Made available in DSpace on 2014-12-17T15:26:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 KalineAFCA.pdf: 1172688 bytes, checksum: f41b32900941fd7aa7f11ba28ed0cf1b (MD5) Previous issue date: 2009-08-28 / In this work we present the principal fractals, their caracteristics, properties abd their classification, comparing them to Euclidean Geometry Elements. We show the importance of the Fractal Geometry in the analysis of several elements of our society. We emphasize the importance of an appropriate definition of dimension to these objects, because the definition we presently know doesn t see a satisfactory one. As an instrument to obtain these dimentions we present the Method to count boxes, of Hausdorff- Besicovich and the Scale Method. We also study the Percolation Process in the square lattice, comparing it to percolation in the multifractal subject Qmf, where we observe som differences between these two process. We analize the histogram grafic of the percolating lattices versus the site occupation probability p, and other numerical simulations. And finaly, we show that we can estimate the fractal dimension of the percolation cluster and that the percolatin in a multifractal suport is in the same universality class as standard percolation. We observe that the area of the blocks of Qmf is variable, pc is a function of p which is related to the anisotropy of Qmf / Neste trabalho, apresentamos uma colet?nea dos principais fractais, observamos suas propriedades, m?todo de constru??o, e a classifica??o entre fractais auto-similares, autoafins e fractais aleat?rios, comparando-os a elementos da Geometria Euclidiana. Evidenciamos a import?ncia da Geometria Fractal na an?lise de v?rios elementos da nossa realidade. Enfatizamos a import?ncia de uma defini??o adequada de dimens?o para estes objetos pois, a tradicional defini??o de dimens?o que conhecemos, n?o reflete satisfatoriamente as propriedades dos fractais. Como instrumentos para a obten??o dessas dimens?es, s?o apresentados os M?todos de Contagem de Caixas, de Hausdorff-Besicovitch e de Escala. Estudamos o Processo de Percola??o na rede quadrada, comparando-o ? percola??o no objeto Multifractal Qmf. Desta compara??o, verifica-se algumas diferen?as entre esses dois porcessos: na rede quadrada o n?mero de coordena??o c ? fixo, em Qmf ? vari?vel; cada c?lula no multifractal Qmf pode afetar de maneira diferente o aglomerado percolante e, o limiar de percola??o pc em Qmf, ? menor do que na rede quadrada. Analisamos o gr?fico do histograma das redes percolantes versus a probabilidade de ocupa??o p e, dependendo do par?metro p e do tamanho da rede L , o histograma pode apresentar estat?stica bimodal. Motramos que se pode estimar a dimens?o fractal do aglomerado percolante. Percebemos que o processo de percola??o num suporte multifractal est? muito pr?ximo ? percola??o na rede quadrada, al?m disso, a ?rea dos blocos de Qmf varia e pc ? uma fun??o de p, o qual est? intimamente ligado a anisotropia do multifractal em estudo

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-07-03T14:11:15Z No. of bitstreams: 1 AcacioSilveiraDeMelo_DISSERT.pdf: 122869949 bytes, checksum: f9b3641fc5a1b60341859e275b85c1c3 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-07-10T12:50:20Z (GMT) No. of bitstreams: 1 AcacioSilveiraDeMelo_DISSERT.pdf: 122869949 bytes, checksum: f9b3641fc5a1b60341859e275b85c1c3 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-10T12:50:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AcacioSilveiraDeMelo_DISSERT.pdf: 122869949 bytes, checksum: f9b3641fc5a1b60341859e275b85c1c3 (MD5) Previous issue date: 2017-03-23 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / O efeito magnetoimped?ncia (MI) ? uma das ferramentas mais completas para a an?-lise magn?tica de nanoestruturas, uma vez que ? poss?vel observar o comportamento mag-n?tico din?mico em diferentes faixas de frequ?ncias e campos magn?ticos aplicados, emregimes magn?ticos saturado e n?o saturados. Nos ?ltimos anos, estudos t?m investigadoa in?u?ncia da geometria das amostras no efeito MI, em particular, sistemas na forma detricamadas e de Meander-line, separadamente. Baseado nisso, este trabalho busca umaintegra??o destas duas geometrias com o objetivo de estudar as propriedades estruturais eo comportamento magn?tico quase-est?tico e din?mico em tricamadas de [NiFe/Cr/NiFe].As amostras foram produzidas atrav?s da t?cnica de Magnetron Sputtering, sobre subs-trato amorfos de vidro, com espessura das camadas ferromagn?tica variando entre 75 nm e142.5 nm, enquanto a espessura da camada de Cr varia entre 15 nm e 150 nm, totalizandoum conjunto de 10 amostras. Em particular, a espessura total da tricamada foi mantidaconstante em 300 nm independente da amostra produzida. Associado a isto, para cadaconjunto de espessura acima citado foram utilizados tr?s diferentes geometrias no planodo substrato, a primeira na forma retangular, tradicionalmente estudada, e as outrasduas na forma Meander-line, produzidas utilizando-se m?scaras durante o crescimentodos ?lmes. A caracteriza??o estrutural, atrav?s da difra??o de raios X, mostrou um com-portamento cristalogr??co tradicionalmente encontrados para ?lmes de NiFe crescidos emsubstratos amorfos, com uma textura [111]. A caracteriza??o magn?tica quase-est?tica foirealizada atrav?s de curvas de magnetiza??o, obtidas para diferentes dire??es de campomagn?tico aplicado no plano do ?lme em rela??o ao eixo principal da amostra, atrav?sda t?cnica de magnetometria de amostra vibrante (VSM). De uma forma geral, as curvasde magnetiza??o revelam propriedades magn?ticas isotr?picas no plano e s?o fortementedependentes da espessura das camadas ferromagn?ticas de NiFe. Por outro lado, umafraca depend?ncia com a geometria estudada (retangular ou Meander-line) ? observado,como esperado. Finalmente, para o estudo da din?mica da magnetiza??o, foi utilizada at?cnica de magnetoimped?ncia em uma ampla faixa de campo (?700 Oe) e frequ?ncia (0.5at? 3.0 GHz). Al?m disso, duas con?gura??es entre campos e correntes foram exploradas,denominadas aqui de con?gura??o longitudinal (campo e corrente na mesma dire??o) etransversal (campo aplicado perpendicularmente ? corrente). As medidas de magnetoim-ped?ncia apresentam uma estrutura de picos duplos ou m?ltiplos picos, caracter?sticos doefeito FMR, maior respons?vel pelas varia??es do efeito MI no intervalo de frequ?nciasestudado. Com respeito a depend?ncia do efeito em fun??o da raz?o entre as espessurasdas camadas de NiFe e Cr, ? poss?vel observar uma forte in?u?ncia da anisotropia mag-n?tica na estrutura de picos das curvas de MI, principalmente nas amostras com camadasferromagn?ticas mais espessas, este fato est? ligado a contribui??o de anisotropia parafora do plano. Por ?m, uma an?lise das curvas em rela??o a geometria das amostras re-vela mudan?as no comportamento da din?mica de magnetiza??o, acarretando em curvasassim?tricas e uma grande complexidade na estrutura de picos observado.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-08-10T11:35:30Z No. of bitstreams: 1 AnaClaudiaDeMeloCaldasBatista_TESE.pdf: 6455968 bytes, checksum: e236bd6847574ecdc738c08d4eb6a4fb (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-08-10T16:05:11Z (GMT) No. of bitstreams: 1 AnaClaudiaDeMeloCaldasBatista_TESE.pdf: 6455968 bytes, checksum: e236bd6847574ecdc738c08d4eb6a4fb (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-10T16:05:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AnaClaudiaDeMeloCaldasBatista_TESE.pdf: 6455968 bytes, checksum: e236bd6847574ecdc738c08d4eb6a4fb (MD5) Previous issue date: 2017-06-12 / Os tecidos h?bridos a base de fibras sint?ticas v?m sendo desenvolvidos pelo setor industrial como nova alternativa de refor?o para comp?sitos polim?ricos. Neste sentido, surge a necessidade do conhecimento das caracter?sticas mec?nicas desses comp?sitos polim?ricos com tecidos h?bridos, que at? o presente momento foram pouco estudados. Em determinadas condi??es de projetos, tr?s caracter?sticas s?o significativas: anisotropia, presen?a de descontinuidades geom?tricas e forma de hibridiza??o. Esta tese busca contemplar todas essas influ?ncias com o estudo de dois laminados comp?sitos, utilizando dois tecidos: o tecido h?brido de fibras de Carbono/Vidro e o tecido h?brido de fibras de Carbono/Aramida, ambos tendo como matriz a resina ep?xi ?ster Vin?lica. Para obten??o dos laminados foi utilizado o processo de fabrica??o de lamina??o manual (Hand-lay-up). Para o estudo proposto foram realizados os ensaios de tra??o uniaxial nos corpos de provas de forma que todos os diferentes tipos de fibras tivessem sua orienta??o coincidente com a dire??o da carga aplicada, al?m da orienta??o das fibras a ?45? com o objetivo de conhecer o comportamento ao cisalhamento para ambos os laminados. Os ensaios foram realizados, tanto para a condi??o original (sem furo) quanto para a condi??o com a descontinuidade geom?trica (caracterizada como um furo central, que para a orienta??o de fibra de melhor desempenho mec?nico teve seu di?metro vari?vel). Estudos das propriedades de resist?ncia ?ltima, rigidez e caracter?sticas da fratura mec?nica (macrosc?pica e microsc?pica) foram desenvolvidos. Para influ?ncia da rela??o w/D (largura do CP/di?metro do furo) foi realizado um estudo anal?tico tendo como base a avalia??o do fen?meno da concentra??o de tens?o a partir dos crit?rios de falhas: Crit?rio da Tens?o Pontual (Point Stress Criterion -PSC) e Crit?rio da Tens?o M?dia (Average Stress Criterion - ASC), assim como um estudo num?rico utilizando o M?todo de Elementos Finitos. Nesses estudos o objetivo central foi ? determina??o do fator de concentra??o de tens?o (K) dos materiais propostos, usando tanto a influ?ncia dos m?dulos el?sticos quanto unicamente dos par?metros geom?tricos. Os estudos mostraram que o comportamento mec?nico e caracter?stica da fratura foram fortemente influenciados pela anisotropia e hibridiza??o e a descontinuidade geom?trica. Os modelos anal?ticos e num?ricos obtiveram resultados em concord?ncia com os encontrados na literatura. Palavras chaves: Tecidos h?bridos, descontinuidade geom?trica, anisotropia, hibridiza??o. / Hybrid synthetic fiber-based fabrics have been developed by the industrial sector as a new reinforcement alternative for polymer composites. In this respect, there is a need to know the mechanical characteristics of these hybrid polymer composite fabrics, which have been little studied to date. Under project conditions, three characteristics are significant: anisotropy, geometric discontinuities and type of hybridization. This thesis aims to investigate all of these influences by studying two composite laminates, using two fabrics: a hybrid carbon/glass fiber fabric and a hybrid carbon/aramid fiber fabric, both with epoxy vinyl ester resin as matrix. The manufacturing process used was hand lay-up to obtain the laminates. Uniaxial tensile tests were conducted on test specimens so that all the different types of fibers were oriented in the direction of the applied load, in addition to fiber orientation at ?45? in order to determine the shear behavior of the laminates. The tests were carried out in both the original condition (without hole) and with geometric discontinuity (characterized as a central hole, whose diameter was variable for orientation of high mechanic performance fiber). A number of studies on ultimate strength and fracture mechanics characteristics (macroscopic and microscopic) have been conducted. To determine the influence of the w/D ratio (width of test specimen/diameter of the hole), an analytical study was performed based on stress concentration using Point Stress Criterion (PSC) and Average Stress Criterion (ASC) failure theories, as well as a numerical study using the Finite Elements Method. In these studies, the primary objective is to determine the stress concentration factor (K) of the proposed materials, using both the influence of elastic modulus and geometric parameters. The studies showed that mechanical behavior and fracture characteristics were strongly influenced by anisotropy, hybridization and geometric discontinuity. The analytical and numerical models obtained results showing good agreement with those reported in the literature.

O problema da universalidade do Efeito de Localização Fraca (ELF) juntamente com correções em ordem 1/N do modelo de Wegner [13] são estudadas em presença de campo magnético utilizando os auto- estados exatos de Landau segundo o método da referencia [6]. Inicialmente calculamos a magnetocondutividade de um gás de elétrons com massas anisotrópicas onde os potenciais espalhadores são distribuidos aleatoriamente. Posteriormente, focalizamos um sistema de duas bandas desordenado onde são permitidos espalhamentos intrabandas e interbandas. Este modelo é explorado com e sem campo magnético. Os resultados indicam que a universalidade do ELF nos modelos citados acima se mantém no limite de campo fraco , bastando redefinir uma constante de difusão e um tempo de relaxação efetivos. Num segundo momento, também calculamos correções em ordem 1/ N à magnetocondutividade no modelo de Wegner em três dimensões pelo método já citado, obtendo que a divergência no limite infravermerlho é eliminada pela presença do campo através da frequência de ciclotron. Um ponto importante a respeito deste modelo é a maneira como calculamos a magnetocondutividade dada a complexidade dos diagramas de Feynman que aparecem a ordem 1/ N neste modelo. Mostramos que , de maneira geral, existem duas formas equivalentes de calculo daquela quantidade (fórmula de Einstein e Abrikosov) . No entanto, pela estrutura de cada uma delas e sob certas circunstancias bem especificas, como por exemplo, os potenciais aleatórios serem. de contato, alguns diagramas que aparecem na expansão perturbativa de uma forma de cálculo (Einstein) , são suprimidos em outra (Abrikosov) , fato este que pode trazer simplificações, como é o caso concreto do modelo de Wegner em limite de campo fraco. Isto faz com que adotemos a fórmula de Abrikosov como estrategia de calculo da condutividade em todos os modelos estudados neste trabalho. / The problem of the universality of the weak localization Effect (WLE) and corrections in order 1/N to Wegner's model are studied in the presence of a magnetic field with a method based on Landau exact eigen-states according to the reference [6]. First , the magnetoconductivity of an anisotropic mass electron gas, in which the scatterer potentials are distributed randomly, was calculated. Second, it was studied a two band disordered system, in which intraband and interband scatterings are allowed. This model is explored with and without magnetic field. The results show that the WLE universality in the models mentioned before remains in the weak field limit, since an effective constant of difusion and an effective time of relaxation are redefined. After that , it were also calculated corrections in order 1/N to the magnetoconductivity in the Wegner's model in three dimensions with the method mentioned before that and the result was the divergence in the infra-red limit is eliminated by the field presence through the cyclotron frequency. Because the complexity of the Feynman diagrams in this model. it is important to highlight the way the magnetoconductivity was calculated. In general it was showed that there are two equivalent ways to calculate that quantity (Einstein and Abrikosov formulas) . Howewer, because of their structures and under certain specific circunstances, such as contact random potentials , some diagrarns which appear in the perturbative expansion of one kind of calculation (Einstein) are supressed in the other (Abrikosov) . This fact may offer some simplification, as it is the case in the Wegner model in weak field limit. For this, Abrikosov formula was used to calculate the conductivity in all the models studied in this thesis.

O uso de uma descrição cinética para analisar a propagação de ondas eletromagnéticas em um plasma empoeirado (dusty plasma) vem sendo desenvolvido ao longo dos últimos anos. À medida que a teoria é desenvolvida, novas aproximações são necessárias a fim de se obter resultados que descrevam melhor as observações. O objetivo de nosso trabalho é fazer um estudo a respeito das instabilidades em um plasma empoeirado, descrito por uma função de distribuição do tipo product-bi-kappa. Funções desse tipo podem ser úteis para aproximar de modo mais realista a forma das distribuições detectadas em plasmas espaciais, monitorados através de sondas e satélites. Entretanto, verifica-se que a maioria dos estudos já feitos envolvendo plasma convencional (composto de íons e elétrons, sem poeira) faziam uso de distribuições do tipo Maxwelliana e bi-Maxwelliana. Em decorrência disso, apresentamos primeiramente um amplo desenvolvimento na descrição cinética de instabilidades em plasma convencional usando distribuições do tipo product-bi-kappa, para só então prosseguir com a abordagem cinética de plasmas empoeirados, em que íons e elétrons podem ser descritos por distribuições não-térmicas do tipo product-bi-kappa. Instabilidades ion-cyclotron e ion firehose são o foco de nossos estudos. Análises numéricas a respeito da influência de anisotropias nas temperaturas de elétrons e íons nos mostraram que, com o uso de distribuições do tipo product-bi-kappa, ocorrem novas situações de instabilidades, bem como intensificação ou redução de instabilidades em situações já conhecidas como instáveis no caso de distribuições bi-Maxwellianas. Feita a análise a respeito da influência do tipo de partícula (elétrons ou íons), do tipo de anisotropia de temperatura e das relações entre as variáveis k e ? que aparecem na distribuição product-bi-kappa, iniciamos a etapa de inserção de grãos de poeira em nossa descrição e análise dessas mesmas influências em plasmas empoeirados. Nesse ponto, constatamos que o aumento da densidade numérica de particulas de poeira inseridas no plasma acarreta um enfraquecimento das instabilidades, visto através da diminuição do tamanho da região de números de onda que apresentam instabilidades e da redução das taxas de crescimento das instabilidades. / The use of a kinetic description to analyze the propagation of electromagnetic waves in a dusty plasma has been developed over the past years. As the theory is developed, new approaches are needed in order to obtain results that describe better the observations. The objective of the present work is a study regarding instabilities in a dusty plasma, with plasma particles described by a distribution function of type product-bikappa. Functions of this type may be useful to approximate more realistically the form of velocity distributions detected in space plasmas by probes and satellites. However, it is verified that the majority of the studies involving conventional plasma (consisting of ions and electrons without dust), usedMaxwellian and bi-Maxwellian distributions. Due to this reason, we start by presenting a comprehensive kinetic description of instabilities in conventional plasma, using product-bi-kappa distributions, and then proceed with a kinetic approach to the description of dusty plasmas, with ions and electrons described by the non-thermal product-bi-kappa distributions. Ion-cyclotron and ion firehose instabilities are at the focus of our studies. Numerical analyses about the influence of temperature anisotropies in electron and ion distributions have demonstrated that, with the use of product-bi-kappa distributions, new situations of instability occurr, as well as intensification or reduction of instabilities for situations which are already recognized as unstable in the case of bi-Maxwellian distributions. After analysis on the influence of the type of particle (electrons or ions), the type of temperature anisotropy and the relationship between the values of the k and ? constants which appear in the product-bi-kappadistribution, we have started to take into account the presence of dust grains in our description, and analyzed those influences in the case of dusty plasmas. At this point, we found that the increase of the number density of dust particles inserted into the plasma causes a weakening of instability, seen by decreasing size of the region of wavenumber which feature instability, and decrease of the magnitude of the growth rates of the instabilities.

A trefilação de barras é um dos mais antigos processos de conformação mecânica e pode ser definido como um processo de manufatura por deformação plástica, onde o fio-máquina (matéria-prima) é tracionado passando através de uma ferramenta cônica, causando uma redução da área da seção transversal e, aumentando o comprimento total. Este processo introduz tensões residuais no produto final. Parâmetros como ângulo de fieira, coeficiente de atrito e redução, bem como a anisotropia do material tem grande influência nestas tensões. Neste trabalho avaliou-se a influência dos parâmetros citados nas tensões residuais resultantes do processo de trefilação de barras redondas de aço AISI 1045 com diâmetro inicial de 20,46 mm e final, após trefilação, de 20,25 mm, através de simulação numérica, comparando os resultados obtidos numericamente com dados experimentais. Além disso, inseriram-se heterogeneidades nos modelos computacionais de trefilação para que fossem verificados seus efeitos sobre a distorção (empenamento) das barras. Foram criados seis modelos para simular as tensões residuais e para estes, realizadas diferentes validações numéricas, as quais sugerem uma grande proximidade entre o problema físico e o modelo computacional. O atrito teve uma maior influência na força de trefilação do que nas tensões residuais após trefilação. A utilização de duas fieiras para realizar a trefilação mostrou uma redução das tensões residuais trativas na superfície, sendo que reduzindo a distância entre as mesmas, observou-se uma redução ainda maior destas. A consideração da anisotropia do material também mostrou influência considerável no valor das tensões e deve ser levada em conta nas simulações. Observou-se também, pelas comparações entre as simulações, que pelas variações realizadas, os valores das tensões residuais simulados aproximaram-se dos valores experimentais medidos por difração de Nêutrons, porém os resultados ainda não foram satisfatórios. Neste trabalho também são discutidas as possíveis razões das diferenças observadas. / The wire drawing is one of the oldest mechanical forming processes and it may be defined as a manufacturing process for plastic deformation, where the wire rod (raw material) is pulled passing through a conical tool, causing a reduction in cross section area and increasing the total length. This process introduces residual stresses in the final product. Parameters such as die angle, friction coefficient, area reduction and the anisotropy of the material has great influence on these stresses. In this study was evaluated the influence of the parameters mentioned in the residual stresses resulting from the drawing process of round bars of AISI 1045 steel with initial diameter of 20.46 mm and final, after drawing, of 20.25 mm. Through numerical simulation, a comparison of numerical results and experimental data was carried out. Furthermore, heterogeneities were inserted in the drawing computational models to check their effects on distortion (warpage) of the bars. Six models were created to simulate the residual stresses with following numerical validations, showing good approximation between the physical problem and the computational model. Friction had a greater influence on the drawing force than in residual stresses after drawing. The use of two dies to perform the drawing showed a reduction of residual stresses, however if the distance between two dies is reduced, lower levels of resulting tensile residual stresses in the surface are seen. The consideration of the material anisotropy also showed considerable influence on the value of the residual stresses and it should be taken into account in the simulations. Concerning the comparison of simulated and measured residual stresses by the neutron diffraction method, the results approach similar profiles, however the results were still not satisfactory. This work discusses the possible reasons for the observed difference in terms of residual stresses.

Água é uma das substâncias mais abundantes da natureza e também a mais estudada pela comunidade científica, no entanto muitas das suas características ainda não são completamente explicadas. Para preencher essa lacuna muitos modelos computacionais foram propostos. Modelos que tratam a molécula como uma esfera que interage através de potenciais efetivos tem sido amplamente utilizados para simular água por serem de baixo custo computacional e, ainda assim, apresentarem anomalias semelhantes as da água. Dentre estes modelos encontra-se o modelo monomérico Lennard-Jones Gaussiana, LJG, proposto por Oliveira et. al. que consiste em partículas esfericamente simétricas interagindo através de um potencial contínuo de caroíco duro atenuado. Esse modelo apresenta anomalia na densidade, na difusão e anomalia estrutural. No entanto, a água não é esfericamente simétrica. Poderia a introdução de uma anisotropia modificar essas regiões anômalas? Para responder essa pergunta realizamos simulações de dinâmica molecular, no ensemble NVT, de um modelo composto por 250 moléculas diméricas. Cada molécula é formada por duas partículas esféricas de diâmetro ligadas rigidamente a uma distância λ=σ dos seu centros de massa e cada partícula do dímero interage com todas as outras partículas pertencentes a outros dímeros através do potencial de caroíco duro atenuado proposto por Oliveira et. al.. Mostramos que a introdução de uma pequena anisotropia aumenta as regiões de fase sólida e anômalas no diagrama de fases pressão versus temperatura. No entanto ao aumentarmos a anisotropia, ou seja, a distância entre os dímeros, essas regiões diminuem. Com o propósito de explicar esse comportamento não monotônico propomos a hipótese que a temperatura efetiva no diagrama de fases é de fato apenas devida aos graus de liberdade translacionais e que há, no nosso sistema, um desacoplamento entre os movimentos translacionais e não translacionais. Com a finalidade de confirmar tal hipótese, definimos ferramentas capazes de medir o papel dos graus de liberdade nesse efeito. Nossos resultados mostram que os diferentes graus de liberdade desempenham um papel fundamental no deslocamento das anomalias no diagrama de fases P vs T. / Water is one of the most abundant substances in nature and also the most studied by the scienti c community. However, its properties are not yet fully understood. In order to ll this gap many computational models were proposed. Models that treat the molecule as a sphere that interacts through an e ective potential have been widely used to simulate water because they are computationally cheaper and, even so,present anomalies similar to the water. Among these models there is the monomeric Lennard-Jones Gaussian, LJG, model proposed by Oliveira et. al. which consists in spherically symmetric particles interacting through a core-softened potential. This model present density, di usion and structural anomalies. However water is not spherically symmetric. Could be that the introduction of an anisotropy modi es the anomalous regions? In order to answer this question we performed molecular dynamics simulations in the NVT ensemble for a system composed by 250 dimeric molecules. Each molecule is formed by two spherically symmetric particles rigid linked at a distance λ=σ from the center of mass and each particle interacts with other particles belonging to other dimers by the potential proposed by Oliveira et. al.. We show that the introduction of anisotropy leads to a larger anomalous and solid phase regions however the increase of anisotropy shrinks those regions in the pressure versus temperature phase diagram. In order to explain this non-monotonic behavior we proposed the hypothesis that the phase diagram behavior can be explained taking into account the translational contribution to the temperature and that, in our system, there is a decoupling between translational an non-translational motions. To con rm this hypothesis we de ne tools capable of measure the role of the di erent degrees of freedom in this effect. We show that this degrees of freedom are fundamental to explain the location of the anomalies regions in the P vs T phase diagram.

Orientador: Eraldo Pereira Marinho / Banca: Geraldo Nunes Silva / Banca: . Suzete Maria Silva Afonso / Resumo: Esta dissertação objetiva-se ao estudo analítico de técnicas de interpolação integral - fundamentadas na teoria de distribuição, também conhecida como teoria de funções generalizadas - e suas aplicações a reconstrução de imagens formadas por partículas (noise image) e à forma anisotrópica das equações da hidrodinâmica com partículas suavizadas, no inglês smoothed particle hydrodynamics, bem conhecida como SPH. A aplicação a processamento de imagens é um caso particular da técnica de interpolação utilizada em SPH. A imagem original é fragmentada na forma de partículas (em duas dimensões), aleatoriamente colhidas dos píxeis da imagem original, cuja densidade de probabilidade é proporcional à escala de cinza de cada píxel vizinho. Então é feita uma reconstrução da imagem através de interpolação anisotrópica, evidenciando que detalhes estruturais do contexto original são mais bem recuperados do que a correspondente técnica isotrópica. Apesar de não realizarmos diretamente simulações de mecânica dos fluidos neste trabalho, o que é proposto aqui é uma revisão das equações fundamentais da técnica de simulação SPH para o caso anisotrópico. As interpolações apresentadas neste trabalho foram feitas a partir de um núcleo normalizado de suavização, definido na forma de uma função regulada por partes, conhecida como cubic-B-spline, que é de classe analítica C2 / Abstract: This mastered dissertation aims at the analytical study of integral interpolation techniques - based on the theory of distribution, also known as generalized function theory - and its applications the reconstruction of images formed by particles (noise image) and the anisotropic form of the fundamental equations of smoothed particle hydrodynamics, well known as SPH. The application to image processing is a particular case of the interpolation technique used in SPH. The original image is fragmented in the form of particles (in two dimensions), randomly drawn from the píxels of the original image, whose density is proportional to the gray scale of each neighboring píxel. Then a reconstruction of the image is made through anisotropic interpolation, evidencing that structural details of the original context are better recovered than the corresponding isotropic technique. Although we do not directly perform fluid mechanics simulations in this work, what is proposed here is a review of the fundamental equations of the SPH simulation technique for the anisotropic case. The interpolations presented in this work were made from a normalized smoothing kernel, defined as cubic-B-spline, which is of analytic class C2 / Mestre

Um método de aproximação usado no estudo teórico das propriedades magnéticas de sistemas de spin localizados e interagentes, conhecido por RFA (Aproximação de Campo de Reação), j aplicado a um modelo de Hamiltoniano que contam, além de uma interação de troca anisotrópica e da interação dipolar magnética entre os spins, um termo de anisotropia de partícula única. RFA é especialmente interessante quando os átomos magnéticos do cristal estão arranjados em cadeias lineares na rede cristalina com uma forte interação entre átomos vizinhos na mesma cadeia e uma interação muito mais fraca entre vizinhos em cadeias distintas. Uma revisão dás propriedades e exemplos destes sistemas, também conhecidos como quase-unidimensionais, é apresentada aqui. Como aplicação da teoria é apresentado um estudo da susceptibilidade magnética do CsNiF3. São obtidas as susceptibilidades perpendicular e paralela ao eixo c do referido composto em função da temperatura e comparadas com dados experimentais. / An approximation method, used in the theoretical study of the magnetic properties of interacting localized spins systems, known as RFA (Reaction Field Approximation) is applie) to a model Hamiltonian having a single particle anisotropy ter!: hesides the anisotropic exchange.interaction and the magnetic dipolar interaction between the spins. RFA is specially interesting when the magnetic atoms of the crystal arearranged in linear chaiiis in the crystaline lattice, with a strong interaction between neighbour atoms in the same chain and a much weaker interaction between neighbours indifferent chains. A review of the properties and some examples of these systems, also known as quasi-unidimensional, aregiven. As an application of the theory, a study of the magnetic susceptibility of CsNiF3 is presented. The temperature dependence of the paralel and perpendicular susceptibilities, with respect to the c axis,are obtained and compared with experimental data.

Nesta dissertação é apresentado um estudo experimental da densidade de energia cinética (Ek), induzida pela aplicação de um campo magnético, em cinco amostras de três sistemas supercondutores do tipo II. As amostras consistem em dois policristais do sistema SmBa2Cu3O7− (Sm123), dois monocristais do sistema Bi2Sr2CaCu2Ox (Bi2212) com concentrações de oxigênio ligeiramente diferentes, e um monocristal do ferro-pnictídeo BaFe1,84Co0,16As2 (BaFeCoAs). Em todos os casos, a densidade de energia cinética é obtida através da expressão proposta por Doria e colaboradores: Ek = −MB, onde M é a magnetização de equilíbrio e B é a indução magnética. A magnetização é obtida a partir de medidas do momento magnético realizadas segundo os procedimentos ZFC (zero field cooled ) e FC (field cooled ). Este estudo limita-se à região reversível da magnetização, nas proximidades da temperatura crítica da transição supercondutora. Para todas as amostras, é feita uma análise qualitativa do comportamento da linha de irreversibilidade e, nas amostras de Bi2212, são observados os efeitos da anisotropia para as situações em que o campo externo é aplicado nas orientações paralela ou perpendicular às camadas atômicas de CuO2. No caso do BaFeCoAs, apenas a configuração em que o campo é aplicado paralelamente ao eixo principal de simetria é investigada. Nas amostras de Sm123 encontraram-se contribuições à energia cinética correspondentes à região de campos intermediários. Nesta região, a magnetização pode ser estudada na aproximação de London para a teoria de vórtices em supercondutores do tipo II. Nas amostras de Bi2212, as contribuições identificadas para Ek originam-se de vórtices do tipo Abrikosov e da granularidade intrínseca. Nestas amostras, quando o campo magnético é aplicado paralelamente aos planos de CuO2, há evidências da ocorrência de uma transição de primeira ordem envolvendo o sistema de vórtices, o qual evolui de um regime 3D para 2D com o aumento da temperatura. Na amostra de BaFeCoAs, a densidade de energia cinética apresenta máximos locais em diferentes valores de temperatura e campo magnético, além de notáveis efeitos de pinning. / This dissertation presents an experimental study about the behavior of the kinetic energy density, Ek, induced by an applied magnetic field on five samples of three different type II superconducting systems. These samples are: two SmBa2Cu3O7− (Sm123) polycrystals, two Bi2Sr2CaCu2Ox (Bi2212) single crystals with slightly different oxygen concentrations, and one BaFe1,84Co0,16As2 (BaFeCoAs) single crystal. The kinetic energy density is obtained through the expression proposed by Doria et al.: Ek = −MB, were M is the equilibrium magnetization and B is the magnetic induction. The magnetization is obtained from magnetic moment measurements carried out following the ZFC and FC procedures. This study is limited to the reversible magnetization region near the critical temperature. For all samples, a qualitative analysis of the irreversibility line is performed. Anisotropy effects are observed in the Bi2212 samples when the external field is applied parallel or perpendicular to the CuO2 atomic planes. For the BaFeCoAs sample, only the configuration where the external field is applied parallel to c-axis is investigated. In the Sm123 samples, the kinetic energy contributions correspond to the intermediate field region, where the magnetization is described by the London approximation for the vortex theory in type II superconductors. In the Bi2212 samples the identified contributions for Ek originate from Abrikosov type vortex and intrinsic granularity. When the magnetic field is applied parallel to the CuO2 planes, evidences are observed for the ocurrence of a first-order transition nearly below Tc, related to decoupling of the vortex lattice from a 3D configuration to a 2D regime upon increasing the temperature. The kinetic energy density in the BaFeCoAs sample presents some local maxima in different temperature and field values. This sample also show strong pinning effects.