wigner Function; (ii) in the two-dimensional case, due to the lack of results in the literature with this potential , to compare with the case of the Coulomb potential we use the Yukawa potential approximated by an expansion to third order terms in the attenuation factor µ, the Levi-Civita transformation and the phase space perturbation theory. In all cases, the non-classicality factor is determined as a function of attenuation and its behavior analyzed in the region of critical value µc. 

5
  • GEZIANE DOS SANTOS PEREIRA
  • CURVAS DE ENERGIA POTENCIAL DA MOLÉCULA DE OXIGÊNIO UTILIZANDO MÉTODO MCSCF
  • Orientador : FREDERICO VASCONCELOS PRUDENTE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANTONIO FERREIRA DA SILVA
  • CARLOS EDUARDO FELLOWS
  • FREDERICO VASCONCELOS PRUDENTE
  • Data: 17/11/2021

  • Mostrar Resumo
  • Neste trabalho procurou-se determinar as Curvas de Energia Potencial da
    molécula de Oxigênio (O2) neutro do estado ligado ao estado dissociativo. Estas
    curvas foram obtidas através do software GAMESS. Neste software foram
    realizados cálculos de Hartree Fock (HF) e posteriormente MCSCF (campo auto
    consistente multiconfiguracional). Os estados encontrados X
    3Σg
    −, Au
    ′3 ∆,
    B
    3Σu
    −, a
    1∆g, b
    1Σg
    +, 1
    5Πg, 1
    5Σu
    −, 1
    5Σg
    +, 2
    5Σg
    +, 1
    1Πu, 1
    5Δg, 1
    5Πu. Dentre os
    estados citados, o estado fundamental, X
    3Σg
    −, obteve o seu mínimo
    aproximadamente igual aos valores encontrados na literatura. Sobre a molécula
    de O2: foram determinadas as curvas de energia potencial (CEPs) para os estados
    singletos, tripletos e quintupleto empregando metodologias ab initio de estrutura
    eletrônica; a partir das CEP’s foram encontradas as constantes espectroscópicas.
    Esses resultados foram calculados a partir da aproximação de Born-Oppenheimer
    e de Born Huang empregando os determinantes de Hartree-Fock-Roothaan para
    resolver o problema eletrônico através da equação de Schrödinger independente
    do tempo. Na segunda etapa, foi realizado uma análise qualitativa das curvas
    acima para determinar os estados ‘lentos’ e ‘rápidos’ entre si. Esses resultados
    foram comparados com os resultados de outros trabalhos experimentais e
    teóricos sendo observada uma boa concordância entre eles em si tratando dos
    métodos e das bases utilizadas.

  • Mostrar Abstract
  • In this work, we tried to determine the Potential Energy Curves of the Oxygen (O2)
    molecule from the neutral bound state to the dissociative state. These curves were
    obtained using the GAMESS software. In this software, calculations of Hartree Fock
    (HF) and later MCSCF (multi-configurational auto-consistent field) were performed.
    The states found were X
    3Σg
    −, Au
    ′3 ∆, B
    3Σu
    −, a
    1∆g, b
    1Σg
    +, 1
    5Πg, 1
    5Σu
    −, 1
    5Σg
    +, 2
    5Σg
    +,
    1
    1Πu, 1
    5Δg, 1
    5Πu. Among the states mentioned, the ground state, X
    3Σg
    −, obtained its
    minimum approximately equal to the values found in the literature. About the O2
    molecule: the potential energy curves (CEPs) for the singlet, triplet and quintuplet
    states were determined using ab initio electronic structure methodologies; from the
    CEP's the spectroscopic constants were found. These results were calculated from the
    Born-Oppenheimer and Born Huang approximations using the Hartree-Fock-Roothaan
    determinants to solve the electronic problem through the time-independent
    Schrödinger equation. In the second stage, a qualitative analysis of the curves above
    was performed to determine the 'slow' and 'fast' states between them. These results
    were compared with the results of other experimental and theoretical works, being
    observed a good agreement between them dealing with the methods and bases used.
6
  • Ronaldo Sousa Alves
  • FOTOFRAGMENTAÇÃO DO FORMALDEÍDO NA REGIÃO DA VALÊNCIA

  • Orientador : FREDERICO VASCONCELOS PRUDENTE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANTONIO FERREIRA DA SILVA
  • FREDERICO VASCONCELOS PRUDENTE
  • CARLOS EDUARDO FELLOWS
  • Data: 22/11/2021

  • Mostrar Resumo
  • Nesse trabalho estudamos a fotofragmentação do formaldeído em fase gasosa e na região da valência. Fragmentamos ou ionizamos a amostra com fótons na faixa de energia de 10 a 21 eV. A técnica utilizada foi a espectrometria de massa por tempo de voo, associada a técnica de coincidência entre fotoelétrons e fotoíons, PEPICO. Os dados experimentais foram obtidos no Laboratório Nacional de Luz Síncrotron, na linha de luz TGM. Construímos as curvas de produção parcial de íons (PIY) dos principais fragmentos do formaldeído (m/q = 30, 29, 28, 2 e 1) e em torno da energia de abertura de cada canal. Os espectros da produção relativa destes íons, também foram apresentados na faixa de energia de 10,70 eV a 21,50 eV. Determinamos as energias de aparecimento dos principais fragmentos produzidos e o percentual de produção dos íons na faixa de energia estudada. Nossos resultados foram analisados e comparados com resultados teóricos e experimentais disponíveis na literatura. No geral, nossos resultados possuem uma boa concordância com os resultados encontrados na literatura.


  • Mostrar Abstract
  • In this work, we studied the photofragmentation of formaldehyde in the gas phase and in the valence region. We fragment or ionize the sample with photons in the energy range of 10 to 21 eV. The technique used was time-of-flight mass spectrometry, associated with the technique photoelectrons and photoions coincidence, PEPICO. Experimental data were obtained at the National Synchrotron Light Laboratory, in the TGM beamline. We constructed partial ion production (PIY) curves for the main formaldehyde fragments (m/q = 30, 29, 28, 2 and 1) and around the opening energy of each channel. The spectra of the relative production of these ions were also presented in the energy range from 10.70 eV to 21.50 eV. We determined the appearance energies of the main fragments produced and the percentage of ions production in the studied energy range. Our results were analyzed and compared with theoretical and experimental results available in the literature. Overall, our results are in good agreement with the results found in the literature.

Teses
1
  • JORGE FERREIRA DANTAS JUNIOR
  • Estatistica Mediana no Contexto da Restrição de Parâmetros e Seleção de Modelos Cosmológicos

  • Orientador : CASSIO BRUNO MAGALHAES PIGOZZO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CASSIO BRUNO MAGALHAES PIGOZZO
  • LUCIANO MELO ABREU
  • SAULO CARNEIRO DE SOUZA SILVA
  • ANDRE LUIS BATISTA RIBEIRO
  • WILIAM SANTIAGO HIPOLITO RICALDI
  • Data: 12/02/2021

  • Mostrar Resumo
  • 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.


  • Mostrar Abstract
  • In the last few decades, cosmology has being guided by an increasing volume of observational data and its complexities. In several cases, a Bayaesian Inference proved to be superior to the most traditional statistical tool for its efficiency and consistent conceptual basis. Using this powerful statistical tool as a foundation in our work, we seek to improve the effectiveness of the Median Statistics method for constraining cosmological parameters, suggested by JR Gott, using the UltraNest algorithm that derives the Bayesian probability and evidence distributions with the Monte Carlo algorithm via Markov Chain (MCMC) based on nested sampling (Nested Sampling) MLFriends. The construction of the target density is also be discussed in the restriction of cosmological parameters, and the effectiveness of the Median Statistics is compared against the commonly used χ2 method. In order to obtain the best refinement in the treatment of the data for the restriction of cosmological parameters, we work with the data the packages of the joint analysis of the light curve (from English Joint Light-curve Analysis – JLA) with 740 Type Ia supernovae (SNe Ia) from SDSS-II/SNLS3 projects; and also the Pantheon compilation with 1048 SNe Ia; and finally, a dataset of 1598 Quasares is also studied. We use the cosmological models: ΛCDM (flat and curved), flat wCDM and flat CP L. The results show that the method of Median Statistics can restrict parameters and select cosmological models in a satisfactory way, and in some cases, more interesting than the χ2 method. The method of the Median statistics proved to be robust in the analyzes, mainly when the amount of data of the people had a significant size, like the Pantheon.

2
  • ESLAINE SANTOS E SANTOS
  • CARACTERIZAÇÃO DOS TEMPOS DE ATRASO NA SINCRONIZAÇÃO DAS REDES FUNCIONAIS CEREBRAIS

  • Orientador : JOSE GARCIA VIVAS MIRANDA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE GARCIA VIVAS MIRANDA
  • ROBERTO FERNANDES SILVA ANDRADE
  • GABRIELA CASTELLANO
  • JEAN FABER FERREIRA DE ABREU
  • MIGUEL ÁNGEL MUÑOZ GARCÍA
  • Data: 09/06/2021

  • Mostrar Resumo
  • Uma das maneiras de estudar o cérebro é através das redes complexas, pois como vários sistemas da natureza, ele também é considerado um sistema complexo. As redes funcionais cerebrais (RFC) caracterizam o cérebro levando em conta a sua funcionalidade ao obter a relação entre seus diferentes elementos através de medidas da atividade cerebral. A maioria dos trabalhos sobre RFC encontrados na literatura apresentam uma abordagem estática, sem considerar a dinâmica cerebral. Outro problema ao estudar o cerebro é a construção de redes funcionais que utilizam métodos de sincronização que não levam em conta uma possível defasagem nas sincronizações, pois devido à própria fisiologia do cérebro, pode haver um atraso nas sincronizações e se consideramos só as sincronizações que estão em fase, estaríamos perdendo informação. Rosário e colaboradores (2015), propôs um método de sincronização chamado de Sincronização por Motifs (SM), onde é possível obter a sincronização de séries temporais para diferentes defasagens. Desta forma o método estima a defasagem ocorrida para a sincronização máxima entre dois eletrodos, o que chamamos de tempo de atraso (TA). O objetivo desse trabalho é explorar as diferentes características desse índice em sujeitos hígidos em condições basais, de forma a utilizá-lo como um novo índice na caracterização das redes funcionais cerebrais. Para tal,  comparamos o TA em redes funcionais cerebrais de diferentes indivíduos simulando diferente condições experimentais e explorando três hipóteses: a existência de um tempo de atraso característico para a amostra estudada ou para diferentes regiões cerebrais; a dependência do TA com a distância entre eletrodos. Além dessas análises, utilizamos o TA para avaliar a influência do volume de condução nas Redes Funcionais Cerebrais. Os resultados mostram que existe uma relação monótona crescente entre a distância e o tempo de atraso. Não foi visto nenhum tempo de atraso característico para cada região cerebral. Há evidências de que o volume de condução influência nas sincronizações de eletrodos mais próximos. Alguns indivíduos apresentam uma influência maior do volume de condução em regiões mais distantes do cérebro. A investigação do padrão da distribuição de tempos de atraso, mostrou que a sincronização entre eletrodos mais distantes tem pouca influência do efeito do volume de condução ao compararmos com as sincronizações de eletrodos mais próximos e que essas sincronizações distantes exibem TA característicos de 9 e 24 ms. A análise feita da distribuição de TA, para eletrodos distantes das mesmas regiões cerebrais, mostrou que as arestas apresentaram tempos de atraso menores comparado à distribuição de TA para eletrodos distantes de áreas diferentes. Verificamos que o padrão da distribuição de TA de pares de eletrodos intra e inter-hemisféricos são iguais. Os diferentes resultados mostraram que os tempos de atraso entre 0 e 1 ms são predominantemente devido ao volume de condução e que existem tempos característicos que dependem das regiões analisadas. Os resultados mostraram a importância da utilização de métodos de sincronização que considerem a defasagem nas sincronizações, uma vez que permitem obter uma filtragem dos tempos de atraso mínimo, reduzindo com isso o efeito do volume de condução nas redes de sincronização.

     


  • Mostrar Abstract
  • One of the ways to study the brain is through complex networks, because like many systems in nature, it is also considered a complex system. Functional brain networks (RBN) characterize the brain considering its functionality when obtaining the relationship between its different elements through measures of brain activity. Most of the works on RBN found in the literature have a static approach, without considering brain dynamics. Another problem when studying the brain is the construction of functional networks that use synchronization methods that do not consider a possible delay in synchronizations, because due to the own physiology of the brain, there may be a delay in synchronizations and if we only consider the synchronizations that are in phase, we would be losing information. Rosário et al. (2015), proposed a synchronization method called Motif Synchronization (MS), where it is possible to obtain the time series synchronization for different delays. In this way, the method estimates the delay that occurred for the maximum synchronization between two electrodes, what we call the delay time (DT). The objective of this work is to explore the different characteristics of this index in healthy subjects in baseline conditions, in order to use it as a new index in the characterization of brain functional networks. To this end, we compared the DT in functional brain networks of different individuals, simulating different experimental conditions and exploring three hypotheses: the existence of a characteristic delay time for the studied sample or for different brain regions; the dependence of the DT with the distance between electrodes. In addition to these analyzes, we used the DT to assess the influence of the conduction volume on the Functional Brain Networks. The results show that there is a growing monotonous relationship between distance and delay time. No characteristic delay time was seen for each brain region. There is evidence that the volume conduction influences the synchronization of the nearest electrodes. Some individuals have a greater influence on the volume conduction in more distant regions of the brain. The investigation of the pattern of the distribution of delay times showed that the synchronization between more distant electrodes has little influence on the effect of the conduction volume when compared to the synchronizations of the nearest electrodes and that these distant synchronizations exhibit characteristic DT of 9 ms and 24 ms. The analysis made of the DT distribution, for electrodes distant from the same brain regions, showed that the edges showed shorter delay times compared to the DT distribution for electrodes distant from different areas. We found that the pattern of DT distribution of intra and inter-hemispheric electrode pairs is the same. The different results showed that the delay times between 0 and 1 ms are predominantly due to the volume conduction and that there are characteristic times that will depend on the regions that are analyzed. The results show the importance of the synchronization methods that consider the delay in the synchronizations, as well as obtaining a filtering of the minimum delay times in order to remove connections influenced by the volume conduction.

3
  • Jhon Elber Leon Padilla
  • TENSOR GIROMAGNÉTICO EFETIVO PARA ELÉTRONS EM MULTICAMADAS SEMICONDUTORAS

  • Orientador : ANTONIO FERREIRA DA SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANTONIO FERREIRA DA SILVA
  • FREDERICO VASCONCELOS PRUDENTE
  • GUILHERME MATOS SIPAHI
  • IURI MUNIZ PEPE
  • JOSE FERNANDO DINIZ CHUBACI
  • Data: 20/07/2021

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  • 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.


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  • A cornerstone for the development of spintronic devices and topological materials, the electron g-factor engineering is yet extensively based on manipulating the g-factor of the bulk material, which is strongly dependent on the band-gap energy. For example, narrow-gap III-V semiconductor alloys with large effective g-factor are fundamental pi- eces of nanostructures promising in the search for Marajora fermions. However, another renormalization mechanism becomes relevant in semiconductor nanostructures due to the mesoscopic quantum confinement. When compared with bulk effects, this confinement introduces extra anisotropies transforming scalar g factors into tensors. Details of this so-called mesoscopic renormalization process are not fully understood and form a current topic of fundamental and applied research in condensed matter physics. Here, we the- oretically investigate and analyze the different renormalization mechanisms, from bulk, interface, structure inversion asymmetry, and quantum tunneling, on the electronic g- factor in III-V semiconductor multilayer structures. Considering both longitudinal and transverse applied magnetic fields, we obtain the corresponding g-factors using first-order perturbation theory within an accurate analytical framework based on the envelope func- tion approximation and 8 8 k p Kane model for the bulk. The g-tensor (i.e., longitudinal and transverse components) and the corresponding anisotropy are analyzed over the entire space spanned by the two structural parameters, i.e., the thickness of the active layers and the thickness of the tunneling barrier (between the active layers). Following such prescription, considering InGaAs, InAs, and InSb based multilayers, we investigate the dependency of the obtained results on the bulk bandstructure and study the fine-tuning of the effective g-tensor components with the structural parameters. We analyze the re- gime of the strongly interacting ultra-thin active layers and, in particular, the role played by the structure inversion asymmetry that leads to the g-factor anisotropy signal inversion at a regime near the critical confinement (the limit for bound-states allowed), depending on the position of the center of the cyclotron motion. Consistent over the whole space of parameters, the presented framework opens a road to spin-nanoengineering, allowing for a simple calculation and transparent physical interpretation of the nanostructure’s g-factor

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  • ANDREIA DOS SANTOS SIMOES
  • Espalhamento de Elétrons e Pósitrons Relativísticos por Átomos usando a Dinâmica de Campos Térmicos

  • Orientador : JOSE DAVID MANGUEIRA VIANA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ADEMIR EUGENIO DE SANTANA
  • ANTONIO FERREIRA DA SILVA
  • GERALDO MAGELA E SILVA
  • JOSE DAVID MANGUEIRA VIANA
  • MARCOS ANTÔNIO DE CASTRO
  • Data: 20/07/2021

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  • Neste trabalho, usamos a estrutura do espaço de Fock para aplicar a dinâmica de campos térmicos (TFD - Thermofield Dynamics) na teoria relativística de espalhamento. Partimos da equação de Dirac como descrevendo um campo de matéria relativística; a es-trutura do espaço de Fock foi aplicada ao sistema original e ao seu dual; a transformação de Bogoliubov é usada para determinar a matriz de espalhamento à temperatura finita. Com esta formulação determinamos expressões para as seções de choque diferenciais (DCS –Differential Cross Section) dos processos de espalhamento elástico de elétron e de p ́ositron relativísticos por átomos à temperatura finita, e realizamos cálculos utilizando essas ex-pressões. Para a correção do potencial eletrostático usamos uma função de blindagem analítica baseada na superposição de potenciais do tipo Yukawa. Obtivemos que a influência da temperatura se apresenta como uma correção a descrição à temperatura zero. Essa correção tem valor um para temperatura igual a zero e tende para um valor constante (0,0625) quando a temperatura tende a infinito; neste limite a DCS térmica é 16 vezes menor que a DCS à temperatura zero, resultado compatível com dados obtidos por outros autores na análise de outros sistemas. 


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  • In this work, we use the Fock space structure to apply thermal field dynamics (TFD - Thermofield Dynamics) in relativistic scattering theory. We start from Dirac's equation as describing a field of relativistic matter; the Fock space structure was applied to the original system and its dual; the Bogoliubov transformation is used to determine the scattering matrix at finite temperature. With this formulation we determine expressions for the differential cross sections (DCS – Differential Cross Section) of the relativistic electron and p ositron scattering processes by atoms at finite temperature, and we perform calculations using these expressions. For the correction of the electrostatic potential we use an analytical shielding function based on the superposition of Yukawa-type potentials. We obtained that the influence of temperature is presented as a correction to the description at zero temperature. This correction has a value of one for temperature equal to zero and tends to a constant value (0.0625) when the temperature tends to infinity; in this limit, the thermal DCS is 16 times smaller than the DCS at zero temperature, a result compatible with data obtained by other authors in the analysis of other systems.

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  • SERGIO LEONARDO NHAPULO
  • Investigação de propriedades físicas de novos materiais funcionais para aplicações em baterias de íons de lítio

     

  • Orientador : IURI MUNIZ PEPE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ROGÉRIO JOSÉ BAIERLE
  • FERNANDO DE BRITO MOTA
  • IURI MUNIZ PEPE
  • PEDRO PAULO DE MELLO VENEZUELA
  • ROBERTO RIVELINO DE MELO MORENO
  • Data: 30/07/2021

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  • 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

     


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  • One of the main technological limitations of electric vehicles, energy generation systems from renewable sources, as well as portable electronic devices, is the energy storage system that, in a way, has a direct relationship with the autonomy and efficiency of devices, the cathode being the most important part of the battery and where the greatest limitation of this technology resides. In particular, lithium-ion batteries have received more attention from researchers for more than four decades, due to their ability to accumulate a higher energy density compared to other established technologies in the world. Thus, in this thesis entitled "Investigation of the physical properties of new functional materials for applications in lithium ion batteries", we propose the study of the physical properties of borate-based cathode materials, LiM1−xM0xBO3 (M, M0 = Mn, Fe, Co), where we mix transition metals in different concentrations in order to help design new materials that may be satisfactory with regard to energy density, specific capacity and stability during the charge and discharge cycles of ion ion batteries. lithium. To do so, we use the density functional theory (DFT) with generalized gradient approximation (GGA), and to take into account the strongly correlated nature of the 3d electrons of the transition metals, the GGA+U was applied, where U is Hubbard's correction. In general, the damaged materials have a narrowing of the gap and, in some cases, exhibit a metallic behavior, which may favor the conductivity during the battery discharge phase, a behavior that, in a way, places these materials in a set of competing elements for use in lithium-ion battery cathodes. Particularly, in the Mn1−xCox mixture with x = 0.5 and 0.75, we obtained high (4.14 and 4.16 V) open circuit voltage (OCV) values, making them very promising compounds. According to our calculations, we observe that the lithium ion is fully ionized, as revealed by the absence of 2s states close to the Fermi energy in the LiM1−xM0xBO3 compounds and, on the other hand, the high degree of hybridization that is noticed in these compounds reveals a strong covalent interaction between transition metal ions and oxygen. Finally, we found that most of our results are in agreement with the experimental results, as well as with other theoretical results.

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  • FRANCISCO MIGUEL DA COSTA JÚNIOR
  • ESPECTROSCOPIA HADRÔNICA VIA UMA ABORDAGEM EFETIVA DA CROMODINÂMICA QUÂNTICA

  • Orientador : LUCIANO MELO ABREU
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JORGIVAN MORAIS DIAS
  • WAYNE LEONARDO SILVA DE PAULA
  • FRANCISCO DE ASSIS DE BRITO
  • FERNANDO SILVEIRA NAVARRA
  • LUCIANO MELO ABREU
  • Data: 03/12/2021

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  • Buscamos neste trabalho discutir e caracterizar o espectro de mésons tensoriais 2−(−)

    e de mésons Bc com diferentes números quânticos (JP = 0−,0+,1−,1+,2+,2−), fazendo uso da abordagem da Hamiltoniana da QCD no Gauge de Coulomb com o auxílio de uma aproximação dita Tamm-Dancoff, tendo as
    interações dadas por um potencial de confinamento melhorado e uma interação hiperfina transversa, cujo
    kernel é um potencial tipo Yukawa. Por meio desse modelo temos um tratamento unificado dos diferen-
    tes tipos de quarks utilizando um número mínimo de parâmetros livres para termos um perfil básico dos
    espectros mesônicos. As trajetórias de Regge que relacionam os estados fundamentais e radialmente exci-
    tados são construídas e as separações hiperfinas analisadas. Por fim fazemos comparações dos resultados
    numéricos obtidos com dados experimentais e predições teóricas de outros modelos.

  • Mostrar Abstract
  • We seek in this work to discuss and characterize the spectrum of tensor mesons 2−(−)
    and mesons Bc with different quantum numbers (JP = 0−,0+,1−,1+,2+,2−), making use of the Hamiltonian approach of
    QCD in the Coulomb Gauge with the aid of a so-called Tamm-Dancoff approximation, having the interac-
    tions given by an improved confinement potential and a transverse hyperfine interaction, whose kernel is
    a Yukawa-like potential. Through this model we have a unified treatment of the different types of quarks
    using a minimum number of free parameters to have a basic profile of the mesonic spectra. Regge tra-
    jectories relating the fundamental and radially excited states are constructed and the hyperfine separations
    analyzed. Finally, we make comparisons of the numerical results obtained with experimental data and
    theoretical predictions from other models.
2020
Dissertações
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  • LAURA BEZERRA PORTUGAL AROUCA
  • RADIÓLISE DA PROLINA INDUZIDA POR ELÉTRONS ANALISADA POR ESPECTROSCOPIA NO INFRAVERMELHO

  • Orientador : RICARDO DOS REIS TEIXEIRA MARINHO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • RICARDO DOS REIS TEIXEIRA MARINHO
  • FREDERICO VASCONCELOS PRUDENTE
  • MANOEL GUSTAVO PETRUCELLI HOMEM
  • Data: 22/05/2020

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  • 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.


  • Mostrar Abstract
  • Studies have identified the photolysis and radiolysis of icy mantles of interstellar dust
    grains as a possible source of amino acids, suggesting, along with the discovery of complex
    organic compounds in meteorites and comets, that prebiotic molecules may have been brought
    to the primitive Earth by the impact of these celestial bodies. Amino acids and their precursors
    have been studied with the purpose of understanding physicochemical processes induced by
    ionizing radiation, like electrons, photons and cosmic rays, in astrophysical environment. This
    present study aims to study the interaction between the L-Proline (C5H9NO2), sublimated on an
    ZnSe substrate, and 2 keV electrons beam in an experimental chamber under high vacuum at
    room temperature. And more specifically, our goal is to analyse, by infrared spectroscopy, the
    radiolysis and obtain cross section values. One of the films was previously heated at 120°C to
    analyse the influence of annealing during the sample degradation.
    The results obtained showed that electron-induced proline radiolysis can be
    characterized using the astrophysical ice analogues model irradiated by swift ion beam.
    Rearrangement and destruction cross section values were determined and compared for the two
    films prepared with and without annealing, concluding that the sample heating did not promote
    significant changes in the sample rearrangement process although it has modified the rate of
    destruction by the impact of electrons.

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  • YULO AUGUSTO SILVA FREITAS
  • RAZÃO ISOTÓPICA DE CARBONO (13C/12C) e NITROGÊNIO (15N/14N) DE FOLHAS DE PLANTAS NA BAHIA: INVESTIGAÇÃO SOBRE VALORES ISOTÓPICOS DE CO2 AMBIENTAL

  • Orientador : MARIA DO ROSARIO ZUCCHI
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE GARCIA VIVAS MIRANDA
  • JOSE MARQUES LOPES
  • MARIA DO ROSARIO ZUCCHI
  • Data: 28/07/2020

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  • Os isótopos estáveis do carbono, em particular o 12C e o 13C em abundância natural, são usados para examinar aspectos fisiológicos, ecológicos e processos biogeoquímicos relacionados aos ecossistemas, fornecendo informações importantes. Vários processos e fatores ambientais influenciam na composição isotópica das plantas, como a intensidade de luz, capacidade fotossintética, umidade atmosférica, variação na fonte de CO2, variação simultânea da fonte de luz e da fonte de CO2 e, ainda, a disponibilidade de água. Devido às novas possibilidades de medidas isotópicas utilizando o laser, a abundância natural de 13C é agora uma excelente ferramenta para estudar o ecossistema e plantas. Um número crescente de estudos utiliza o fracionamento isotópico entre reservatórios de carbono ou abundância de 13C em CO2 respiratório para examinar a fonte de carbono da respiração, produção de biomassa vegetal ou sequestro de matéria orgânica em solos. A razão 12C/13C associada ao metabolismo vegetal é, portanto, essencial para entender os valores isotópicos naturais. No presente trabalho estudou-se a razão isotópica do carbono em plantas coletadas em três cidades da Bahia e, a partir do fracionamento isotópico do d13C e do d15N, identificou-se alterações no padrão isotópico do carbono e do nitrogênio na massa foliar. A partir desses resultados foram discutidas as diferenças no padrão isotópico da massa foliar das plantas coletadas e determinou-se os valores isotópicos do d13C de CO2 ambiental nas cidades de Salvador, Feira de Santana e Elísio Medrado.


  • Mostrar Abstract
  • The stable carbon isotope, especially 12C and 13C in natural abundance, is used to examine physiological, ecological and biogeochemical processes related to ecosystems, providing important information. Various processes and environmental factors influence the isotopic composition of plants, such as light intensity, photosynthetic capacity, atmospheric humidity, variation in the CO2 source, simultaneous variation of the light source and the CO2 source, and also, the availability of water. Due to the new possibilities of isotopic measurements using the laser, the natural abundance of 13C is now an excellent tool for studying the ecosystem and plants. An increasing number of studies use isotopic fractionation between carbon reservoirs or an abundance of 13C in respiratory CO2 to examine the carbon source of respiration, production of plant biomass or sequestration of organic matter in soils. The 12C/13C ratio associated with plant metabolism is therefore essential for understanding natural isotopic signals. In the present study, the isotopic ratio of carbon in plants collected in three cities in Bahia was studied, and from the isotopic fractionation of d13C and d15N, changes in the isotopic pattern of carbon and nitrogen in leaves bulk were identified. From the results discussed as differences in the isotopic pattern of the leaves bulk of these plants, determined isotopic values of d13C of environmental CO2 in the cities of Salvador, Feira de Santana and Elísio Medrado

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  • JAIMARA SILVA DANTAS DE ALMEIDA
  • Colapso esférico em modelos com interação matéria escura-energia escura

  • Orientador : HUMBERTO DE ALMEIDA BORGES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • HUMBERTO DE ALMEIDA BORGES
  • SAULO CARNEIRO DE SOUZA SILVA
  • WILIAM SANTIAGO HIPOLITO RICALDI
  • Data: 30/07/2020

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  • 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.


  • Mostrar Abstract
  • In this work, we investigate the virialization process and perform the number count of
    cosmic structures, using the Sheth-Tormen mass function in the context of cosmological
    models with interaction between dark matter and dark energy, defined by the α parameter
    of the generalized Chaplygin gas. Using the spherical collapse model with top-hat profile,
    we show that the quantities related to the collapse, such as: critical density contrast, cluster
    number count, virial radius, virial density, depends on the choice of vacuum behavior,
    whether homogeneous or perturbed. For instance, in the case of homogeneous vacuum
    with Ωm0 = 0.3, we find an excess in the number count for those models with α > 0, and
    a deficit for those models with α < 0 for masses M > 1013M h −1 , when compared with
    the ΛCDM. In the particular case, in which dark matter is created at a constant rate
    (α = −0.5), an excess in the number of structures with masses M > 1014M
    h −1 was found [27], when compared with the ΛCDM model. However, the effect of including perturbations
    in the vacuum energy density, in the model with creation of dark matter at a constant
    rate, produced a decrease in the cluster number count. In addition, we generalized the
    virial theorem for interacting models and used energy conservation, showing that the dark
    matter halo, in the same cosmological model (α = −0.5) with vacuum perturbation, has a
    virial density ∆v(z = 0) = 250, a value less than that obtained within the ΛCDM. The
    numerical calculations were performed with the aid of a computational resource, more
    precisely using a program built in the Python language.

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  • FÁBIO JUVÊNCIO RAMALHO COSTA
  • Investigação Teórica da Supercondutividade em Diamante: Efeitos de Dopagem e Pressão

  • Orientador : JAILTON SOUZA DE ALMEIDA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANDREIA LUISA DA ROSA
  • FERNANDO DE BRITO MOTA
  • JAILTON SOUZA DE ALMEIDA
  • Data: 06/08/2020

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  • Foram realizados cálculos da estrutura eletrônica, dinâmica de rede e acoplamento elétronfônon no carbono na estrutura diamante, nos estados puro e dopado com boro e nitrogênio, através das aproximações do gradiente generalizado e do cristal virtual. Investigou-se como a concentração de impurezas e a pressão afetam a supercondutividade nestes sistemas. Para tal, foram determinados o parâmetro de acoplamento elétron-fônon (λ) e a temperatura crítica (Tc) para concentrações entre 0 e 15%, e pressões na faixa 0-90 GPa. Para o caso dopado com boro, os cálculos indicaram que o acoplamento elétron-fônon é fortemente vinculado aos ramos ópticos, além de produzir estimativas de Tc em concordância com resultados teóricos e experimentais já publicados. Para o diamante dopado com nitrogênio, foram observados acoplamento e temperaturas críticas mais elevadas que no caso anterior. Este sistema apresentou como característica distinta uma crescente contribuição acústica ao acoplamento elétron-fônon, resultando em elevados valores para λ e Tc. Todos os casos apresentaram temperaturas críticas que decaiam com a pressão. Contratando esta tendência, o sistema C0.85N0.15 exibiu uma dependência positiva entre Tc e pressão, sendo estimada a transição ao estado supercondutor na elevada marca de 121.92 K, a 20 GPa.


  • Mostrar Abstract
  • The electronic structure, lattice dynamics and electron-phonon coupling of pure, boron and nitrogen-doped diamond carbon were investigated, within the generalised-gradient and virtual crystal approximations. To examine the influence of impurity content and pressure on the superconductivity of these systems, the electron-phonon coupling constant (λ) and the critical temperature (Tc) were calculated, within concentration from 0-15% and pressures from 0-90 GPa. Regarding the boron-doped diamond, the calculations indicated that this system’s electron-phonon coupling strongly relates to the optical phonon modes, and the estimated critical temperatures matched previous theoretical and experimental results. Regarding the nitrogen-doped case, it was observed that both λ and Tc were
    larger than those obtained for the hole-doped case. The most distinguishing feature of this system was it’s rising acoustic contribution to the electron-phonon coupling, which led to significant values for λ and Tc. All scenarios presented a decreasing critical temperature with increasing pressure. In opposition to the other cases, the C0.85N0.15 system exhibited a positive dependence between critical temperature and pressure, leading to an estimate of the superconducting transition to happen at 121.92 K, at 20 GPa.

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  • GEORGE LUIZ SANTOS DE SOUSA
  • COMISSIONAMENTO DE SETUP PARA MEDIDAS DE SEÇÃO DE CHOQUE ABSOLUTA DE FOTOIONIZAÇÃO EM FASE GASOSA NA REGIÃO DO VUV E CÁLCULO DA TAXA DE FOTÓLISE DO ÁCIDO FÓRMICO NO INTERVALO DE 13.6 À 21 eV

  • Orientador : RICARDO DOS REIS TEIXEIRA MARINHO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FREDERICO VASCONCELOS PRUDENTE
  • MANOEL GUSTAVO PETRUCELLI HOMEM
  • RICARDO DOS REIS TEIXEIRA MARINHO
  • Data: 21/08/2020

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  • 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.


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  • This research work consisted of commissioning a setup to obtain a absolute photoionization cross section in the gas phase in the vacuum ultraviolet (VUV) range of the Laboratório de Espectroscopia Molecular e Filmes Finos [LEMFF] da Universidade Federal da Bahia [UFBA]. The radiation source used was the UVLS600 model combined with the TMM 304 monochromator, both from the german company SPECS. One of the commissioning works was to obtain the necessary parameters to operate with argon plasma in the process of generating photons with energies in the VUV range. The detection part of this setup was based on the double ion chamber technique and had as its initial objective the determination of the absolute photoionization cross sections of organic molecules of astrophysical interest, the test molecule being Formic Acid (HCOOH). Recent detections in Hot Corinos point to the formation of complex molecules in the interstellar medium, including formic acid. Results of photoionization of organic molecules, which can be used in the modeling of chemical kinetics and photolysis rates, are essential for the representation of interstellar environments, where the interaction of photons with molecules play an important role in the energy balance of the medium. Literature data from the formic acid photoionization cross section in the VUV region were used to calculate the coefficient of the photolysis rate and its average lifetime in star-forming regions.

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  • OLAVO DE BRITTO ABLA
  • EQUAÇÃO DE DUFFIN-KEMMER-PETIAU: REPRESENTAÇÕES E APLICAÇÕES AO OSCILADOR HARMÔNICO BIDIMENSIONAL NUM CAMPO MAGNÉTICO TRANSVERSO E AO POTENCIAL DE MORSE

  • Orientador : LUCIANO MELO ABREU
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ERNESTO PINHEIRO BORGES
  • LUCIANO MELO ABREU
  • HUMBERTO BELICH JUNIOR
  • Data: 02/09/2020

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  • O presente trabalho aborda a teoria de Duffin-Kemmer-Petiau, com aplicações aos osciladores relativísticos deformados e osciladores bidimensionais na presença de um campo magnético transverso. Como ponto de partida, inspirado na estatística de Tsallis, utilizamos o acoplamento não mínimo com o momento linear deformado e investigamos os osciladores de  Dirac e DKP escalar deformados, mapeando-os num potencial do tipo Morse, reproduzindo estados vibracionais em sistemas lineares e tridimensionais, o que possibilitou estudarmos também aspectos termodinâmicos destes sistemas. Em seguida, revisitamos o oscilador de DKP bidimensional na presença de um campo magnético transverso e analisamos os resultados para os setores escalar e  vetorial da teoria DKP, identificando um deslocamento nas frequências de oscilação para as componentes do campo vetorial. Estudamos a termodinâmica deste sistema, bem como a ocorrência de transição de fase entre estados acoplados e de partículas livres. Ainda neste contexto, implementamos o espaço não comutativo através do produto Moyal, e corroboramos os resultados do limite não relativístico utilizando o formalismo da covariância Galileana. Por fim, abordamos o formalismo de Umezawa com o propósito de construir equações lineares para campos Galileanos, além de obtermos o vetor de Pauli-Lubanski a partir dos operadores de projeção do campo DKP Galileano.


  • Mostrar Abstract
  • This work uses the Duffin-Kemmer-Petiau theory to study the deformations on scalar DKP and Dirac
    oscillators, and two-dimensional oscillators immersed in a magnetic field. Inspired in the Tsallis statistics, we
    use the non-minimal coupling with a deformed linear momentum operator and investigate the thermodynamics
    of relativistic deformed oscillators, mapping them in a relativistic Morse-like potential, recovering S-wave
    states in 1D and 3D systems. We revisit the Kemmer 2D oscillator in an external magnetic field and
    investigate the result in the scalar and vector sectors, which in the last one we identified a splitting in
    the frequencies. We study the thermodynamics for both systems, as well the ocurrence of phase transition
    in coupled-free particle systems. We implement in this system the Moyal product, and corroborated the
    non-relativistic regime with Galilean covariance. Finally, we approach the Umezawa formalism in Galilean
    covariance, finding non-relativistic linear equations, and discussing the Pauli-Lubanski vector with the
    projective operators of the Galilean DKP field.

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  • JERRY ANDERSON DE JESUS SANTOS
  • PREPARAÇÃO DE FILMES FINOS DE AMINOÁCIDOS POR WPS E CÉLULA EFUSORA, COM CARACTERIZAÇÃO VIA FTIR E MEV, PARA DETERMINAÇÃO DA CONSTANTE ÓPTICA

  • Orientador : LUIZ ANTONIO VIEIRA MENDES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FREDERICO VASCONCELOS PRUDENTE
  • LUIZ ANTONIO VIEIRA MENDES
  • MANOEL GUSTAVO PETRUCELLI HOMEM
  • Data: 04/11/2020

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  • 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 ). 


  • Mostrar Abstract
  • There are models that seek to describe the evolution (formation and destruction) of molecules in the face of radiation and these models require quantities that are often obtained in laboratory experiments that seek to simulate condensates of astrophysical ice. As an example, we have the magnitude A-value, in which tabulated values are available for a few compounds and, due to this optical constant, the density of the column can be obtained, with the use of absorbance, which is very important for the comparison of the results obtained in the models with those collected in astronomical and astrophysical observations. In this sense, the purpose of this dissertation is to evaluate the relationship between the integrated absorbance and the average thickness of thin films of amino acids (produced at LEMFF / UFBA) and, therefore, the concentration of the sample, which is essential for determining the optical constant , unavailable for amino acids, this for each band analyzed in the FTIR. For this purpose, thin films of the amino acids alanine-LD (C3H7NO2), valine (C5H11NO2) and glycine (C2H5NO2) were produced by vacuum deposition on SeZn substrates and on glass slides, using an evaporating cell. Also,
    the WPS technique was used, only for alanine-LD, and the characterization of thin films by the FTIR technique and the UFBA MEV, respectively. The knowledge of A-value is important to obtain the density of
    column, as a consequence, allow to express the shock section of creation and destruction for radiolysis processes. As outstanding results, in this work we obtained the expressions of the average thicknesses as a function of the integrated absorbance for the four films. The A-value mean values obtained from the A-value values of the individual bands for the four films made were also obtained, being the films Alanine-WPS (Ã = 7.3x10-19cm.moleculas-1), alanine-effusive cell (Ã = 2.7X10-18cm.moleculas-1), glycine- effusive cell (Ã = 3.1X10-18), valine-effusive cell (Ã = 3.9X10-19 cm.moleculas-1).

     

8
  • RAFAEL MENEZES DOS SANTOS
  • Explorando Interações Ecológicas Usando o Modelo Lotka-Volterra generalizado: Coexistência e Resiliência de Populações

  • Orientador : SUANI TAVARES RUBIM DE PINHO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE GARCIA VIVAS MIRANDA
  • AALBERT JAN HENDRIKS
  • ROBERTO ANDRE KRAENKEL
  • Data: 15/12/2020

  • Mostrar Resumo
  • Para entender as comunidades ecológicas, é essencial que entendamos os padrões dinâmicos complexos que emergem das interações entre as populações.  De fato, as interações entre as populações em uma comunidade ecológica possuem arquiteturas ou topologias singulares. Por meio dessa estrutura de interações, as populações e as espécies influenciam o crescimento umas das outras de maneira intrincada.  Essa dinâmica se revela em propriedades emergentes ao nível de comunidade, como a estabilidade.
    Durante o último século, muitos avanços centrais na ecologia resultaram de métodos matemáticos baseados na teoria dos sistemas dinâmicos. Mais recentemente, a representação de comunidades ecológicas como redes complexas, a exemplo das teias alimentares e redes competitivas ou mutualísticas, permitiu novas descobertas acerca da ecologia das comunidades.  Vários autores contribuíram para o nosso conhecimento atual sobre a interação entre a estrutura e a dinâmica de ecossistemas complexos. Apesar dos extensos desenvolvimentos nesta área, muitas questões ainda não foram resolvidas. Notavelmente, a distribuição de cada tipo de dinâmica (atratores) em modelos ecológicos raramente foi estudada em favor da suposição de que comunidades ecológicas estariam em equilíbrio. Além disso, uma abordagem explorando a ubiquidade dos resultados conhecidos relacionando estabilidade e estrutura de comunidades no espaço de parâmetros é fundamental.
    Neste estudo, almejamos contribuir para este esforço realizando simulações baseadas no modelo generalizado de Lotka-Volterra (gLV) em uma ampla faixa de espaço de parâmetros. De acordo, nosso objetivo de pesquisa é apresentar uma visão geral da dinâmica assintótica, coexistência e resiliência de comunidades ecológicas representadas através do modelo gLV, realizando uma exploração computacional abrangente que integra variabilidade no tipo, intensidade e distribuição de interações ecológicas. Descobrimos que diferentes dinâmicas de comunidades ecológicas podem ser descritas por parametrizações específicas do modelo gLV, apesar de uma grande prevalência de combinações de parâmetros levando ao crescimento ilimitado de algumas populações na comunidade. Também fomos capazes de detectar padrões conhecidos, como o impacto negativo da cooperação sobre a resiliência das comunidades e a ocorrência de exclusão competitiva em comunidades específicas. Portanto, nossa pesquisa contribui significativamente para o avanço científico no entendimento das interconexões entre a estrutura e a estabilidade das comunidades ecológicas.

  • Mostrar Abstract
  • To understand ecological communities, we must understand the complex dynamical patterns that

    emerge from population interactions. Indeed, ecological communities are non-randomly assem-
    bled, and the interactions between populations have distinct architectures or topologies. Through

    this structure of interactions, populations and species inuence each other's growth in an intricate
    manner. These dynamics unveils itself in community-wide emergent properties, such as community

    stability. During the last century, many central advancements in ecology stemmed from mathemat-
    ical methods based on dynamical systems theory. More recently, the representation of ecological

    communities as complex networks, such as food webs and competitive or mutualistic networks,
    provided additional insights into the ecology of communities. Several authors contributed to our
    current knowledge on the interplay between the structure and dynamics of complex ecosystems.
    Despite the extensive developments in this area, many questions are not yet settled. Notably, the
    distribution of each type of dynamics (attractors) in ecological models was seldomly studied in
    favor of the assumption of equilibrium. Additionally, an approach exploring the ubiquity of known
    results linking community stability to structure-related parameters in the parameter space is of

    great importance. In this study, we aim at contributing to this endeavor by performing simula-
    tions based on the generalized Lotka-Volterra model (gLV) across a wide parameter space range.

    In accordance, our research objective is to present an overview of the gLV asymptotic dynamics,
    coexistence, and resilience by performing a comprehensive computational exploration integrating
    variability in type, intensity, and distribution of interspecic ecological interactions. We found that
    dierent dynamics of ecological communities can be described by specic parametrizations of the
    gLV, despite a large prevalence of parameter combinations leading to unlimited growth of some
    populations in the community. We were also able to detect known patterns, such as the negative

    impact of cooperation upon the resilience of communities and the occurrence of competitive exclu-
    sion in speciose communities. Signicantly, our research contributes to the longstanding question

    of the interconnections between the structure and stability of ecological communities.

Teses
1
  • ALESSANDRO SILVA DE BARROS
  • Comportamento Crítico do Modelo Estocástico SIRI em Redes Regulares e Complexas

  • Orientador : SUANI TAVARES RUBIM DE PINHO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANA TEREZA COSTA SILVA
  • GUSTAVO CRUZ-PACHECO
  • JOSE GARCIA VIVAS MIRANDA
  • ROBERTO FERNANDES SILVA ANDRADE
  • SUANI TAVARES RUBIM DE PINHO
  • Data: 27/01/2020

  • Mostrar Resumo
  • 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.


  • Mostrar Abstract
  • The study of contagion processes in order to understand the spread of communicable

    diseases or the emergence of collective social states, using regular and complex networks,

    has received great attention from the scientific community due to of their ability of repre-
    senting actual problems in various areas, such as as computer science, sociology, medicine,

    physics, mathematics, among others. In this context, we use the SIRI model (Susceptible-
    Infected-Recovered-Infected) to describe more complex systems from those analyzed by

    the classic SIS (Susceptible-Infected-Susceptible) or SIR (Susceptible-Infected-Removed)

    models. By thus way it is possible for a recovered individual to have a secondary infec-
    tion, with different rate from the first infection, due to the presence of active (infected)

    neighbors. The reinfection effect is relevant for understanding the spread of many commu-
    nicable diseases, such as tuberculosis and viral hepatitis. Typically the second infection

    or subsequent reinfections are less likely to occour than the primary one. In the context of
    social behavior, the opposite happens when the goal is to propagate an idea, innovation
    or product, since the second interaction is expected to be more likely than the first one.

    Such cases can be understood through a stochastic version of the SIRI model, consider-
    ing three states per network site, defined as: Susceptible (Ignorant), Infected (Spreader)

    and Recovered (Inactive). The dynamic rules between states are given by: S I → 2I with
    infection rate λ; I → R with recovery rate γ; R I → 2I with reinfection rate λ
    ′ = σλ.
    When σ = 0, the stochastic SIR model is recovered; when σ = 1, the stochastic SIS
    model is recovered. In the context of Stochastic Dynamics we study the transient regime
    of the SIRI model through computational simulations, investigating the phase transitions
    to an absorbent state and obtaining the critical exponents. According to site and pair
    mean field approximations, obtained from master equation for SIRI model on a lattice
    assuming σ < 1 (the scenario is relevant for direct-transmitted diseases) there is phase
    transition between endemic and epidemic states. For σ < 1, Monte Carlo simulations also
    show second order phase transition between endemic and epidemic phases for a regular
    network, revealing that the SIRI model is in the same directed percolation universality
    class. We observed that the transient regime of the SIRI model is more complex because
    there is an epidemic peak (SIR) followed by the spread of infection reaching the endemic
    phase (SIS). Keeping the activity of the system at steady state. For σ > 1, simulation SIRI
    model on a random network, we show that when primary infection has a lower infection
    rate than secondary infection, a typical situation in many social contagion processe the
    transition from epidemic to endemic phase become a 1st order phase transitions.

2
  • MARIVALDO MENDONÇA DE JESUS
  • O Ajuste Direto de Curvas de Energia Potencial dos Sistemas Moleculares Nali e RbCs, para o Estado Fundamental, utilizando Abordagem Algébrica.

  • Orientador : FREDERICO VASCONCELOS PRUDENTE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MARCILIO NUNES GUIMARAES
  • ANTONIO FERREIRA DA SILVA
  • ALVARO SANTOS ALVES
  • ARTURO RODOLFO SAMANA
  • LEANDRO CERQUEIRA SANTOS
  • Data: 05/06/2020

  • Mostrar Resumo
  • Nesta tese, no contexto da Física Atômica e Molecular, apresentamos um estudo sobre os sitemas moleculares NaLi e RbCs para o estado fundamental. Fazemos uma abordagem espectroscópica utilizando resultados obtidos experimentalmente para as energias vibracionais, e lançamos mão de uma estrutura matemática construída a partir dos estados coerentes, para construção de um Hamiltoniano algébrico efetivo. Neste momento, usamos operadores pertencentes a uma determinada álgebra de Lie para determinação da expressão matemática utilizada no cálculo da energia vibracional, a ser comparada com as energias obtidas por métodos experimentais. Assim, queremos calcular os parâmetros lineares, os quais, serão utilizados no cálculo para previsão da energia de dissociação, do alcance e consequentemente da construção das Curvas de Energia Potencial dos sistemas moleculares em estudo. Utilizamos para minimização das energias experimental e calculada, programação em código FORTRAN, cuja nalidade é obter tais parâmetros, bem como, obter os resultados das energias calculadas algebricamente. Na computação algébrica faremos um ajuste para a minimização entre as energias, tal que, estes serão utilizados na construção do potencial agébrico. Para construção das Curvas de Energia Potencial, utilizaremos uma expansão tipo Morse, em que teremos como elementos valores associados ao número de estados ligados de cada sistema molecular e a quantidade de termos da expansão. Desta forma, oferecer à comunidade acadêmica um material teórico com referência em dados experimentais, sobre as moléculas NaLi e RbCs, utilizando um formalismo matemático elegante que possa constribuir para disseminação do conhecimento junto aos atores envolvidos na pesquisa pura  aplicada em física ou áreas ans.


  • Mostrar Abstract
  • In this thesis, in the context of Atomic and Molecular Physics, we present a study about the NaLi and RbCs molecular systems for the ground state. We take a spectroscopic approach using experimentally obtained results for vibrational energies, and we use a mathematical structure constructed from coherent states to construct an eective algebraic Hamiltonian. At this time, we use operators belonging to a particular Lie algebra to determine the mathematical expression used in the calculation of vibrational energy, to be compared with the energies obtained by experimental methods. Thus, we want to calculate the linear parameters, which will be used to calculate the dissociation energy, the range and consequently the construction of the Potential Energy Curves of the molecular systems under study. For minimization of experimental and calculated energies, we use fortram coding, whose purpose is to obtain such parameters, as well as to obtain the results of the algebraically calcula- ted energies. In algebraic computation we will make an adjustment for the minimization between energies, such that they will be used in the construction of the agenic potential. To construct the Potential Energy Curves, we will use a Morse type expansion, in which we will have as elements values associated with the number of bound states of each molecular system and the number of expansion terms. Thus, oer to the academic community a theoretical material with reference in experimental data about the NaLi and RbCs molecules, using an elegant mathematical formalism that can contribute to the dissemination of knowledge to the actors involved in pure and applied research in physics or related elds.

3
  • TARCIO HENRIQUE RIBEIRO DOS SANTOS
  • Implementação de um Laboratório de Preparação de Amostras para Datacão por 14C via Espectrometria de Massa com Acelerador

  • Orientador : MARIA DO ROSARIO ZUCCHI
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANA CECILIA RIZZATTI DE ALBERGARIA BARBOSA
  • CARLA REGINA ALVES CARVALHO
  • IURI MUNIZ PEPE
  • JOSE MARQUES LOPES
  • MARIA DO ROSARIO ZUCCHI
  • Data: 15/09/2020

  • Mostrar Resumo
  • 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.


  • Mostrar Abstract
  • The study of the carbon cycle and, especially, its 14C radioactive isotope, has provided a solution to a number of problems concerning marine, geological, environmental, archaeological, and other processes. The development of the radiocarbon dating technique has taken place since 1950 by measuring the decay rate of this isotope. With the development of mass spectrometry with particle accelerators it became possible to date samples smaller than 1 mg. In this thesis, we install a Sample Preparation Laboratory for 14C Dating, the third in the country, after LAC-UFF and 14C Carbon Laboratory of the Center for Nuclear Energy in Agriculture at the University of São Paulo (USP), using the mass spectrometry technique with accelerators and, in future, apply it in paleoenvironmental, archaeological and other studies. The creation of this new laboratory is inserted in the INCT- Nuclear Physics and Applications project and has the main collaboration of the Samples-14 Carbon Laboratory (LAC) in Physics Institute of the Fluminense Federal University (UFF). In the implementation of this laboratory a comparison work with reference materials, C2, C6, C9 and OXII, transformed into graphite at UFBA. Part of the graphites produced were sent to LAC-UFF for measurement of 14C by AMS, in order to validate our preparation routine as regards the absence of contamination and another part of the graphite were made δ 13C measurements in the EA-IRMS to study the isotopic fractionation and the graphitization reaction yield. The measurements of isotopic ratio of materials C2, C6, C9 and OXII provided results with yield of the graphite produced (< 50%),accompanied by isotopic fractionation with an average difference of −9,17ooo. Lastly, the implementation of this laboratory in Bahia will make the research area more accessible, mainly, to the North and Northeast regions of Brazil.

2019
Dissertações
1
  • VAGNER OLIVEIRA SANTOS
  • PRODUÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES FINOS DE SnO2:F POR PIRÓLISE DE SPRAY

  • Orientador : DENIS GILBERT FRANCIS DAVID
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANTONIO FERREIRA DA SILVA
  • DENIS GILBERT FRANCIS DAVID
  • GIOVANNA MACHADO
  • Data: 19/02/2019

  • Mostrar Resumo
  • Nos últimos anos, o interesse na produção de filmes de óxidos transparentes tem
    crescido em razão das muitas aplicações tecnológicas desses óxidos na produção
    industrial de aparelhos eletrônicos que utilizam display de visualização, sensores de
    gás e elétrodos em células solares. Dos óxidos transparentes, o óxido de índio é o
    mais largamente empregado por causa das suas excelentes propriedades óticas e
    elétricas. Contudo, a utilização em larga escala do óxido de índio tem sido cada vez
    mais limitada pelo alto custo dos minérios de índio. Devido suas propriedades
    ópticas e elétricas melhoradas, baixo custo, alta estabilidade térmica e mecânica, os
    óxidos de estanho dopado com flúor (SnO2:F) tem se mostrado um dos materiais
    mais promissores como alternativa aos óxidos de índio. Diante disso, no presente
    trabalho é relatado a construção de uma bancada experimental que possibilita a
    produção de filmes de SnO2:F com espessura controlada pelo método de deposição
    de pirólise de spray. O controle da espessura do filme foi alcançado pelo simples
    ajuste da altura do bico pulverizador, sendo demonstrada uma forte correlação linear
    (R=0,999) entre esse ajuste e a espessura do filme. Os filmes de SnO2 produzidos
    na bancada experimental tiveram espessuras na faixa de 520 a 1240 nm e foram
    caracterizados quanto as suas propriedades morfológicas, textural, estrutural, ótica e
    elétrica. Nas caracterizações morfológicas e texturais, a partir das imagens obtidas
    com MEV e AFM, os filmes se mostraram homogêneos e com aspecto granulado,
    apresentaram valores de rugosidade média (Ra) e tamanho médio de grãos nas
    faixas de 92,1 a 121,6 nm e 11,7 a 179,2 nm, respectivamente. Nas caracterizações
    estrutural e química por DRX, espalhamento Raman e EDS, os filmes demonstraram
    ter estrutura e composição química típicas de SnO2 na fase cristalina da cassiterita,
    exibindo também, distorções na rede cristalina pela presença do dopante e
    percentual atômico (at,%) de flúor nas faixas de 0,25 a 1,3%. O comportamento ótico
    e elétrico dos filmes de SnO2 foi verificado através da espectrometria de
    transmitância/reflectância, medidas de quatro pontas e modelagem teórica. Nas
    caracterizações óticas e elétricas, todos os filmes mostraram uma alta transmitância
    no visível e alta reflectância no infravermelho, sendo obtido valores de mobilidade de
    carga e resistividade elétrica nas faixas de 14,6 a 42,2 cm2/V.s e 4,1 a 7,3
    (𝑥10−4 Ω𝑐𝑚), respectivamente. Assim, demonstramos que nossa configuração de
    spray-pirólise é capaz de produzir filmes condutor transparente de SnO2: F de alta
    qualidade, úteis para o desenvolvimento de células fotovoltaicos e sensores.


  • Mostrar Abstract
  • In recent years, interest in the production of transparent oxide films has grown
    because of the many technological applications of theses oxides in the industrial
    production of electronic devices that use visualization display, gas sensors and
    electrodes in solar cells. Among the transparent oxides, indium oxide is the most
    widely employed because of its excellent optical and electrical properties. However,
    the large-scale use of indium oxide has been increasingly limited by the high cost of
    Indium ores. Due to its improved optical and electrical properties, low cost, high
    thermal and mechanical stability, fluorine doped oxides (SnO2: F) have proved to be
    one of the most promising materials as an alternative to indium oxides. Therefore, in
    the present work it is reported the construction of an experimental workbench that
    allows the production of SnO2: F films with thickness controlled by the spray pyrolysis
    deposition method. The control of the film thickness was achieved by the simple
    adjustment of the spray nozzle height, showing a strong linear correlation (R = 0.999)
    between this adjustment and the film thickness. The SnO2 films produced in the
    experimental setup had thicknesses in the range of 520 to 1240 nm and their
    morphological, textural, structural, optical and electrical properties. were
    characterized. In the morphological and textural characterizations, from the images
    obtained with MEV and AFM, the films were homogeneous and with granular
    appearance, presenting values of average roughness (Ra) and average grain size in
    the range of 92.1 to 121.6

2
  • Antonio Carlos Gonçalves da Silva
  • Um Estudo Sobre o Princípio de Weiss em Relatividade Geral

  • Orientador : MARIO CEZAR FERREIRA GOMES BERTIN
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CARLOS ENRIQUE VALCARCEL FLORES
  • HUMBERTO DE ALMEIDA BORGES
  • JULIO MARNY HOFF DA SILVA
  • MARIO CEZAR FERREIRA GOMES BERTIN
  • Data: 29/03/2019

  • Mostrar Resumo
  • 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.


  • Mostrar Abstract
  • This dissertation addresses the Theory of General Relativity as field theory, from the
    point of view of the Weiss Variational Principle. It is presented and used highlighting
    the fact that it defines the field equations and the boundary terms of the variational
    problem. From it, we will examine information encoded in terms of boundary, such as the
    quantities conserved by symmetries. Our objective is to analyze the General Relativity
    in the formalism in terms of the metric and of Palatini in the light of this variational
    principle, applying the same to the case of the Topologically Massive Gravity in three
    dimensions.

3
  • ALINE GRAMACHO FAVERO
  • Espectroscopia hadrônica via QCD no gauge de Coulomb

  • Orientador : LUCIANO MELO ABREU
  • MEMBROS DA BANCA :
  • LUCIANO MELO ABREU
  • MARIO CEZAR FERREIRA GOMES BERTIN
  • FERNANDO SILVEIRA NAVARRA
  • Data: 16/05/2019

  • Mostrar Resumo
  • O objetivo deste trabalho é a análise de ressonâncias axiais e estados exóticos nos
    setores do estrangeônio, botomônio e charmônio. Utilizamos um método que aproxima
    o hamiltoniano exato da QCD no gauge de Coulomb por um hamiltoniano efetivo com
    um potencial de confinamento e uma interação hiperfina transversa. Uma transformação
    de similaridade (BCS) é aplicada, diagonalizando o hamiltoniano numa nova base de
    quasipartículas. Aplicamos, então cálculos variacionais para a obtenção a equação de
    gap de massa da quasipartícula, e utilizamos o RPA e o TDA para representar os estados
    excitados.
     

  • Mostrar Abstract
  • The objective of this work is the analysis of axial resonances and exotic states in
    sectors of the foreigner, botomônio and charmônio. We use a method that
    the exact QCD Hamiltonian in the Coulomb gauge by an effective Hamiltonian with
    a confining potential and a transverse hyperfine interaction. A transformation
    of similarity (BCS) is applied, diagonalizing the Hamiltonian in a new base of
    quasiparticles. We apply, then, variational calculations to obtain the equation of
    the quasiparticle mass gap, and we used the RPA and the TDA to represent the
    excited.

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  • ADSON SOARES DE SOUZA
  • Avanços analíticos sobre o ápice Fator de realce de campo de um Hemisfério em um modelo de post

  • Orientador : THIAGO ALBUQUERQUE DE ASSIS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • RICHARD GORDON FORBES
  • ROBERTO RIVELINO DE MELO MORENO
  • THIAGO ALBUQUERQUE DE ASSIS
  • Data: 05/07/2019

  • Mostrar Resumo
  • Nessa disserta ̧c ̃ao, estudamos analiticamente o fator de amplifica ̧c ̃ao por efeito
    de campo eletrost ́atico (FEF), γa, por construir um m ́etodo que consiste em
    aproximar coefficientes multipolos axiais de uma superf ́ıcie emissora condutora
    axialmente simetrica, no qual o FEF no  ́apice pode ser obtido somando a re-
    spectiva s ́erie de Legendre. Tal m ́etodo  ́e aplicado analiticamente para uma
    semi-esfera condutora sobre uma placa plana, confirmando o resultado con-
    hecido γa = 3. Ademais, o m ́etodo foi aplicado a um semi-elips ́oide sobre uma
    placa, onde os valores do FEF no  ́apice s ̃ao comparados com os valores extra ́ıdos
    a partir da express ̃ao anal ́ıtica. Em seguida, o m ́etodo  ́e aplicado para o modelo
    de uma semi-esfera sobre um poste (modelo HCP). Neste caso, estimar ana-
    liticamente o FEF no  ́apice a partir de primeiros princ ́ıpios  ́e um problema de
    consider ́avel complexidade.
    Apesar da lenta convergˆencia do FEF no  ́apice, conclus ̃oes anal ́ıticas  ́uteis
    s ̃ao tiradas e exploradas, como por exemplo,  ́e mostrado que todas as con-
    tribui ̧c ̃oes de multipolos pares do modelo HCP s ̃ao nulas, o que por sua vez
    leva a restri ̧c ̃oes na distribui ̧c ̃ao de densidade de carga: ser ́a mostrado que a
    densidade de carga superficial deve ser uma fun ̧c ̃ao  ́ımpar em rela ̧c ̃ao `a altura
    em um sistema equivalente. Al ́em disso, express ̃oes encontradas para o FEF no
     ́apice dependem explicitamente da raz ̃ao de aspecto, ou seja, a raz ̃ao da altura
    com rela ̧c ̃ao ao raio da base. Utilizando a contribui ̧c ̃ao de multipolo dominante,
    o dipolo, a distˆancias suficientemente grandes, mostra-se que, para dois emis-
    sores interagentes, `a medida que sua distˆancia de separa ̧c ̃ao aumenta, a varia ̧c ̃ao
    fracion ́aria do FEF no  ́apice, δ, diminui seguindo uma lei de potˆencia com ex-
    poente −3. O resultado  ́e estendido para emissores condutores com geometria
    arbitr ́aria eixo-sim ́etricos, onde tamb ́em  ́e mostrado que δ tem um pr ́e-fator
    dependendo da geometria, confirmando a tendˆencia observada em resultados
    recentes, anal ́ıticos e num ́ericos.

  • Mostrar Abstract
  • I’d like to thank a couple people, which, in a way or another, helped me arrive
    where I am right now.
    Jehovah, the God of the Bible, for everything He has done for me.
    Professor Thierry Jacques Lemaire, whose lectures (besides really awesome)
    were the primary reason why I decided to choose the physics course when I was
    an undergraduate student, still in engineering.
    Professors Mario Cezar Ferreira Gomes Bertin, Newton Barros de Oliveira,

    Gildemar Carneiro dos Santos, Thiago Albuquerque de Assis, and Diego Cata-
    lano Ferraioli, for the great lectures when I was an undergraduate student.
    These were really enjoyable classes.
    Professor Diego Catalano Ferraioli for encouraging me and giving me the
    initial kick, in a matter of speaking, for me to start the master program in the
    first place.
    Professors Julien Chopin and Denis Gilbert Francis David for the awesome
    lectures while I was in the graduate program, full of really interesting math,
    calculations, and interesting topics outside the main books.
    My supervisor, Thiago Albuquerque de Assis, for exposing me to scientific
    literature and some open problems, for showing me how things work in the
    scientific world, for showing me some aspects about what it takes to be a good
    scientist, for the (almost always) weekly meetings with insightful talks, and
    especially for always being motivating.
    My dad, for his support and encouragement to write and finish this disser-
    tation and the research.
    Also, I’d like to thank CNPq for finantial support.
5
  • Eduardo Cerqueira Ribeiro
  • OTIMIZAÇÃO DE BASES ATÔMICAS DO TIPO DOUBLE-ZETA PARA O ÁTOMO DE BORO UTILIZANDO O ALGORITMO HF Gauss - GSA

  • Orientador : MICAEL DIAS DE ANDRADE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FREDERICO VASCONCELOS PRUDENTE
  • KLEBER CARLOS MUNDIM
  • MICAEL DIAS DE ANDRADE
  • Data: 05/07/2019

  • Mostrar Resumo
  • Neste trabalho, apresentamos uma nova base atômica do tipo Double Zeta (DZ) para o átomo de Boro. Esta base foi obtida utilizando o algoritmo HFGauss-GSA, que é um procedimento de minimização direta do funcional Hartree-Fock, baseado no método estocástico Generalized Simulated Annealing. Este algoritmo não resolve equações de condição necessária de extremos nem utiliza regras de ocupação orbital, garantindo, em princípio, a obtenção do mínimo absoluto do funcional energia eletrônica. O algoritmo HFGauss-GSA considera como argumentos deste funcional os coecientes e expoentes das funções Gaussianas que denem as funções da base atômica e os coecientes da expansão LCAO's. Analisamos as características de convergência do algoritmo HFGauss-GSA em função dos parâmetros qV e qT , responsáveis pelo comportamento das funções de probabilidade de visitação e "temperatura", respectivamente; e percebemos que não existe um valor ideal para o par (qV , qT ) que venha a garantir que o algoritmo convirja sempre. Realizamos cálculos HF para a molécula BH com diferentes multiplicidades de spin utilizando a base DZ aqui apresentada e a base DZ tradicional. Com os resultados obtidos, construímos curvas da energia total versus a distância interatômica para esta molécula. Foram realizados também cálculos visando obter múltiplas soluções HF para o sistema BH com o intuito de analisar as possíveis modicações introduzidas na hipersuperfície de energia. 


  • Mostrar Abstract
  • In this work, we present a new Double Zeta (DZ) atomic basis set for the boron atom. This atomic basis set was obtained using the HFGauss-GSA algorithm, which is a direct minimization procedure of the Hartree-Fock functional. This algorithm is based on the Generalized Simulated Annealing method. This algorithm does not solve necessary condition equations nor does it use orbital occupation rules, guaranteeing, in principle, obtaining the absolute minimum of the electronic energy functional. The HFGauss-GSA algorithm considers as arguments of this functional the coecients and exponents of the Gaussian functions, that dene the functions of the atomic base, and the coecients of the LCAO expansion. We analyze the convergence characteristics of the HFGauss-GSA algorithm as a function of the parameters qV and qT , responsible for the behavior of the probability of visitation and "temperature"functions, respectively; and we realize that there is no ideal value for the pair (qV , qT ) that will ensure that the algorithm always converges. We performed HF calculations for the BH molecule with dierent spin multiplicities using the DZ atomic basis set presented here and the traditional DZ atomic basis set. With the obtained results, we constructed curves of the total energy versus the interatomic distance for this molecule. Calculations were also made to obtain multiple HF solutions for the BH system in order to analyze the possible changes introduced in the energy hypersurface. 

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  • CARLOS PIETRO CARDOSO LEAL GONÇALVES REBOUÇAS
  • Cantando no Tempo e Espaço: Um Modelo Computacional da Dinâmica Evolutiva de Passeriformes

  • Orientador : FLORA SOUZA BACELAR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE GARCIA VIVAS MIRANDA
  • FLORA SOUZA BACELAR
  • BRUNO VILELA DE MORAES E SILVA
  • ELAINE CRISTINA CAMBUI BARBOSA
  • Data: 23/07/2019

  • Mostrar Resumo
  • 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.


  • Mostrar Abstract
  • The songs of Passeriformes are long complex vocalisations produced by males in breeding season
    that have two mainly functions: attract a mate and defend the territory. This order are composed by
    two suborders, the Suboscines, that don’t have so much learning effect, and the Oscines, that exhibit
    socially mediated learning. The evolution of song in Passeriformes is a case of sexual selection by

    female choice, however in the Oscines the social component of learning also influences the evolutio-
    nary process. On this work we make a model where the fitness isn’t explicitly calculated and depends

    only of the own social dynamics, in a homogeneous environment with no geographical barriers. We
    consider three aspects of social dynamics: i) the process of selection of mate by female through song,

    ii) the socially mediated learning of song by Oscines male offsprings and iii) the intraspecific compe-
    tition. For evaluate the results we build recognition networks, where the nodes represent the male and

    female Passeriformes, and the edges represent the possible matings. We evaluated differences in the
    networks generated by Oscines and Suboscines in relation to the number of components, related to
    the phenomenon of speciation, and modularity, which we relate to the formation of common dialects
    to birds of the same community.

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  • RUBICELY FRANCISCO DO NASCIMENTO
  • Estudo das Soluções Solitônicas de Equações Diferenciais Parciais Não-Lineares com o uso do Método de Hirota

  • Orientador : GENILSON RIBEIRO DE MELO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • GENILSON RIBEIRO DE MELO
  • HUMBERTO DE ALMEIDA BORGES
  • LEANDRO HAYATO YMAI
  • Data: 02/08/2019

  • Mostrar Resumo
  • O corrente trabalho apresenta um estudo das soluções tipo sólitons com o uso do Método Bilinear de Hirota para os modelos integráveis das equações não-lineares de Korteweg e de Vries (KdV), Korteweg e de Vries modi cada (mKdV) e Não-Linear Schrödinger (NLS) em (1+1)-dimensões. Extendendo a equação KdV para modelos (2+1)-dimensionais, encontramos suas soluções tipo sólitons. Ainda com o uso do Método Bilinear de Hirota, estudamos as soluções dromions da equação KdV em (2+1)-dimensões e uma análise gráfica foi feita a partir dos resultados obtidos, com uso do software MAPLE18.


  • Mostrar Abstract
  • The current work presents a study of the soliton solutions using the Bilinear Hirota Method for the integrable models of the non-linear equations of Korteweg and de Vries (KdV), modi ed Korteweg and Vries (mKdV) and Non-Linear Schrödinger (NLS ) in (1+ 1) - dimensions. We extend the KdV equations for (2 + 1) - dimensional models and and their soliton solutions. Also with the use of the Bilinear Hirota Method, we studied the dromions solutions of the KdV equation in (2 + 1) - dimensions and a graphical analysis was made from the obtained results, using the software MAPLE18.

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  • LUAN ORION DE OLIVEIRA BARAUNA FERREIRA
  • Testando Cosmologias com Interação no Setor Escuro usando dados da Distorção no Espaço do Redshift

  • Orientador : HUMBERTO DE ALMEIDA BORGES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CARLOS ENRIQUE VALCARCEL FLORES
  • CASSIO BRUNO MAGALHAES PIGOZZO
  • FARINALDO DA SILVA QUEIROZ
  • HUMBERTO DE ALMEIDA BORGES
  • Data: 23/08/2019

  • Mostrar Resumo
  • Neste trabalho nós usamos o modelo de gás de Chaplygin decomposto em matéria sem pressão e energia do vácuo para estudar a distorção no espaço do redshift causado pela velocidade peculiar das galáxias. Introduzindo a matéria bariônica nas equações que descrevem a dinâmica, obtemos a previsão teórica da combinação fσ8 e mostramos que sua evolução depende do modelo de aglomeração da densidade de energia do vácuo. Usando os dados observacionais para as medidas na distorção do espaço dos redshift fσ8, realizamos um teste estatístico usando a Cadeia de Monte Carlo operando o algoritmo do Python MultiNest . Assumindo que a densidade do vácuo é homogênea encontramos como melhor ajuste o conjunto de parâmetros σ8(0) = 0.80{+0.14 −0.11}, Ωm0 = 0.31{+0.19 −0.17} e α = −0.05{+0.64 −0.58}. Fixando-se alguns valores para o parâmetro α verificamos que tais modelos são capazes de descrever os dados de fσ8 com o melhor ajuste Ωm0 − σ8(0) crescendo para α < 0 e decrescendo para α > 0.
     

  • Mostrar Abstract
  • Here we use the Chaplygin gas model decomposed in matter without pressure and vacuum energy to study the distortion in redshift space caused by the peculiar velocity of galaxies. Introducing baryonic matter into the equations that describe dynamics, we get the theoretical prediction of the fσ8 combination and show that its evolution depends on the vacuum energy density clustering model. Using the observational data for the redshift space distortion measurements fσ8, we performed a statistical test using the Monte Carlo Chain operating the Python MultiNest algorithm. Assuming that the vacuum density is homogeneous we find the best fit parameter set σ8(0) = 0.80 {+0.14 −0.11}, Ωm0 = {0.31+0.19 −0.17} and α = −0.05 {+0.64 −0.58}. By setting some values for the α parameter we find that such models are able to describe fσ8 data with the best fit Ωm0−σ8(0) growing to α < 0 and descending to α > 0.

9
  • JOSÉ RODRIGO BLANCO PELETEIRO
  • INVARIANTES DINÂMICOS, FORMALISMO DE SCHWINGER E UMA NOVA VISÃO SOBRE QUANTIDADES CONSERVADAS EM MECÂNICA QUÂNTICA

  • Orientador : MARIO CEZAR FERREIRA GOMES BERTIN
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CÁSSIUS ANDERSON MIQUELE DE MELO
  • FREDERICO VASCONCELOS PRUDENTE
  • MARIO CEZAR FERREIRA GOMES BERTIN
  • Data: 13/09/2019

  • Mostrar Resumo
  • O objetivo do presente trabalho é o cálculo de invariantes dinâmicos utilizando as
    equações de movimento de um sistema quântico e também através do formalismo de

    Schwinger. As duas abordagens se mostram complementares, sendo a segunda mais fun-
    damental que a primeira. O cálculo dos invariantes é feito, inicialmente, para o oscilador

    harmônico de frequência variável, para osciladores em mais dimensões e, por fim, para o

    oscilador forçado dissipativo. Com a obtenção dos invariantes dinâmicos lineares asso-
    ciados às equações de movimento e sob a condição da existência de certas soluções para

    as equações diferenciais dos parâmetros envolvidos, é possível a obtenção de uma nova
    forma de quantização canônica dos sistemas do tipo oscilador em uma dimensão. Este
    novo procedimento envolve a identificação dos invariantes lineares com os operadores de
    escada, que dão origem ao espaço de Hilbert do sistema.


  • Mostrar Abstract
  • In this work we calculate dynamical invariants using the equations of motion of a
    quantum mechanical system and the Schwinger formalism. Both approaches turn out

    to be complementary, the second being more fundamental than the first one. The cal-
    culations of the invariants are, initially, for the harmonic oscillator with time-dependent

    frequency, for oscillators with higher dimension and, at the end, for the one dimensional

    time-dependent, damped, driven harmonic oscillator. With the linear invariants associa-
    ted with the equations of motion and under the existence condition of solutions for the

    diferencial equations of the parameters, it is possible to obtain a new way of canonical

    quantization for the one-dimensional oscillator-type systems. This new procedure requi-
    res the identification of the linear invariants with ladder operators, which makes possible

    to obtain the Hilbert space of the system.

10
  • ADEMIR DE JESUS SANTOS
  • OBTENÇÃO DA ENTROPIA DE SHANNON PARA O ÁTOMO DE HIDROGÊNIO CONFINADO USANDO O MÉTODO DO
    ELEMENTO FINITO

  • Orientador : FREDERICO VASCONCELOS PRUDENTE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANA CARLA PEIXOTO BITENCOURT
  • ELSO DRIGO FILHO
  • FREDERICO VASCONCELOS PRUDENTE
  • MARCILIO NUNES GUIMARAES
  • Data: 30/09/2019

  • Mostrar Resumo
  • O presente trabalho implementa computacionalmente procedimentos numéricos
    eficientes para a obtenção da Entropia de Shannon para o Átomo de Hidrogênio
    Confinado . Os procedimentos que usamos são baseados no formalismo variacional
    para estados ligados ao qual utiliza o Método do Elemento Finito (MEF) para a
    expansão da função de onda em termo de conjunto finito de funções de base.
    Especificamente, utilizamos a versão-p do MEF que tem, como característica, a
    facilidade de impor a condição de contorno adequada para o sistema confinado. A
    ligação da Teoria da Informação e a Teoria Quântica foi possível por intermédio das
    Entropias de Shannon nos Espaços das Posições e nos Espaços dos Momentos
    , além da Soma Entrópica . Em particular, fazemos uma análise destas
    quantidades, em conjunto com os autovalores de Energia com o raio de confinamento
    para o Átomo de Hidrogênio Confinado . Uma comparação entre o Átomo de
    Hidrogênio confinado e uma partícula confinada em uma gaiola é realizada,
    especialmente para a quantidade
    , com o intuito de analisar o que acontece no regime
    de confinamento rigoroso. Os resultados são comparados com os da literatura, quando
    disponíveis.

  • Mostrar Abstract
  • The present work implements computationally efficient numerical procedures to obtain
    Shannon Entropy for the Confined Hydrogen Atom . The procedures are based on
    the boundary variational formalism that uses the Finite Element Method (FEM) for the
    expansion of the wavefunction in terms of base functions. Specifically, we use the p-
    version of the MEF which has as characteristic the ease of imposing the proper
    boundary condition for the confined system. The conection of Information Theory and
    Quantum Theory was made possible through Shannon entropies in both position
    and moment spaces, as well as Entropic Sum . In particular, we make an
    analysis of these quantities, together with the eigenvalues of Energy, with the
    confinement radius for the confined hydrogen atom . A comparison between
    the confined hydrogen atom and a particle confined in a cage is made, especially for the
    quantity
    , in order to analyze what happens in the rigorous confinement regime.
    Results are compared with those in the literature, when available.
11
  • RAÍSSA SILVA FERNANDES
  • Hipertermia por fluido magnético: Um modelo de agentes para difusão da temperatura em tecidos neoplásicos

  • Orientador : JOSE GARCIA VIVAS MIRANDA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE GARCIA VIVAS MIRANDA
  • ROBERTO LUIZ SOUZA MONTEIRO
  • SUANI TAVARES RUBIM DE PINHO
  • Data: 23/10/2019

  • Mostrar Resumo
  • Magnetic fluid hyperthermia (MFH) é uma técnica recente de tratamento contra o câncer que vem ganhando reconhecimento pela sua eficiência em preservar as células saudáveis. O seu uso é amplo e aconselhado para tumores de baixa acessibilidade, como é o caso do glioblastoma multiforme (GBM), o mais frequente e agressivo tumor cerebral. Apesar dos estudos feitos sobre MFH e GBM, as abordagens apresentadas possuem limitações, sejam elas éticas, econômicas ou tecnológicas. Sendo assim, o trabalho aqui apresentado tem o objetivo de desenvolver um modelo computacional baseado em agentes a fim de emular a difusão da temperatura no meio tecidual neoplásico submetido ao tratamento de MFH, podendo assim vir a indicar novas direções para a otimização do tratamento.


  • Mostrar Abstract

  • Magnetic fluid hyperthermia (MFH) is a recent cancer treatment technique that has gained recognition for its effectiveness in preserving healthy cells. Its use is broad and advisable for tumors of low accessibility, as is the case of glioblastoma multiforme (GBM), the most frequent and aggressive brain tumor. Despite the studies done on MFH and GBM, the presented approaches have limitations, be they ethical, economic or technological. Therefore, the objective of this paper is to develop an agent-based computational model to emulate the diffusion of temperature in the neoplastic tissue medium submitted to the treatment of MFH, which may indicate new directions for treatment optimization.

12
  • RODRIGO NEVES DOS SANTOS
  • Propriedades Magnéticas de Magnetos Moleculares KNaMSi4O10 (M= Fe, Cu, Mn) sob Pressão Hidrostática Utilizando Cálculos de Primeiros Princípios

  • Orientador : JAILTON SOUZA DE ALMEIDA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JAILTON SOUZA DE ALMEIDA
  • ROBERTO RIVELINO DE MELO MORENO
  • ALVARO SANTOS ALVES
  • PEDRO PAULO DE MELLO VENEZUELA
  • Data: 28/11/2019

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  • 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. 


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  • Molecular magnets are materials with interesting properties: high magnetization, high remanence, among others. It has applications in areas such as magnetic recording, optical magneto, magnetic cooling, information and quantum computing. In this work we investigate the structural, electronic and magnetic properties of 3 molecular magnets that have the structural formula KNaMSi4O10 (M = Fe, Cu, Mn) using the theory of the exchange rate and correlation generalized gradient approximation (GGA) in the approximation of Perdew-Burke-Ernzerhof (PBE) with the electron-ion interaction given by PAW (projector augmented wave). The net parameters of the equilibrium are close to the experimental values with errors less than or equal to 1.7%. In addition, we obtained the derivative and bulk modulus of these materials - not yet calculated or measured for the manganese and iron compounds. In addition, we conclude that the copper compound is a metal, while the other materials are semiconductor. The magnetic nature of these materials has been correctly described. The magnetic coupling value was very close to the experimental with error less than 0.1% for manganese. Other coupling values gave errors around 20%. Investigation of the magnetic transition when the system is subjected to hydrostatic pressure has shown that manganese compound does not transition to the ferromagnetic state, while iron does not transition to the application of approximately 40 GPa and copper undergoes a transition in around 8 GPa. 

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  • HILDESON PAULO LESSA VIEIRA
  • A interação do bottomonium com um meio hadrônico

  • Orientador : LUCIANO MELO ABREU
  • MEMBROS DA BANCA :
  • LUCIANO MELO ABREU
  • JORGE MARIO CARVALHO MALBOUISSON
  • FERNANDO SILVEIRA NAVARRA
  • Data: 05/12/2019

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  • Os mésons pesados desempenham um papel importante na compreensão da matéria fortemente interagente. Espera-se que os quarkonia (como os charmonia e bottomonia) que sobreviveram à fase plasma de quarks e glúons sofram colisões com outras partículas que compõem a matéria hadrônica. Neste trabalho, apresentamos um estudo sobre as interações do méson Upsilon com um meio hadrônico. As interações méson-méson são descritas por uma lagrangiana efetiva que se baseia numa teoria de perturbação quiral estendida para a simetria SU(4), que permitem obter as amplitudes de canais acopladas unitarizadas projetadas em onda-s. A simetria é explicitamente quebrada para SU(3) por supressão das interações conduzidas por mésons constituído por quark b. Calculamos as seções de choque para espalhamento por mésons pseudo-escalares e vetoriais, bem como seus processos inversos. Mantendo a validade desta abordagem atual na faixa de baixa energia CM, os canais mais relevantes são avaliados.


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  • Heavy mesons play an important role in understanding strongly interacting matter. Quarkonia (such as charmonia and bottomonia) that survived the plasma phase of quarks and gluons are expected to collide with other particles that make up hadronic matter. In this paper, we present a study on the interactions of the Upsilon meson with a hadronic medium. The meson-meson interactions are described by an effective lagrangian that is based on a theory of chiral perturbation extended to SU (4) symmetry, which gives the amplitudes of unitarized coupled channels projected in s-waves. The symmetry is explicitly broken for SU (3) by suppressing the meson-driven interactions consisting of quark b. We calculate the shock sections for scattering by pseudo-scalar and vector mesons, as well as their inverse processes. Maintaining the validity of this current approach in the low energy CM range, the most relevant channels are evaluated.

Teses
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  • THIAGO DA CRUZ FIGUEIREDO
  • Complexidade no controle e planejamento do movimento humano

  • Orientador : JOSE GARCIA VIVAS MIRANDA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CLEBER LUZ SANTOS
  • ELEN BEATRIZ CARNEIRO PINTO
  • JOSE GARCIA VIVAS MIRANDA
  • RAPHAEL SILVA DO ROSARIO
  • ROBERTO FERNANDES SILVA ANDRADE
  • Data: 08/03/2019

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  • 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.


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  • Abstract: Several studies have shown evidence of complex behavior in the human nervous
    system. Despite the complex and highly variable architecture of the nervous system,
    humans present motor behaviors that are consistent across subjects and even across tasks.
    This indicates that underlying optimization principles are at work, which are responsible for
    dealing with many degrees of freedom and with the intrinsically non stationary nature of
    sensory inputs. In this study a control model for upper-limb trajectories is presented, which is
    based on the segmentation of complex movements in movement elements that maximize
    smoothness and minimize movement duration. It is shown that such a model can account for
    the movement patterns of several arm reaching and drawing tasks in healthy subjects, as
    well as for the strategies of optimization involved in learning a new motor task. Furthermore,
    experimental evidence indicates that the complex properties that characterize the model are
    an effect of the motor planning process, as opposed to a trivial consequence of the
    biomechanical constraints involved in the movement. The results open new possibilities for
    monitoring the evolution of subjects along the rehabilitation and motor learning process.

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  • RICARDO MARTINHO LIMA SANTIAGO PEREIRA
  • Mecânica Quântica Simplética Relativística Supersimétrica.

  • Orientador : JOSE DAVID MANGUEIRA VIANA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • LOURIVAL MANOEL DA SILVA FILHO
  • MILTON SOUZA RIBEIRO
  • RONNI GERALDO GOMES DE AMORIM
  • MARCO ANTONIO SILVA TRINDADE
  • JOSE DAVID MANGUEIRA VIANA
  • Data: 28/03/2019

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  • A Mecânica Quântica Simplética Relativística (RSQM) considera a álgebra não comutativa de funções no espaço de fase G =(q,p)  e num espaço de Hilbert associado H_{G} para construir uma representação unitária da álgebra de Lie do Grupo de Poincaré. Em consequência uma equação de Klein-Gordon e uma Equação de Dirac são obtidas em termos de variáveis  no espaço de fase e a função de Wigner pode ser derivada diretamente a partir de soluções destas equações. Nesta formula\c{c}\~ao os operadores Q e P são dados por Q=q*=q + (ih/2)(d/dp) e P=p*=p - (ih/2)(d/dq) ; consequentemente as soluções para as equações de Klein-Gordon ou Dirac com potenciais requerem um tratamento especial, para isto estendemos neste trabalho o método de Supersimetria na Mecânica Quântica (SUSYQM) para RSQM: a Hierarquia de Hamiltonianos é gerada e soluções exatas  são obtidas para cada potencial. Tomando uma expressão geral para potencial vetor e potencial escalar em termos de parâmetros apropriados nós analisamos o Oscilador Harmônico de Dirac, um potencial tipo (-A/Q) externo e um potencial que altera a massa. O espectro de auto-valores, as correspondentes auto-funções (amplitudes de quase-
    probabilidade no espaço de fase) e funções de Wigner são derivadas e discutidas.
     

  • Mostrar Abstract
  •  
     
    Relativistic symplectic quantum mechanics (RSQM) considers a noncommutative algebra of functions on a phase space G=(q,p) and an associated Hilbert space H_{G} to construct a unitary representation of the Poincaré group Lie algebra. Then, Klein-Gordon and Dirac equations are obtained in terms of phase space variables, and the Wigner function can be derived directly from the solutions of these equations. In this formulation, the operators Q and P are given by Q=q*=q + (ih/2)(d/dp) and P=p*=p - (ih/2)(d/dq). Solutions for the Klein-Gordon and Dirac equations with potentials required special treatment: for that, we extend in this work the method of supersymmetric quantum mechanics (SUSYQM) to RSQM. Using a hierarchy of Hamiltonians, we obtain exact solutions for some potentials. By taking a general expression for vector and scalar potentials in terms of appropriate parameters, we analyze a potential (-A/Q), the Dirac harmonic oscillator, and  a potential added to mass term. Spectra of eigenvalues, the correspondent eigenfunctions (quasi-probability amplitude in phase space) and Wigner functions are derived and discussed.
     
     
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  • BALBINO JOSE DA SILVA POMPONET FILHO
  • Estudo das Transformações de Bäcklund para as Hierarquias KdV e mKdV

  • Orientador : GENILSON RIBEIRO DE MELO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ADEMIR EUGENIO DE SANTANA
  • CARLOS ENRIQUE VALCARCEL FLORES
  • ESDRAS SANTANA DOS SANTOS
  • GENILSON RIBEIRO DE MELO
  • HUMBERTO DE ALMEIDA BORGES
  • JOAO DE AZEVEDO CARDEAL
  • Data: 28/06/2019

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  • 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.


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  • In this thesis we present a study of the Bäcklund transformations for the hierarchies Korteweg - de Vries (KdV) and modied Korteweg - de Vries (mKdV). We show that it is possible to obtain a auto-Bäcklund transformation valid for all the equations that make up the KdV and mKdV hierarchies. For this, we use the Riccati system associated with each hierarchy and demonstrate, by mathematical induction, that it remains invariant under a given transformation. In addition, we use the auto-Bäcklund transformation to obtain the soliton solutions and the non-linear superposition formulas of each hierarchy.

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  • JOSENILTON DO NASCIMENTO SOUSA
  • Estudo Teórico-Experimental da Seleção de
    Choque de Fotoionização e Fotoabsorção de
    Moléculas Orgânicas Heterocíclicas na
    Região do Ultravioleta de Vácuo

  • Orientador : FREDERICO VASCONCELOS PRUDENTE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FREDERICO VASCONCELOS PRUDENTE
  • LUIZ ANTONIO VIEIRA MENDES
  • VICTOR MANCIR DA SILVA SANTANA
  • MILTON MASSUMI FUJIMOTO
  • ANA LUCIA FERREIRA DE BARROS
  • Data: 29/08/2019

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  •  

     

    Entender o processo de evolução do universo, desde a formação de moléculas simples até moléculas mais complexas, tem sido um tema amplamente discutido na comunidade científica. Em astrobiologia acredita-se que compostos orgânicos cíclicos podem ter desempenhado um importante papel na evolução da vida na terra, tendo importantes funções pré-bióticas. Uma forma de quantificar processos fotoquímicos é por meio da determinação

    da seção de choque de fotoabsorção. Particularmente, o conhecimento da seção de choque de absorção absoluta para espécies poliatômicas complexas perpassa, em geral, por uma determina ação experimental. Nesse contexto, nós realizamos uma investigação experimental dos processos de fotoabsorção e fotoionização por meio da interação de radiação síncrotron, na

    região de ultravioleta de vácuo, em moléculas orgânicas heterocíclicas na fase gasosa. Especificamente, estamos interessados em estudar as moléculas fundamentais mais simples de 6 e 5 membros, a saber, a Piridina, Pirrol, Furano e Tiofeno, pela importância delas na compreensão da síntese de espécies cíclicas mais complexas do meio interestelar. As medidas

    experimentais foram realizadas no Laboratório Nacional de Luz Síncrotron, em Campinas-SP, utilizando a técnica da Câmara de Dupla Ionização. Com essa técnica foi possível medir a seções de choque de fotoabsorção, a partir do primeiro limiar de ionização até 21,5 eV, e a eficiência quântica de fotoionização. As seções de choque de fotoionização e decaimento

    neutro em escala absoluta foram então derivadas desses dados. Além disso, foi realizado um estudo teórico usando o Método Variacional Iterativo de Schwinger (SVIM) e o pacote computacional e PolyScat para calcular a seção de choque de fotoionização do Pirrol. Adicionalmente, foi determinado a seção de choque de fotoionização parcial absoluta (PICS) para

    cada fragmento da Piridina, a partir do produto da seção de choque de fotoionização (oi) com as respectivas produções relativas dos diferentes íons. A regra de soma também foi utilizada para calcular o valor da polarizabilidade estática de dipolo elétrico para estas moléculas.

    Comparações são feitas com dados experimentais e teóricos disponíveis na literatura.


  • Mostrar Abstract
  • nderstanding the evolutionary process of the universe, from the formation of simple molecules to more complex molecules, has been a topic widely discussed in the scientific community. In astrobiology it is believed that cyclic organic compounds may have played an important role in the evolution of life on earth, having important prebiotic functions. One way to quantify photochemical processes is by determining
    of the photoabsorption shock section. Particularly, the knowledge of the absolute absorption shock section for complex polyatomic species generally permeates a certain experimental action. In this context, we performed an experimental investigation of photoabsorption and photoionization processes through the interaction of synchrotron radiation in the
    vacuum ultraviolet region in heterocyclic organic molecules in the gas phase. Specifically, we are interested in studying the simplest 6- and 5-membered fundamental molecules, namely Pyridine, Pirrol, Furano and Thiophene, for their importance in understanding the synthesis of more complex cyclic species in the interstellar medium. The measures
    Experimental experiments were performed at the National Synchrotron Light Laboratory, Campinas-SP, using the technique of the Dual Ionization Chamber. With this technique it was possible to measure the photoabsorption shock sections from the first ionization threshold up to 21.5 eV, and the quantum photoionization efficiency. Photoionization and decay shock sections
    neutral scale were then derived from this data. In addition, a theoretical study was performed using Schwinger's Iterative Variational Method (SVIM) and the PolyScat computational package to calculate Pirrol's photoionization shock section. Additionally, the absolute partial photoionization shock (PICS) section was determined for
    each fragment of Pyridine, from the product of the photoionization shock section (oi) with the respective relative productions of the different ions. The sum rule was also used to calculate the static polarization value of electric dipole for these molecules.
    Comparisons are made with experimental and theoretical data available in the literature.

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  • EDUARDO MOREIRA DAMASCENO
  • ESTUDO DA RADIÓLISE DO CIANOACETILENO E DAS SUAS MISTURAS COM O MONÓXIDO DE CARBONO, DIÓXIDO DE CARBONO E METANO, INDUZIDAS POR ÍONS NA FAIXA DE MEV.

  • Orientador : LUIZ ANTONIO VIEIRA MENDES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DENIS GILBERT FRANCIS DAVID
  • ENIO FROTA DA SILVEIRA
  • LUIZ ANTONIO VIEIRA MENDES
  • MARIA LUIZA ROCCO DUARTE PEREIRA
  • ZENIS NOVAIS DA ROCHA
  • Data: 02/09/2019

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  • 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.


  • Mostrar Abstract
  • The present work aims at study the cyanoacetylene condensed gas radiolysis (HC3N), and
    their respective mixtures with carbon monoxide (CO), carbon dioxide (CO2) and methane
    (CH4), also evaluate the mixtures interacting with energetic ions (MeV). This analysis intent
    to simulate and study the physico-chemical properties of interactions similar to those induced
    by energetic cosmic rays in dense and cold astrophysical environments, for this we use FTIR

    and PMDS-TOF techniques. Measurements were performed using an electrostatic accelera-
    tor of the Van de Graaff type, situated found Pontifical Catholic University at Rio de Janeiro

    (PUC-Rio). This accelerator is capable of generating electrical potentials up to 4 MeV and pro-
    duce ionic beams with a current range between nano to microampère. For this investigation we

    used the infrared technique with Fourier Transform, where through the generated spectra we
    determined the sections of apparent shock of creation and destruction, stopping power, medium
    intensity fluency, among other physical quantities of interest. The samples were also analyzed

    by the PDMS-TOF plasma desorption time-of-mass spectrometry technique using a mass spec-
    trometer also belonging to the Van de Graaff Accelerator Laboratory of PUC-Rio, using this

    technique we analyzed the spectra obtained from desorption produced on the surfaces of the
    cyanoacetylene condensate sample (HC3N), and its respective mixtures with (CO), (CO2) and
    (CH4), obtained through the fission fragments of 252Cf.

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  • WANDERSON SILVA DE JESUS
  • ESTUDOS DE MICROSOLVAÇÃO DE ÍONS POR GASES NOBRES EMPREGANDO ALGORITMO EVOLUCIONÁRIO

  • Orientador : FREDERICO VASCONCELOS PRUDENTE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FEDERICO PALAZZETTI
  • FREDERICO VASCONCELOS PRUDENTE
  • JADSON CLAUDIO BELCHIOR
  • JORGE MANUEL CAMPOS MARQUES
  • MANUELA SOUZA ARRUDA
  • TIAGO VINICIUS ALVES
  • Data: 20/09/2019

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  • A microsolvatação tem sido sujeito de intenso estudo teórico e experimental com
    implicaç ̃oes em diversasáreas como, por exemplo, química atmosférica, processos biológicos,membrana de permeação e transporte, dentre outros. Portanto, nesta Tese será desenvolvido um estudo da microsolvatação deíons por gases nobres. Especificamente, será estudada
    a microsolvatação doíon Li+ por argônios, kriptônios e mistura dessesátomos. Para tal
    construção serão desenvolvidas análises que envolvem a construção da interação de dois e três corpos deíons metais-alcalinos com gases nobres, a partir do ajuste de funç ̃oes potenciais a partir de cálculos ab initios da energia eletrônica usando a metodologia CCSD(T).

    A determinação das estruturas estáveis dos clusters se dará pela aplicação de um algoritmo evolutivo (EA). O algoritmo evolutivo fará a busca dessas estruturas de baixas energias, tanto do mínimo global como dos mínimos locais. No intuito de fortalecer o estudo, cálculos de pós-otimização usando os métodos ab initios CCSD(T) e MP2 são também realizados.
    Para o tratamento de agregados com número de gases nobres maiores, uma metodologia
    DFT tambémé utilizada na etapa de pós-otimização, com o objetivo de realizar uma análise Benchmark desses sistemas. Por fim, a partir de diversos mínimos locais gerados pelo algoritmo evolutivo empregamos a técnica de Machine Learning para possibilitar a determinação de regras de escolha dos melhores mínimos EA que apresente uma descrição eficiente da paisagem energética dos diversos tamanhos de clusters.


  • Mostrar Abstract
  • The microsolvation has been subject of intense theoretical and experimental study

    with implications in diverse areas such as atmospheric chemistry, biological processes, per-
    meation and transport membrane, among others. Therefore, this thesis aimed to develop a

    study of the microsolvatation of ions through noble gases. One of our specific goals is to
    survey the microsolvatation of ion Li+by argon, kripton and mixture of these atoms. For this

    construction, analyses involving the interaction construction of two and three-bodies metal-
    alkaline ions with noble gases, from the fitting of potential functions ab initios on the eletronic

    energy using the methodology CCSD(T). The determination of stable clusters structures will
    be given by the application of the evolutionary algorithm (EA). The evolutionary algorithm
    will search of these low energy structures, both in global and local minima. In order to
    strengthen this study, pos-optimization calculations using the ab initios CCSD(T) and MP2
    methods are also performed. Treatment of clusters with noble gases of higher numbers, a
    DFT methodology is also used in the stage of pos-optimization, with the goal to perform a

    Benchmark analysis of these systems. Lastly, from diverse local minima generated by evo-
    lutionary algorithm we applied a Machine Learning technique to enable the determination

    of choose rules of the better EA minima that present an efficient description of the energy
    landscape from the clusters length.

7
  • BELIATO SANTANA CAMPOS
  • ESTUDO PELA TÉCNICA DE INFRAVERMELHO DA RADIÓLISE DO CO2 CONDENSADO, A DIFERENTES TEMPERATURAS, INDUZIDA POR ÍONS ENERGÉTICOS DE H+ , He + E N+

  • Orientador : LUIZ ANTONIO VIEIRA MENDES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANTONIO FERREIRA DA SILVA
  • CARLOS EDUARDO FELLOWS
  • CLAUDIO HANASHIRO BARBOSA SILVA
  • DIANA PAULA DE PINHO ANDRADE
  • LUIZ ANTONIO VIEIRA MENDES
  • Data: 28/11/2019

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  • 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.


  • Mostrar Abstract
  • The research developed in this doctoral work describes the study of CO2 molecule radiolysis by energetic ions, whose results present contributions to works performed with astrophysical ice. For this, experiments were carried out, which can be observed in light of simulations of interactions that occur in astrophysical environments, once the CO2 molecule was irradiated in condensed phase (at different temperatures, between 10 K and 75 K), with different projectiles (H +, He + and N + ions), whose energies ranged from 1.7 to 2.0 MeV. The in situ analysis was made possible by the infrared absorption technique using a Fourier transformed spectrometer. From the analysis of infrared absorption curves, shock sections were assigned from a radiolysis process (destruction - σd and creation - σc). For 2 MeV at 10 K, σd = 5.0 x 10-14 cm2, while for H + with the same energy at 75 K, σd = 8.7 x 10-14 cm2. The other ions (He + and N +) followed the same trend: the higher the temperature, the greater the apparent destruction section of the molecule, obeying an empirical function of the kind. It was also observed that the destruction of CO2 causes the formation of new species in the ice condensate CO2, being CO, CO3 and O3, having 75 K as the most efficient temperature for radiolysis processes. This trend was also repeated for the heavier ions (He + and N +). From the shock section values in relation to the Stopping Power (Se) it was obtained its variation with the temperature, according to the power law, with parameter values between 0.73 and 1.9. In addition, a study of the band displacement of the CO2 molecule and its fragments was performed. Another result was the determination of Sputtering dependence (Y) as a function of temperature (T) and energy transferred by the projectile, Stopping Power (Se), Y = Yo + A. Se (0.1 + B.T). exp (T / C). Another issue analyzed was the medium intensity flux. Through this flux, it is possible to estimate the speed of processes induced by these energetic beams in different regions of the MI.

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  • ALEXSANDRO RICARDO DA SILVA
  • Efeitos de Carga Iônica e Multiplicidade de Spin em Propriedades Eletrônicas de Complexos Bimetálicos de Cobalto/Rutênio Contendo Pontes de Fulerenos

  • Orientador : ROBERTO RIVELINO DE MELO MORENO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FERNANDO DE BRITO MOTA
  • JAILTON SOUZA DE ALMEIDA
  • JOSE DAVID MANGUEIRA VIANA
  • ROBERTO RIVELINO DE MELO MORENO
  • SERGIO ANDRE FONTES AZEVEDO
  • TIAGO VINICIUS ALVES
  • Data: 04/12/2019

  • Mostrar Resumo
  • Nesse trabalho, propusemos teoricamente complexos de coordenação tipo Creutz-
    Taube, com a fórmula [(HN 3 ) 5 -Co-py-X-py-Ru-(NH 3 ) 5 ] q+ , admitindo diferentes cargas
    iônicas, q, e multiplicidades de spin, compatíveis com os íons metálicos envolvidos e
    com X = CC e C 60 . O objetivo principal foi substituir a parte central do ligante-ponte
    entre os íons de Co e Ru por uma molécula de C 60 . A partir de cálculos de estrutura
    eletrônica, no escopo da Teoria do Funcional da Densidade (DFT), realizamos uma
    investigação teórico-computacional sistemática para examinar os novos complexos de
    coordenação. É de interesse teórico e experimental investigar as propriedades
    eletrônicas de complexos de coordenação contendo valência mista, visando potenciais
    aplicações tecnológicas. Nesse contexto, investigamos também a viabilidade de usar
    ligantes contendo fulerenos em complexos de coordenação para controlar excitações e
    transferência eletrônicas entre centros metálicos com diferentes estados de oxidação.
    Nossos cálculos permitiram avaliar se o fulereno pode facilitar ou dificultar a
    deslocalização de elétrons entre dois centros metálicos, o que pode impactar na
    tautomeria de carga. A fim de viabilizar as simulações computacionais, usamos uma
    geometria típica desses complexos, com dados cristalográficos disponíveis na literatura.
    Além disso, realizamos um estudo de um complexo padrão (contendo -CC- no ligante
    ponte) para comparamos nossos resultados com a nova proposta contendo o C 60 .
    Portanto, de forma mais geral possível, investigamos diversas possibilidades,
    teoricamente aceitáveis, de complexos de coordenação (tipo Creutz-Taube)
    intermediado pelo fulereno C 60 e com os íons metálicos Co n+ e Ru m+ , nos seus diferentes
    estados de oxidação e multiplicidades de spin. Em síntese, nosso sistemas modelos
    principais foram descritos pela fórmula [(NH 3 ) 5 Co-py-C 60 -py-Ru(NH 3 ) 5 ] q+ (q = 4, 5 e 6; q
    = n + m). Como é conhecido, tais complexos constituem um desafio teórico motivador,
    uma vez que, a investigação de suas propriedades eletrônicas permite uma análise
    detalhada das propriedades essenciais para discutir o transporte eletrônico entre os
    centros metálicos, bem como a espectroscopia eletrônica desses compostos. Assim,
    pudemos inferir sobre o mecanismo de tautomeria de valência no caso do complexo
    [(NH 3 ) 5 Co-py-C 60 -py-Ru(NH 3 ) 5 ] 5+ . Dessa forma, pudemos estabelecer uma análise
    sistemática das propriedades eletrônicas e da influência do C 60 na tautomeria de
    valências e nas propriedades eletrônicas em geral.


  • Mostrar Abstract
  • In this work, we have theoretically proposed Creutz-Taube coordination complexes,
    with formulae [(HN 3 ) 5 -Co-py-X-py-Ru-(NH 3 ) 5 ] q+ , assuming different ionic charges, q,
    and spin multiplicities, compatible with the metal ions involved and with X = C≡C and
    C 60 . The main aim was to replace the central part of the bridge ligand between Co and
    Ru ions with a C 60 molecule. From electronic structure calculations within the scope of
    the Density Functional Theory (DFT), we have performed a systematic computational-
    theoretical investigation to examine the new coordination complexes. It is of both
    theoretical and experimental interest to investigate the electronic properties of
    coordination complexes containing mixed valence, aiming at potential technological
    applications. In this context, we have also investigated the feasibility of using fullerene-
    containing ligands in the coordination complexes to control electronic excitations and
    transfer between metal centers with different oxidation states. Our calculations allowed
    us to assess whether fullerene can facilitate or hinder electron relocation between two
    metal centers. In order to make our computational simulations possible, we use start
    with a typical geometry occurring for these types of complexes, with crystallographic
    data available in the literature. In addition, we have performed a study of a standard
    complex (containing -C≡C- in the bridge ligand) to compare our results with the new
    proposal containing C 60 . In this sense, as generally as possible, we investigated several
    theoretically acceptable possibilities for the C 60 fullerene-mediated coordination
    complexes (Creutz-Taube-type) and Co n+ and Ru m+ metal ions in their different oxidation
    states and spin multiplicities. In summary, our main model systems were described by
    the formulae [(NH 3 ) 5 Co-py-C 60 -py-Ru(NH 3 ) 5 ] q+ (q = 4, 5 and 6; q = n + m). As is known,
    such complexes constitute a motivating theoretical challenge, since the investigation of
    their electronic properties allows a detailed analysis of the essential properties for the
    electronic transport between the metallic centers, as well as for the understanding of the
    electronic spectroscopy of these complexes. Thus, we could infer about the valence
    tautomery mechanism in the case of the [(NH 3 ) 5 Co-py-C 60 -py-Ru(NH 3 ) 5 ] 5+ complex.
    Finally, we have established a systematic analysis of the electronic properties as well as
    the influence of C 60 on the valence tautomerism and electronic properties in general.

9
  • EDWIN EDGAR MOZO LUIS
  • Determinação do expoente de rugosidade local em modelos da classe de epitaxia por feixe molecular não linear

  • Orientador : THIAGO ALBUQUERQUE DE ASSIS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ERNESTO PINHEIRO BORGES
  • FERNANDO ALBUQUERQUE DE OLIVEIRA
  • FERNANDO DE BRITO MOTA
  • SUKARNO OLAVO FERREIRA
  • THIAGO ALBUQUERQUE DE ASSIS
  • Data: 06/12/2019

  • Mostrar Resumo
  • O crescimento de interfaces fora do equilíbrio via simulação computacional é de alta relevância para investigar fenômenos microscópicos, por exemplo, o papel da difusão dos átomos nos terraços e perímetros dos aglomerados. Além disso, encontrar um conjunto de expoentes de escala nos permitem classificar as interfaces dentro de uma classe de
    universalidade. No caso em que se observe escala normal de rugosidade superficial, determinar o expoente de rugosidade global é equivalente a encontrar o expoente de rugosidade local. Alguns resultados reportados na literatura, obtidos usando simulações computacionais sobre modelos que se dizem pertencer à classe Villain-Lai-Das Sarma (VLDS), sugerem que o expoente de rugosidade global é distinto do expoente de rugosidade local, podendo levar a conclusões de que escala anômala assintótica existe na classe VLDS. Tal característica pode ser justificada pelos expoentes de rugosidade global maiores que a unidade. Nesta tese, introduzimos um método para medir flutuações locais de altura na interface, baseado em calcular a menor distância de um ponto do perfil até um polinômio de ajuste de grau n. O método é nomeado de Análise Ótima de Flutuações Destendenciadas (ODFAn ). Realizamos uma comparação com o método baseado na Análise de Flutuações Destendenciadas (Detrended Fluctuations Analysis-DFAn ) e o método da rugosidade local padrão (DFA0 ). O objetivo é extrair o expoente de rugosidade local sobre perfis/superfícies geradas pelos modelos de rede com deposição, a saber: sólido sobre sólido conservativo (Conserved Growth in a Restricted Solid-on-Solid model -CRSOS), (Das Sarma and Tamborenea-DT) e (Clarke vedensky-CV), que se acreditam pertencer à classe VLDS. Observamos que estes modelos apresentam um regime transiente em que perfis/superfícies apresentam comprimento característico (estruturas de morros). Para estimar o comprimento lateral médio dos morros, usou-se o valor do primeiro zero ou mínimo da função de auto-correlação altura-altura normalizada. Nossos resultados para o expoente de rugosidade local extraído com o método ODFAn , são compatíveis com o expoente calculado, usando a teoria de renormalização de grupo com correções de primeiro e segundo laço para a classe VLDS. Para os modelos CRSOS e DT, este último considerando uma situação em que a técnica de redução de ruído é aplicada em d = 1 dimensões e para o modelo CV, com d = 1, 2 dimensões, utilizaremos um ajuste polinomial com n = 1, 2. Observa-se um melhor “scaling”para n = 2, em que os expoentes de rugosidade local efetivos foram extraídos para comprimentos de escala da mesma ordem do comprimento lateral médio dos morros. No modelo CV em d = 2, um transiente de escala anômala foi investigado para escalas pequenas, calculando-se a rugosidade local. Por se tratar de um modelo mais realista na simulação do crescimento de filmes finos, estudamos, ademais, a distribuição do número médio de passos, Np , de átomos adsorvidos na superfície com o
    modelo CV, em função dos parâmetros R e ε, onde R é a razão entre a taxa de difusão, D0 (considerando átomos sem vizinhos laterais) e a taxa de deposição, F , e ε o parâmetro associado à probabilidade de descolamento dos átomos com seus vizinhos laterais. Os nossos resultados mostram distribuições, na forma de exponenciais estendidas, no regime de baixas temperaturas. No regime de altas temperaturas os nossos resultados indicam que o número médio de passos escala com Rε² , sugerindo que, quando o descolamento de  “kink sites”se torna possível, existe uma grande quantidade de deslocamentos de átomos que controlam Np .
     
     

  • Mostrar Abstract
  • The growth of out-of-equilibrium interfaces via computer simulation is of high relevance for investigating microscopic phenomena, for example, the role of atom diffusion in terraces and cluster perimeters. In addition, finding a set of scaling exponents allows us to classify interfaces within a universality class. If a normal surface roughness scale is observed, determining the global roughness exponent is equivalent to finding the local roughness exponent. Some results reported in the literature, obtained using computer simulations on models that are said to belong to the Villain-Lai-Das Sarma class (VLDS), suggest that the global roughness exponent is distinct from the local roughness exponent, which may lead to conclusions on which asymptotic anomalous scale exists in the VLDS class. Such feature may be justified by the global roughness exponents larger than the unit. In this thesis, we introduce a method for measuring local height fluctuations in interface, based on calculating the shortest distance from a profile point to a polynomial of degree adjustment n. The method is named the Optimal Fluctuations Analysis. (ODFAn ). We make a comparison with the method based on Detrended Fluctuations Analysis (DFAn ) and the standard local roughness method (DFA 0 ). The goal is to extract the local roughness exponent about profiles/surfaces generated by network models deposition, namely: Growth in a Restricted Solid-on-Solid model (CRSOS), (Das Sarma and Tamborenea-DT) and (Clarke Vvedensky-CV), believed to belong the VLDS class. We observe that these models present a transient regime in which profiles/surfaces have characteristic length (hill structures). For estimate the average lateral length of the hills, the value of the first zero or minimum of the normalized height-height auto-correlation function was used. Our results for the local roughness exponent extracted with the ODFA n method are compatible with the calculated exponent, using the group renormalization theory with first and second loop corrections for the VLDS class. For the CRSOS and DT models, the latter considering a situation where the noise reduction technique is applied in d = 1 dimensions and for the CV model, with d = 1.2 dimensions, we will use a polynomial adjustment with n = 1.2. A better scaling is observed for n = 2, where the effective local roughness exponents were extracted to scale lengths of the same order as the average lateral length of the hills. In the CV model at d = 2, an anomalous scale transient was investigated for small scales, calculating local roughness. Because it is a more realistic model for thin film growth simulation, we also study the distribution of the average number of steps, Np , of surface adsorbed atoms with the CV model, as a function of the parameters R and ε, where R is the ratio between the diffusion rate, D0 (considering atoms without side neighbors) is the deposition rate F, and ε is the parameter associated with the probability of detachment of atoms with their lateral neighbors. Our results show distributions in the form of extended exponentials under the low temperature regime. In the high temperature regime our results indicate that the average number of steps scales with Rε² , suggesting that when detachment from kink sites becomes possible, there is a large amount of displacement of atoms that control Np.
     
     
10
  • VINÍCIUS NONATO ALVES LULA ROCHA
  • Uma Formulação Algébrica da Mecânica Quântica Relativística e Teoria Quântica de Campos

  • Orientador : JOSE DAVID MANGUEIRA VIANA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE DAVID MANGUEIRA VIANA
  • MARIO CEZAR FERREIRA GOMES BERTIN
  • MARCO ANTONIO SILVA TRINDADE
  • JOSE ABDALLA HELAYEL NETO
  • ADEMIR EUGENIO DE SANTANA
  • Data: 19/12/2019

  • Mostrar Resumo
  • Apresentamos neste trabalho alguns resultados novos para o desenvolvimento da teoria
    quântica relativística no contexto da formulação algébrica proposta inicialmente por
    Schönberg e desenvolvida posteriormente por Bohm, Hiley, Fernandes e Vianna e outros
    autores. Primeiramente, explorando a equação de DKP na visão algébrica de Bohm, Hiley,
    Fernandes e Vianna, mostramos sua compatibilidade com a equação de Klein-Gordon-
    Fock e a equação de Proca; mostramos também que esse formalismo algébrico estende
    naturalmente a formulação de Kruglov para o estudo da equação de DKP de partículas
    não massivas incluindo o caso de spin zero. Em seguida ampliamos o desenvolvimento da
    formulação de Schönberg para a obtenção da álgebra de DKP apresentando um método, via
    classes de equivalência, para extrair a álgebra ParaDKP (PDKP) da álgebra de Clifford
    simplética do espaço de fase; em consequência dessa metodologia obtivemos versões
    simpléticas de equações tipo Klein-Gordon-Fock, tipo Dirac e tipo DKP. Desenvolvemos
    também uma superálgebra onde bósons e férmions são tratados de forma unificada e
    mostramos como extrair dessa álgebra a superálgebra de Clifford e a superálgebra de DKP.
    Com essa formulação propusemos superequações tipo Klein-Gordon-Fock, tipo Dirac e tipo
    DKP. Finalmente, mostramos como a teoria quântica de campos pode ser incluída nesse
    formalismo usando as estruturas matemáticas de distribuições e de fibrados algébricos.


  • Mostrar Abstract
  • We present in this dissertation some new results for the development of the relativistic
    quantum theory within the algebraic approach proposed by Schönberg and developed
    latter by Bohm, Hiley, Fernandes and Vianna and other autors. Firstly, by exploring the
    DKP equation in the Bohm, Hiley, Fernandes and Vianna’s approach we have shown its
    equivalence with the Klein-Gordon-Fock equation and the Proca equation; we also have
    shown this algebraic formalism extend naturally the Kruglov approach of the non-massive
    DKP equation including the 0-spin case. In the sequence we extend Schönberg’s formalism
    to obtain DKP algebra by introducing a method, via equivalence class, to extract the
    ParaDKP algebra (PDKP algebra) of the symplectic Clifford algebra of phase space; in
    consequence of this methodology we have found symplectic versions of Klein-Gordon-Fock
    like, Dirac like and DKP like equations. We also have developed a superalgebra in which
    bosons and fermions are handled in a unified way and we have shown how to extract from
    this algebra the Clifford superalgebra and the DKP superalgebra. In this approach we
    proposed Klein-Gordon-Fock like, Dirac like and DKP like superequations. Finally we
    have shown how the quantum field theory could be included in this formalism by using
    the distributions and algebra bundles mathematical structures.

2018
Dissertações
1
  • NUNO MARQUES FERREIRA
  • Células Fotovoltaicas de Perovskita Livres de Material Condutor de Lacunas.

  • Orientador : DENIS GILBERT FRANCIS DAVID
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANTONIO FERREIRA DA SILVA
  • DENIS GILBERT FRANCIS DAVID
  • GIOVANNA MACHADO
  • Data: 13/09/2018

  • Mostrar Resumo
  • 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.


  • Mostrar Abstract
  • Hybrid organic-inorganic trihalide perovskite - CH3NH3PbI3 - have
    emerged as one of the most promising photoactive materials for solar cells, due
    to their structural and optoelectronic properties such as high crystallinity, high
    charge carrier diffusion length, ambipolar characteristics, tunable band gap and
    simple wet chemistry processing techniques. In only five years, the perovskite
    solar cells have reached the impressive 20, 1% of conversion efficiency. One of
    the big challenges is to find a way to avoid expensive and unstable conducting
    hole materials. In this work, we explore the perovskite ambipolarity, implementing
    a hole-transport material-free architecture. It is a low-cost solution that could lead
    to an effective lower cost/Wp ratio and higher stability. This photovoltaic device
    consists in a perovskite film, deposited by an optimized two-step method, on top
    of a mesoporous TiO2 thin film. The “TiO2 /perovskite” stack is sandwiched with
    a SnO2:F conductive thin oxide and an sputtered Au counter electrode. Both the
    deposition technics of TiO2 and perovskite are developed and studied, to obtain
    morphological and optoelectronic adequate TiO2 thin films, and complete
    conversion of the precursors in perovskite.

2
  • ANDERSON ROQUE ARAUJO DOS SANTOS MENESES
  • Teorias Algébricas e Espaço de Fase Generalizado: O Campo de Fierz-Pauli-Gupta

  • Orientador : JOSE DAVID MANGUEIRA VIANA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE DAVID MANGUEIRA VIANA
  • MARCO ANTONIO SILVA TRINDADE
  • MILTON SOUZA RIBEIRO
  • Data: 02/10/2018

  • Mostrar Resumo
  • A equação de campo de Fierz-Pauli-Gupta (FPG) é desenvolvida no espaço de fase
    generalizado proposto por Bohm e Hiley. As álgebras de Dirac e DKP são consideradas
    em um processo de complexificação visando construir álgebras de Clifford associadas
    aos geradores da álgebra do campo FPG. Partículas livres e interagindo com um campo
    eletromagnético externo são analisadas a partir da equação tipo Liouville obtida para os
    casos estudados.


  • Mostrar Abstract
  • The Fierz-Pauli-Gupta field equation (FPG) is developed in the generalized phase
    space proposed by Bohm and Hiley. The Dirac and DKP algebras are considered in a process
    of complexification in order to construct Clifford algebras associated to the generators of
    FPG field algebra. Free particles and interacting with an external electromagnetic field
    are analyzed from the Liouville equation obtained for the studied cases.

3
  • DANIEL PRADO MARTINS FERNANDES
  • Distribuições de probabilidade em sistemas Hamiltonianos: Hénon-Heiles e gases do tipo Lennard-Jones

  • Orientador : ERNESTO PINHEIRO BORGES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ERNESTO PINHEIRO BORGES
  • MARCELO ALBANO MORET SIMOES GONCALVES
  • SUANI TAVARES RUBIM DE PINHO
  • Data: 09/10/2018

  • Mostrar Resumo
  • 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.


  • Mostrar Abstract
  •  


    The statistical description of dynamic systems, more specifically Hamiltonian systems with many particles, as an ideal gas, is populated with Gaussian distributions. The origin of these distributions is closely linked to the hypothesis of molecular chaos, formulated by Boltzmann. These chaotic systems, or more precisely, strongly chaotic systems, are characterized by Lyapunov positive exponents, and exhibit exponential divergence of arbitrarily close orbits. There are systems whose divergence from arbitrarily close orbits is slower than an exponential relation, - typically assuming the form of power laws -, due to long-range spatial correlations. The Lyapunov exponent for these systems is nil, and this regime is said to be weakly chaotic. Non-Gaussian distributions, particularly Q-Gaussian, have been observed in different systems that present weak chaos, be they dissipative, like the logistic map, or conservative, like the map pattern. In this work, we analyze sections of Poincaré of the Hamiltonian of Hénon-Heiles. For low energies E ≤ 1/12 the sections are fully populated by regular orbits. For 1/12 <E ≤ 1/6, we have a mixture of regions of regular and chaotic orbits. We find Gaussian for initial conditions from regions of strong chaos, and q-Gaussian distributions for those initial conditions in regions of regular orbits. This one similar to the one recently found on the default map. These distributions appear only when one considers the time discretized according to sections of Poincaré. We also investigate through molecular dynamics the behavior of a two-dimensional gas of the type Lennard-Jones (V (r) α r-α, where r is the distance between pairs of molecules). The parameter α regulates the range of the interaction. The system is said to be far-reaching when 0 <α <2, when there is occurrence of specific heat for a given energy range. We examined the distributions of the moments for these bands in order to verify the occurrence of the breakage of ergodicity.

Teses
1
  • ELENILSON SANTOS NERY
  • SISTEMAS BOSÔNICOS E FERMIÔNICOS SOB CONDIÇÕES EXTREMAS

  • Orientador : LUCIANO MELO ABREU
  • MEMBROS DA BANCA :
  • LUCIANO MELO ABREU
  • JORGE MARIO CARVALHO MALBOUISSON
  • HUMBERTO DE ALMEIDA BORGES
  • SIDNEY DOS SANTOS AVANCINI
  • RUDNEI DE OLIVEIRA RAMOS
  • Data: 07/03/2018

  • Mostrar Resumo
  • Neste trabalho, tendo como motivação a investigação ao da matéria fortemente interagente
    sob condições extremas, estudamos o comportamento termodinâmico de sistemas
    constituídos por bósons e/ou férmions em um meio de outras partículas, via a abordagem
    de teorias de campos efetivas a temperatura fi nita. Em particular, utilizamos versões
    generalizadas do modelo de Walecka no intuito de descrever a estrutura de fases de campos
    escalares e espinoriais, os quais podem ser associados a mésons escalares e bárions,
    respectivamente, quando sujeitos a certas condições. Veri camos os efeitos de tamanho
    finito, da geometria do sistema e a influência de um campo magnético uniforme externo na
    estrutura de fases. Encontramos uma diversidade peculiar de diagramas que exempli cam
    como a presença desses parâmetros modi cam a dinâmica de fases, seja na intensidade
    das regiões de transição ou até mesmo na natureza das transições de fases.


  • Mostrar Abstract
  • In this work, having as motivation the investigation of strongly interacting matter under extreme conditions, we study the thermodynamic behavior of systems consisted of bosons and / or fermions in a medium of other particles, via the approach of effective field theories at fi nite temperature. In particular, we use the Walecka model in order to describe the phase scalar and spinal, which may be associated with scalar mesons and baryons, respectively, subject to certain conditions. We see the effects of size finite, the geometry of the system and the influence of an external uniform magnetic field on the phase structure. We find a peculiar diversity of diagrams that exemplify as the presence of these parameters modifies the phase dynamics, either in the intensity transition regions or even the nature of phase transitions.

2
  • FLÁVIO DE JESUS COSTA
  • DETERMINACÃO DE RIQUEZA E DETECCÃO DE SUBESTRUTURAS EM AGLOMERADOS DE GALÁXIAS A PARTIR DE DADOS FOTOMÉTRICOS

  • Orientador : CASSIO BRUNO MAGALHAES PIGOZZO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CASSIO BRUNO MAGALHAES PIGOZZO
  • DENISE NUNES VIOLA
  • HUMBERTO DE ALMEIDA BORGES
  • ROBERTO DOS SANTOS MENEZES JUNIOR
  • Reinaldo Ramos de Carvalho
  • Data: 13/04/2018

  • Mostrar Resumo
  • 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.


  • Mostrar Abstract
  • Clusters of galaxies are one of the largest virialized structures in the universe. The knowledge 
    about its evolution, distribution and its physical properties is a central topic in astrophysics and 
    cosmology. For a catalog to be useful in these areas it should provide some mass estimation. 
    There is a great discussion in the literature on how to obtain the mass of these structures, since this 
    is not a direct observable. In this sense, mass proxies are used, ie "substitutes"or "indicators"of 
    mass, with richness being a potential candidate. Richness is a measure of how many galaxies are 
    located within a given aperture around the center of a cluster. In the present work, we introduce 
    a methodology to estimate a photometric radius, called R , that is associated with a physical 
    dens scale of the system, the R . Insidethe opening defined by R is that counting of galaxies, 
    200 dens obtaining its richness, N . The methodology involves the use of a MOCK catalog consisting 
    dens of 947 clusters for two purposes. Initially, to calibrate a surface density profile of galaxies that is 
    used to obtain R . Then to calibrate photometric indicators of the dynamic state of the clusters. 
    dens We analyzed a sample composed of 850 clusters of the SDSS-III using the calibrations obtained 
    with the MOCK catalog. Our study reveals that it is possible to determine R and N in a dens 
    dens robust way, obtaining linear relations between N and N with correlation coefficients > 0.9, 
    dens 200 for several samples of galaxies taken from the data. In addition, we obtained a strong relation 
    between a photometric indicator, the absolute magnitude of the galaxy most luminous (M ), and 
    1 an indicator based on the shape of the velocity distribution of the galaxies in the clusters, given 
    by Hellinger’s distance (HD). We also show that M correlates with the magnitude gap ∆M , 
    1 14 as well as the number of peak densities in the field of galaxies, smoothed by an adaptive kernel. 
    We then established a criterion, based on these three photometric indicators, to infer the dynamic 
    state of a cluster. Applied to our sample, this methodology allowed us to estimate that 22% of 
    systems are likely to be relaxed structure

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  • YURI HAMAYANO LOPES RIBEIRO
  • Desenvolvimento de celulas solares baseadas na tecnologia de fi lmes fi nos de CuInSe2

  • Orientador : DENIS GILBERT FRANCIS DAVID
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DENIS GILBERT FRANCIS DAVID
  • JAILTON SOUZA DE ALMEIDA
  • ALVARO SANTOS ALVES
  • TIAGO FRANCA PAES
  • ZENIS NOVAIS DA ROCHA
  • Data: 14/05/2018

  • Mostrar Resumo
  • O aumento da demanda energética mundial e o impacto da produção de energia, a partir
    de fontes fósseis, sobre o meio ambiente tem levantado discussões em torno do uso de
    fontes energeticas renováveis. Isso tem fomentado pesquisas a fim de viabilizar, baratear
    e difundir o seu uso na produção energética. é nesse espírito que segue este trabalho,
    trazendo a proposta de montagem de células solares a partir da tecnologia de filmes fi
    nos semicondutores. Essa é uma alternativa ás células solares tradicionais, fabricadas
    com silício, visando a diminuição da relação custo-benefício para a produção energética
    solar. A estrutura da montagem aqui desenvolvida segue o empilhamento das seguintes
    camadas: janela seletiva/buér/absorvedor/contato metálico. A camada mais importante
    dessa montagem é o CuInSe2 (CIS), crescido aqui através da eletrodeposição catódica, que
    é um semicondutor tipo p, policristalino, de gap-direto (1 eV) e possui alto coeçiente
    de absorção na região visível do espectro eletromagnético. Nesse trabalho é apresentado
    todo o processo de crescimento e caracterização experimental para esse material, utilizando:
    difração de raios-X (DRX), espectroscopia Raman e óptica, microscopia eletrônica
    de varredura (MEV), espectroscopia de dispersão de energia (EDS), microscopia de força
    atômica (AFM) e espectroscopia de fotoelétrons de raios-X (XPS). Além do estudo experimental,
    o CIS cristalino também foi estudado teoricamente, utilizando cálculos a primeiros
    princípios, implementados pelo código VASP. Assim foi possível determinar algumas de
    suas propriedades físicas, a saber: propriedades estruturais, eletrônicas, ópticas e dinâmica
    de rede cristalina. Ainda, foi realizado um estudo teórico, a partir da teoria clássica
    da nucleação, a fim de compreender o processo de nucleação e crescimento dofilme, inuenciada
    por processos difusivos durante sua eletrodeposição, numa célula eletrolítica a três
    eletrodos. Para a camada \buér", foram testados os fimes de In2Se3 (IS), como também
    os fimes de CdS, ambos crescidos por eletrodeposição catódica. O primeiro deles é um
    semicondutor tipo n, policristalino e polimorfo, com gap determinado experimentalmente
    a 1,38 eV. Este filme foi observado numa mistura de fases hexagonal e romboédrica e,
    após o tratamento térmico, a 300oC, apresentando, também traços da fase O segundo
    fime também é um semicondutor tipo n, policristalino, com gap determinado experimentalmente
    a 2,3 eV e estrutura de rede que pode cristalizar com duas simetrias distintas:
    blenda de zinco, ou hexagonal vurtzita. Aqui, foi observado que o CdS cristaliza na fase


  • Mostrar Abstract
  •  

    ease in world energy demand and the impact of energy production, from the of fossil fuels, about the environment has raised discussions about the use of renewable energy sources. This has fostered research in order to make feasible, cheap and diffuse its use in energy production. it is in this spirit that this work follows, bringing the proposed assembly of solar cells from the fi film technology in semiconductors. This is an alternative to traditional solar cells manufactured with silicon, aiming at reducing the cost-benefit ratio for energy production solar. The assembly structure developed here follows the stacking of the following layers: selective window / buér / absorber / metal contact. The most important layer of this assembly is CuInSe2 (CIS), grown here through cathodic electrodeposition, which is a p-type, polycrystalline, direct-gap (1 eV) semiconductor and has a high coefficient absorption in the visible region of the electromagnetic spectrum. In this paper, the whole process of growth and experimental characterization for this material, using: X-ray diffraction (XRD), Raman and optical spectroscopy, electron microscopy (SEM), energy dispersive spectroscopy (EDS), force microscopy (AFM) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). In addition to the experimental study, crystalline CIS has also been studied theoretically, using principles, implemented by the VASP code. Thus it was possible to determine some of the its physical properties, namely: structural, electronic, optical and dynamic properties network. Also, a theoretical study was carried out, based on the classical theory of nucleation, in order to understand the process of nucleation and growth of the film, by diffusive processes during its electrodeposition, in an electrolytic cell at three electrodes.

    For the buffer layer, the ends of In2Se3 (IS) were tested, as well as the ends of CdS, both grown by cathodic
     electrodeposition. The first one is a n-type, polycrystalline and polymorphic semiconductor, with experimentally 
    determined gap to 1.38 eV. This film was observed in a mixture of hexagonal and rhombohedral phases and, 
    after the heat treatment, at 300 ° C, also showing traces of the second phase fime is also a n-type, polycrystalline
     semiconductor with experimentally determined gap to 2.3 eV and lattice structure that can crystallize with two 
    distinct symmetries: zinc blend, or hexagonal vurtzite. Here, it was observed that the CdS crystallizes 


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  • TIAGO RODRIGUES SILVEIRA
  • OBSERVAÇÃO VIA ESPECTROSCOPIA INFRAVERMELHO DO EFEITO OXIRREDUTOR DO ÁCIDO ASCÓRBICO NAS ESPÉCIES REATIVAS DA PROLINA INDUZIDAS POR PRÓTONS (H+) E ELÉTRONS

  • Orientador : RICARDO DOS REIS TEIXEIRA MARINHO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANTONIO FERREIRA DA SILVA
  • ANTONIO MOREIRA DE CERQUEIRA SOBRINHO
  • MANOEL GUSTAVO PETRUCELLI HOMEM
  • MARILDO GERALDETE PEREIRA
  • RICARDO DOS REIS TEIXEIRA MARINHO
  • Data: 15/05/2018

  • Mostrar Resumo
  • 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.


  • Mostrar Abstract
  • This thesis aims to present the results of the interaction of H + ions, with
    energy of 1 MeV, and of electrons, with energy of 2 KeV, with proline
    (C 5 H 9 NO 2 ), natural amino acid found in DNA, and ascorbic acid (C 6 H 8 O 6 )
    – compound that has antioxidant characteristics. Measurements of
    destruction cross sections, data derived from measurements obtained by
    Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), allow us to analise the
    model in which antioxidant molecules can minimize the effects of
    secondary processes originating from interactions of a target molecule
    with ionising radiation. In order to compare the results, measurements of
    proline and ascorbic acid thin films were carried out separately, as well as
    mixing them in proportions: one part of ascorbic acid for a proline (1:1),
    two parts of ascorbic acid for one of proline (2:1) and four parts of
    ascorbic acid to a proline (4:1). The measurements with H + ions were
    performed in the Van de Graaff accelerator of PUC-RJ and electron
    collisions were performed in the Laboratory of Molecular Spectroscopy
    and Films (LEMFF) of IF-UFBA. Destruction cross section as a function
    of the fluency of the studied samples lead us to conclude that the
    irradiation of ions and electrons induce chemical–physics processes in the
    films, resulting in the degradation and rearrangement of the films. We
    suggest that the molecular degradation and rearrangement process can be
    related to the appearance of free radicals when the samples are exposed to
    ionising radiation, where a high number of these radicals, often derived
    from oxygen, cause defects in the chemical structure of these samples,
    mainly damaging the covalent bonds that exist in these compounds.

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  • HELDER KENJI TANAKA
  • SEÇÕES DE CHOQUE ABSOLUTAS DE FOTOABSORÇÃO E FOTOIONIZAÇÃO DO FORMALDEÍDO E DO ÁCIDO FÓRMICO:UMA ABORDAGEM EXPERIMENTAL

  • Orientador : RICARDO DOS REIS TEIXEIRA MARINHO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • RICARDO DOS REIS TEIXEIRA MARINHO
  • MANUELA SOUZA ARRUDA
  • ANTONIO MOREIRA DE CERQUEIRA SOBRINHO
  • Lucio Sartori Farenzena
  • ENIO FROTA DA SILVEIRA
  • Data: 18/09/2018

  • Mostrar Resumo
  • Nesta tese, desenvolvemos um estudo experimental da fotoabsorção, fotoionização,
    decaimento neutro e rendimento quântico na região do ultravioleta de vácuo das moléculas
    orgânicas formaldeído (H2CO) e ácido fórmico (HCOOH) em fase gasosa. A motivação do
    estudo se deve ao fato de que as moléculas estudadas são extensivamente detetadas no meio
    interestelar e que estas, nas regiões de formação de estrelas, interagem com radiações
    ionizantes na faixa do ultravioleta, entre outras faixas de energias. As medidas foram
    realizadas no Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS) utilizando uma câmara de
    ionização que foi acoplada à linha de luz D05A-TGM, que possui um monocromador de
    grades toroidais e um filtro de neônio para evitar contaminação de harmônicos superiores na
    faixa de energia estudada. Na técnica utilizada para obtenção das seções de choque absolutas,
    a seção de choque de fotoabsorção é uma medida direta. Com posse da informação da seção
    de choque de fotoabsorção e do rendimento quântico, facilmente são calculadas as seções de
    choque de fotoionização e decaimento neutro. Espectros experimentais de fotoabsorção do
    formaldeído encontrados na literatura (na mesma faixa de energia) têm baixa resolução e
    provavelmente com contaminações de harmônicos superiores. Os estudos teóricos da seção de
    choque de fotoionização do formaldeído da literatura possuem uma descrepância com o
    espectro experimental do presente trabalho, implementando um estudo teórico, utilizando um
    código computacional baseado no método variacional iterativo de Schwinger (SVIM),
    discrepâncias observadas foram reduzidas. Resultados experimentais das seções de choque
    absolutas do ácido fórmico obtidas possuem um mesmo perfil de valores encontrados na
    literatura, apesar de apresentarem certa discrepância. O cálculo da polarizabilidade estática
    usando a regra de soma TRK para o ácido fórmico, obtida a partir do espectro da seção de
    choque de fotoabsorção, indica uma maior confiabilidade dos resultados obtidos neste
    trabalho.


  • Mostrar Abstract
  • An experimental study of the absolute photoabsorption, photoionization, neutral decay and
    quantum yield in the vacuum ultraviolet range of formaldehyde (H2CO) and formic acid
    (HCOOH) in the gas phase were performed.
    The measurements were done at D05A-TGM beamline of the Brazilian Synchrotron
    Laboratory (LNLS) using the double ion chamber technique. TGM beamline has a toroidal
    monochromator and a neon filter to cutoff high harmonics photons in the range of energy
    studied. The double ion chamber technique allows to obtain absolute photoabsorption cross
    sections directly – with this information and the quantum yield, the photoionization and
    neutral decay cross sections are easily calculated. Experimental results founded in the
    literature of formaldehyde photoabsorption cross section in the same energy range have low
    resolution and probably have the contribution of higher energies photons due higher
    harmonics.
    Theoretical studies of the formaldehyde photoionization cross section found reported in the
    literature have a discrepancy with the experimental spectrum of the present work. A
    theoretical study, using a computational code based on the iterative Schwinger variational
    method (SVIM), observed discrepancies were reduced.
    Experimental absolute cross sections results obtained to formic acid have the same profile of
    the values found in the literature, although they present a certain discrepancy. The calculation
    of the dipole static polarizability using the sum rule TRK for formic acid, obtained from the
    cross section photoabsorption spectrum, indicates greater reliability of the results obtained in
    this work.

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  • WALLAS SANTOS NASCIMENTO
  • Sobre um Estudo de Sistemas Quânticos Confinados Inspirado na Teoria da Informação

  • Orientador : FREDERICO VASCONCELOS PRUDENTE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FREDERICO VASCONCELOS PRUDENTE
  • MARCOS MELO DE ALMEIDA
  • MICAEL DIAS DE ANDRADE
  • ELSO DRIGO FILHO
  • ROGÉRIO CUSTÓDIO
  • Data: 19/10/2018

  • Mostrar Resumo
  • 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`)


  • Mostrar Abstract
  • The`present`work`analyzes`the`Shannon`informational`entropy`exploring`its`main`char-`
    acteristics,`frst`in`its`original`feld,`namely`Information`Theory`and`later`promoting`a`
    connection`between`Information`Theory`and`Quantum`Theory`using`the`Shannon`en-`
    tropies`in`the`position`� and`momentum`� spaces.`The`entropic`uncertainty`relation`
    derivative`of`the`sum`of`� and`� also`receives`attention.`Initially`novel`expressions`to`
    the`Shannon`entropies`� and`� besides`of`the`entropy`sum`were`proposed`to`ensure`
    their`dimensionless`characteristic.`Following,`we`study`the`behavior`of`these`quantities`in`
    confned`quantum`systems,`furthermore`we`analyze`how`they`can`be`used`for`analysis`of`
    specifc`regions`of`the`systems`such`as`rigorous`containment.`In`addition,`we`study`the`
    efects`of`electron`correlation`and`the`mean`excitation`energies`through`of`the`construction`
    using`the`informational`language.`The`confned`quantum`systems`used`for`study`were`
    the`one-dimensional`systems`submitted`to`a`infnite`potential`well`(particle`confned`in`a`
    box),`and`to`potential`harmonic`(harmonic`oscillator),`systems`subject`to`central`potential`
    as`the`spherical`type`with`infnite`potential`barrier`(confned`particle`in`a`cage)`and`to`
    +Γ++Γa`Coulomb`potential`(atoms`of`H`,`He`e`Li`)`and,`fnally,`we`analyzed`the`systems`
    +Γcontaining`two`electrons`(atoms`of`H`,`He`e`Li`).

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  • JADIEL DOS SANTOS PEREIRA
  • Preparo e caracterização de filmes finos de óxidos de cobre para aplicações em sistemas fotovoltaicos

  • Orientador : DENIS GILBERT FRANCIS DAVID
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ALVARO SANTOS ALVES
  • DENIS GILBERT FRANCIS DAVID
  • FREDERICO VASCONCELOS PRUDENTE
  • GERMANO PINTO GUEDES
  • THIERRY JACQUES LEMAIRE
  • Data: 25/10/2018

  • Mostrar Resumo
  • Neste trabalho, são apresentados os resultados do crescimento de filmes finos de óxido de cobre, utilizando as técnicas de crescimento Tratamento térmico, Sputtering, SILAR e Eletrodeposição, para aplicações em dispositivos fotovoltaicos. Os filmes finos de óxido de cobre, nas fases Cu2O e CuO, apresentam semicondutividade do tipo-p, energia de gap dentro da faixa de conversão fotovoltaica.
    Dentre as técnicas empregadas neste trabalho, a eletrodeposição foi a que apresentou os melhores resultados para os filmes crescidos. Obtivemos filmes finos homogêneos de Cu2O, com energia de gap na faixa de 2,4 eV. Os filmes finos foram recozidos a fim de obtermos a fase CuO de oxidação do óxido de cobre. Para o filme recozido a 400oC, conseguimos amudança completa de fase com um filme de energia de gap de 1 eV.
    Os filmes crescidos por eletrodeposição como depositados e recozidos foram caracterizados por várias técnicas experimentais como Raman, MEV, EDS, XPS, espectroscópia ótica, Mott-Schottky, "hot probe"e DRX. Os dados experimentais obtidos com algumas dessas técnicas foram confrontados com os resultados dos cálculos teóricos realizados neste trabalho com o DFT-PBE.
    Como resultado deste trabalho obtivemos filmes finos de Cu2O e CuO, com ótimas qualidades e propriedades promissoras para aplicações em sistemas fotovoltaicos.


  • Mostrar Abstract

  • In this work, the results of the growth of thin films of copper oxide are presented, using the techniques of thermal treatment, Sputtering, SILAR and Electrodeposition, for applications in photovoltaic devices. The thin films of copper oxide, in Cu2O and CuO phases, present p-type semiconductivity, gap energy within the photovoltaic conversion range. Among the techniques employed in this work, the electrodeposition was the one that presented the best results for the grown films. We obtained homogeneous thin films of Cu2O, with gap energy in the range of 2.4 eV. The thin films were annealed in order to obtain the CuO oxidation phase of the copper oxide. For the film annealed at 400oC, we achieved complete phase change with a 1eV gap energy film. The films grown by electrodeposition as deposited and annealed were characterized by several experimental techniques such as Raman, SEM, EDS, XPS, optical spectroscopy, Mott-Schottky, hot probe and XRD. The experimental data obtained with some of these techniques were compared with the results of the theoretical calculations performed in this work with the DFT-PBE. As a result of this work we obtained Cu2O and CuO thin films, with excellent properties and promising properties for applications in photovoltaic systems.

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  • PEDRO DE SIQUEIRA CAMPOS FILHO
  • Mecânica Quântica Simplética E O Potencial De Coulomb
  • Orientador : JOSE DAVID MANGUEIRA VIANA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ALEXANDRE LEITE GADELHA
  • JOSE DAVID MANGUEIRA VIANA
  • MARCO CEZAR BARBOSA FERNANDES
  • MARIA DAS GRACAS REIS MARTINS
  • RONNI GERALDO GOMES DE AMORIM
  • Data: 19/12/2018

  • Mostrar Resumo
  • A quasi-distribuição função de Wigner, introduzida há 85 anos, é um dos mais belos exemplos
    da criatividade matemática na mecânica quântica. Devido às suas propriedades peculiares, tem
    atraído a atenção de inúmeras pesquisas durante décadas. As formulações da mecânica quântica
    no espaço de fase baseiam-se na quasi-distribuição função de Wigner e na correspondência de Weyl
    entre as funções c-números ordinárias no espaço de fase e os operadores da mecânica quântica
    no espaço de Hilbert. A interpretação dessa representação da mecânica quântica no espaço de
    fase é dada pela função quasi-distribuição de Wigner fW (q, p), onde ambas variáveis de posição
    e de momentum são c-números. Assim, as variáveis são funções c-números no espaço de fase em
    vez de operadores, com a mesma interpretação que as suas correspondentes clássicas, mas são
    combinadas em novas formas algébricas. Em uma das formulações a Mecânica Quântica Simplé-
    tica, usa as representações unitárias do grupo de Galilei e se obtém a equação de Schrödinger
    no espaço de fase; esta formulação permite obter as funções de Wigner sem utilizar a equação
    de Liouville-von Neumann. Nessa formulação, os operadores q̂︀ e p̂︀ são dados por q̂︀ = q +
    i ̄h
    2
    ∂p
    e p̂︀ = p −
    i ̄h
    2
    ∂q. Consequentemente, a solução da equação de Schrödinger para potenciais de-
    pendendo de 1/q̂︀ requer um tratamento especial. Neste trabalho, apresentamos um método para
    resolver este problema e consideramos o caso do átomo de Hidrogênio em 2D(bidimensional) e
    3D(tridimensional). A transformação Kustaanheimo-Stiefel(KS) é aplicada ao caso da equação de
    Schrödinger do átomo de Hidrogênio no espaço de fase. As amplitudes de probabilidade no espaço
    de fase e as quasi-distribuições funções de Wigner correspondentes são obtidas e discutidas. Uma
    análise dos resultados é apresentada e a extensão para o tratamento de outros problemas físicos
    fundamentais com a nossa formulação é indicada.

  • Mostrar Abstract
  • The Wigner quasi-distribution function, introduced almost 85 years ago, is one of the most
    beautiful example of mathematical creativity in quantum mechanics. Owing to its peculiar prop-
    erties, it has attracted attention of numerous researches during decades. The phase space for-
    mulations of quantum mechanics are based on Wigner’s quasi-distribution function and Weyl’s
    correspondence between ordinary c-number functions in phase space and quantum-mechanical op-
    erators in Hilbert space. The interpretation of phase space picture of quantum mechanics is given
    by considering the Wigner quasi-distribution function fW (q, p), which both the position and mo-
    mentum variables are c-numbers. Thus the variables in this formulation are c-number functions in
    phase space instead of operators, with the same interpretation as their classical counterparts, but
    they are compounded together into new algebraic forms. In one of the formulations, the Symplec-
    tic Quantum Mechanics, one uses the unitary representations of the Galilei group and obtains the
    Schrödinger equation in phase space. This formulation allows to obtain Wigner functions without
    using the Liouville-von Neumann equation. In this formulation the operators q̂︀ and p̂︀ are given by:
    q̂︀ = q +
    i ̄h
    2
    ∂p and p̂︀ = p −
    i ̄h
    2
    ∂q. Consequently the solution of the Schrödinger equation for poten-
    tials depending on 1/q̂︀ requires special treatment. In this work we present a method to solve such
    problem and consider with our procedure the case of hydrogen atom in 2D(two-dimensional) and
    3D(three-dimensional). We use the Kustaanheimo-Stiefel(KS) transformation which is applied in
    the case of the phase space Schrödinger equation to the hydrogen atom. Amplitudes of probability
    in phase space and the correspondent Wigner quasi-distributions are derived and discussed. An
    analysis of the results is presented and its extension to the treatment of other fundamental physical
    problems with our formulation is discussed.
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  • ROBENILSON FERREIRA DOS SANTOS

  • Cálculo da rede de spin e projetivo geometria: Combinatória e  aspectos de incidência

  • Orientador : FREDERICO VASCONCELOS PRUDENTE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FREDERICO VASCONCELOS PRUDENTE
  • GINETTE JALBERT DE CASTRO FARIA
  • MARCILIO NUNES GUIMARAES
  • MARIO CEZAR FERREIRA GOMES BERTIN
  • RICARDO GARGANO
  • Data: 20/12/2018

  • Mostrar Resumo
  • A pesquisa desenvolvida nesta tese de doutorado esta inserida na Teoria Quântica
    de Momento Angular. Neste trabalho abordamos a teoria de acoplamento e reacoplamento
    do momento angular no estudo dos chamados smbolos 3nj. As representac~oes geometricas
    de arvore e de Yutsis foram exploradas, bem como suas propriedades matematicas. Um
    outro ponto explorado foi a representac~ao na tela da Curva Caustica, que esta diretamente
    relacionada com o smbolo 6j. Os estudos abrangeram os coe cientes de reacoplamento do
    momento angular, englobando o problema das quatro barras, simetria de Regge, analise e a
    resoluc~ao de problemas de redes de spin. Dentre as contribuic~oes, podemos citar as conex~oes
    da geometria projetiva com a Teoria Qu^antica de Momento Angular e os planos projetivos
    de Fanno, Desargues e Levi.


  • Mostrar Abstract
  • The research developed in this doctoral thesis is inserted in the Quantum Theory
    of Angular Momentum. In this work we discuss the theory of coupling and re-coupling of
    angular momentum in the study of the so-called 3nj symbols. The geometric representations
    of tree and Yutsis were exploited as well as their mathematical properties. Another explored
    point was the on-screen representation of the Caustic Curve, which is directly related to the
    symbol 6j. The studies covered angular momentum re-coupling coecients, encompassing
    the problem of the four bars, Regge symmetry, analysis and problem solving of spin networks.
    Among the contributions, we can mention the connections of the projective geometry with
    the Quantum Theory of Angular Momentum and the projective planes of Fanno, Desargues
    and Levi.

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  • DEVAIR MARCELO DE ALMEIDA
  • Transição de Fase e Dinâmica de Rede em Metais sob Alta Pressão

  • Orientador : JAILTON SOUZA DE ALMEIDA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ALVARO SANTOS ALVES
  • JAILTON SOUZA DE ALMEIDA
  • JORGE LUIZ BRITO DE FARIA
  • MARCUS VINICIUS SANTOS DA SILVA
  • ROBERTO RIVELINO DE MELO MORENO
  • Data: 20/12/2018

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  • 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.


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  • In this thesis, we performed first-principles calculations to investigate structural phase transformation
    sequences, phonon dispersion relation and Fermi surfaces in metals under high
    pressure. DFT calculations, which include the projector augmented wave and generalized
    gradient approximation methods, determine the pressure-induced structural phase transformation
    sequence of alkali metals (K and Rb): bcc􀀀!fcc􀀀!I41=amd􀀀!Cmca􀀀!dhcp.
    In this context, the bcc􀀀!fcc phase transformation is driven by the s􀀀!p charge transfer
    while the origin of the other high-pressure phases can be explained by the s􀀀!d
    charge transfer. In fact, the Fermi level of the fcc structure is generally populated by
    electrons s and p, on the other hand, in the dhcp structure, the population has mainly
    electrons with d character. In the case of gold, the sequence found is fcc􀀀!dhcp􀀀!hcp.
    To achieve this, it is necessary to use pressures much greater than those exerted on the
    alkali metals. In addition, we evaluated in particular the phonon dispersion relation in
    metals under high pressure with the density functional perturbation theory (DFPT) by
    means of sophisticated pseudopotentials, such as ultrasoft and conserved norm. From the
    dynamic analysis, it was possible to determine, for the most part, the stable structure
    and the unstable ones. However, thermodynamic analysis with enthalpy have assisted in
    the determination of metastable structures in relation to the crystalline structure, either
    during compression or in ambient condition.
    Key-words: Phonon in metals. Phonon dispersion.

11
  • JIME DE SOUZA SAMPAIO
  • Produção e caracterização de filmes finos de SnO2 dopados com níquel e cobalto.

  • Orientador : DENIS GILBERT FRANCIS DAVID
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ALVARO SANTOS ALVES
  • ANTONIO FERREIRA DA SILVA
  • DENIS GILBERT FRANCIS DAVID
  • JAILTON SOUZA DE ALMEIDA
  • LUCIMARA STOLZ ROMAN
  • Data: 21/12/2018

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  • A evolução dos dispositivos eletrônicos não vem acompanhando o crescimento de demanda
    em termos de capacidade de processamento e diminuição de consumo. Esse cenário vem
    abrindo espaço para uma nova modalidade de dispositivos baseados em semicondutores
    magnéticos, que são promissores, justamente nos quesitos de processamento e consumo. Caracterizados,
    no geral, por apresentarem propriedades magnéticas à temperatura ambiente,
    os óxidos semicondutores magnéticos diluídos (O-SMD) se configuram potencias alternativas
    para a aplicação na spintônica. Com base nesse problema, propõe-se produzir o dióxido
    de estanho (SnO2), enquanto O-SMD, dopando-o com Co ou Ni, com diferentes concentrações,
    utilizando uma técnica simples e barata, já difundida nas atividades laboratórias do
    grupo de pesquisa que compreende esse trabalho, que é a pirólise de spray. Além disso,
    foi proposto caracterizar, as amostras produzidas, avaliando propriedades morfológicas
    estruturais, ópticas, elétricas e magnéticas, cujos resultados poderiam ser contrastados com
    uma abordagem teórica baseada na Teoria do Funcional da Densidade (DFT), também
    desenvolvida nesse trabalho. Os resultados das caracterizações ratificaram a eficácia da
    técnica em produzir o SnO2, observando que o magnetismo já foi encontrado para a
    amostra sem dopagem, induzido por defeitos na estrutura do filme. Foi possível observar
    a influência dos dopantes sobre a propriedades dos filmes, inclusive a sua interferência
    nas propriedades magnéticas. A abordagem teórica, que no geral se mostrou compatível
    com os resultados experimentais, permitiu a compreensão de como os dopantes e/ou os
    defeitos influenciam nas propriedades do SnO2, além de esclarecer como se estabelece o
    magnetismo nesse óxido semicondutor. Como consequência, houve uma compreensão mais
    adequada dos resultados experimentais. Contudo, a proposta desenvolvida evidenciou a
    pirólise de spray como uma técnica em potencial para a produção de SnO2, pois consegue
    obter filmes que reúnem características elétricas, ópticas e magnéticas interessantes para
    aplicações em dispositivos. Com alguns aprimoramentos na produção, o SnO2 dopado com
    metais de transição e depositado por pirólise de spray deve assumir as características que
    o colocarão diretamente nas perspectivas da spintrônica.


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  • The evolution of electronic devices haven’t been following the growth of demand upon
    the processing capacity and consumption decrease. This situation open a space for a new
    modality of devices based on magnetic semiconductors, that are promissing in the demands
    of processing and consumption. The oxide-diluted magnetic semiconductors (O-DMS)
    can exhibit room temperature magnetic properties and this feature makes it a potential
    alternative to apply in spintonics. Based on this problem, this work proposed to produce
    tin oxide (SnO2) such as O-SMD using Co or Ni doping, at different concentrations,
    using the spray pyrolysis, because is a simple and inexpensive technique and very used
    by research group comprising this work, which is the pyrolysis of spray. In addition,
    was proposed to characterize the produced samples, evaluating structural, morphologic,
    optical, electrical and magnetic properties and the results could be contrasted with a
    theoretical approach based on the Density Functional Theory (DFT), also developed in
    this work. The results of the characterizations confirmed the effectiveness of the technique
    in producing the SnO2, noting that magnetism has already been found in undoped sample,
    induced by defects in the structure of the film. It was observed the doping influence on
    the films properties, including their interference on magnetic properties. The theoretical
    approach, which was generally compatible with the experimental results, allowed an
    understanding of the dopants and defects influence on SnO2 properties, such as show
    how the magnetism in this semiconductor oxide is established. As a consequence, there
    was a better experimental results understanding. However, the work developed shows the
    spray pyrolysis as a potential technique to SnO2 production, because this films deposited
    combine interesting electrical, optical and magnetic characteristics for applications in
    devices. With production enhancements, the spray pyrolysed transition metal-doped SnO2
    must assume some characteristics that will put it directly into the spintronic perspectives.

2016
Dissertações
1
  • JOAO RICARDO PESSOA DE ARAUJO
  • Formalismo de Hamilton-Jacobi Aplicado a Teorias de Campos Topológicas

  • Orientador : MARIO CEZAR FERREIRA GOMES BERTIN
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MARIO CEZAR FERREIRA GOMES BERTIN
  • ALEXANDRE LEITE GADELHA
  • ERICO GONCALVES DE FIGUEIREDO
  • Data: 20/12/2016

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  • Sistemas singulares compõem, sem duvida, uma vasta gama dos sistemas de interesse
    físico. Para melhor elucidar isso basta ser dito que as teorias de gauge são teorias com
    vínculos. O método de Dirac para tratar sistemas desse tipo é o mais e antigo e atualmente
    ainda o mais utilizado. Nesse trabalho, vamos desenvolver um formalismo alternativo para
    tratar os Sistemas não Hessianos, esse formalismo é o formalismo de Hamilton-Jacobi. O
    formalismo de Hamilton-Jacobi permite, por meio da condição de integrabilidade, separar
    os vínculos em involutivos e não involutivos. Os parenteses generalizados, por sua vez, são
    responsáveis por reduzir o espaço de fase do sistema eliminando os vínculos não involutivos.
    Para finalizar o trabalho, vamos aplicar esse formalismo para o modelo BF em duas e três
    dimensões e para o campo de Yang-Mills topologicamente massivo.


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  • Singular systems undoubtedly make up a wide range of systems of physical interest. To
    further elucidate it suffices say that gauge theories are theories with constraints. Dirac’s
    method for dealing with such systems is undoubtedly the most widely used. In this work
    we develop an alternative formalism to treat non-Hessian Systems, this formalism is the
    Hamilton-Jacobi formalism. The Hamilton-Jacobi formalism allows, through the condition
    of integrability, to separate the constrained into involutive and non-involutive. Generalized
    brackets are responsible for reducing the phase space of the system by eliminating the
    non-involutive constraints. We will apply this formalism for the BF model in two and
    three dimensions and for the topologically massive Yang-Mills field.

2015
Dissertações
1
  • ELYMAR SOUZA DE OLIVEIRA
  • APLICAÇÃO DO MÉTODO DE FUNÇÕES DE BASE RADIAIS NO AJUSTE DE CURVAS DE ENERGIA POTENCIAL

  • Orientador : FREDERICO VASCONCELOS PRUDENTE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANTONIO MOREIRA DE CERQUEIRA SOBRINHO
  • FREDERICO VASCONCELOS PRUDENTE
  • MILTON MASSUMI FUJIMOTO
  • Data: 01/04/2015

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  • 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.


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  • In complex systems, modeling, based on fundamental laws to determine the behavior of dynamic systems, constitutes an essential aspect of methodological choice, especially if dealing with a non-linear system. An alternative to overcome this difficulty is the use of strategies and procedures aimed at determining the most appropriate mathematical models to the observed conditions based on theoretical and experimental partial system data. In perspective, Artificial Neural Networks RNA are computer-based techniques inspired by a mathematical model of intelligent neural structure bodies, having an information processing complex and highly non linear system which performs calculations in parallel, and acquires knowledge by experience, including applied in recognition processes / pattern classification, used as a tool in this work. The interest lies in the fitting of potential energy curves related to the treatment of reactive scattering H + LiH, a process that is of interest in literature, since the formation and depletion of LiH species may have played an important role during the evolution of the early universe. Therefore, in order to obtain results for the analyzed situation, the nonlinear mapping chosen were the Radial Basis Function RBF, consisting of a arbitrary basis of determine the likely patterns associated with the input vectors, enabling the construction of mathematical models from the training processes and recognition of the RNA. The successful outcome, to the geometries and conditions considered, can be observed in proximity of the data fit with the data used for learning and testing

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