Orientador : Abraham Hirsz Zimerman / Mestre

Orientador: Vicente Pleitez / Banca: Ivone Albuquerque / Banca: José Kenichi Mizukoshi / Banca: Fernando Luiz de Campos Carvalho / Banca: Fernando Marroquim Leão de Almeida Junior / Resumo: Neste trabalho, desenvolvemos um estudo da fenomenologia que envolve duas extensões do modelo padrão eletrofraco, com o fator de gauge 'U IND. B−L'. Nesses modelos, estudamos o setor dos bósons de gauge neutros, denominados, na literatura de física de partículas, de Z'. Daremos ênfase ao estudo dos observáveis que serão úteis na discriminação de modelos de física nova no LHC e ILC. Dentre esses observáveis, destacamos: assimetria forward-backward, assimetria left-right, assimetria de polarização, assimetrias mistas, entre outras assimetrias, recentemente propostas no contexto do LHC, como as asssimetrias central e de borda / Abstract: In this work, we study of the phenomenology of two extensions of the electroweak standard model with the gauge factor 'U IND. B−L'. In these models, we have studied the sector of neutral gauge bosons, known in the literature of particle physics as Z'. We will emphasize the study of observables that will be useful for discriminating models of new physics at the LHC and ILC. Among these observables we highlight: forward-backward asymmetry, left-right asymmetry, polarization asymmetry, mixed asymmetries, among other recently proposed asymmetries in the context of the LHC as central and edge asymmetries / Doutor

Orientador: Vicente Pleitez / Banca: Alex Gomes Dias / Banca: Yara do Amaral Coutinho / Mestre

Orientador: Abraham Hirsz Zimerman / Mestre

Orientador: Amir Ordacgi Caldeira / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-03T23:03:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Doretto_RicardoLuis_D.pdf: 962587 bytes, checksum: a729eefcb9bac18056fec4663804ec26 (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: Neste trabalho, foi desevolvido um método de bosonização para o gás bidimensional de elétrons, sujeito a um campo magnético uniforme e perpendicular, quando o fator de preenchimento é unitário (v = 1). Mostramos que as excitações elementares neutras do sistema, conhecidas como magneto excitons, podem ser tratadas aproximadamente como bósons. Em seguida, aplicamos o método para estudar o sistema interagente. Neste caso, o Hamiltoniano do sistema fermiônico é mapeado em um modelo bosônico interagente, cuja relação¸ de dispersão dos bósons é igual àquela anteriormente calculada por Kallin e Halperin. Além disso, o termo interagente leva a formação de estados ligados de dois bósons. Discutimos uma possível relação entre estas excitações e aquelas do tipo par skyrmion-antiskyrmion, de modo análgo ao encontrado para o modelo de Heisenberg ferromagnético. O limite semiclássico do Hamiltoniano bosônico interagente também é analisado e, aqui, o resultado encontrado está de acordo com aquele derivado a partir do modelo de Sondhi et al. para o quantum Hall skyrmion. O espectro de fotoluminescência do gás bidimensional de elétrons interagentes com v = 1 também foi calculado. Consideramos um modelo análogo àquele adotado para o estudo do problema do X-ray edge em metais, que foi resolvido analiticamente através de nosso método de bosonização¸. Calculamos os espectros de emissão das radiações¸ circularmente polarizadas à direita e à esquerda para as situações onde a distância entre os planos do gás de elétrons e do buraco da banda de valência é menor ou maior que o comprimento magnético. Para o primeiro caso, é mostrado que o espectro de fotoluminescência pode ser entendido como a recombinação do chamado estado excitônico com o buraco de valência, enquanto, para o segundo caso, o espectro observado está relacionado à recombinação de um estado constituído por um elétron de spin down ligado a n-ondas de spin. Este estado mostra-se bastante adequado para descrever o quantum Hall skyrmio n / Abstract: We develop a bosonization scheme for the two-dimensional electron gas in the presence of an uniform magnetic field perpendicular to the two-dimensional system when the filling factor is one (v = 1). It is shown that the elementary neutral excitations of this system, known as magnetic excitons, can be treated approxima-tely as bosons and the method is applied to the interacting system. It is shown that the Hamiltonian of the fermionic system is mapped into an interacting boso-nic Hamiltonian, where the dispersion relation of the bosons agrees with previous Kallin and Halperin calculations. The interacting term accounts for the formation of two-boson bound states. We also discuss a possible relation between these exci-tations and the skyrmion-antiskyrmion pair one, in analogy with the ferromagnetic Heisenberg model. The semiclassical limit of the interacting bosonic Hamiltonian is analyzed and it is shown that the results are in agreement with those derived from the model of Sondhi et al. for the quantum Hall skyrmion. The photoluminescence spectra of the interacting two-dimensional electron gas at v = 1 is also calculated. We consider a model similar to the one adopted to study the X-ray spectra of metals and solve it analytically using the bosonization method. We calculated the emission spectra of the right and left circularly polarized radiations for the situations where the distance between the two-dimensional electron gas and the valence band hole are smaller and greater than the magnetic length. For the former, it was shown that the polarized photoluminescence spectra can be understood as the recombination of the so-called excitonic state with the valence band hole whereas, for the latter, the observed emission spectra can be related to the recombination of a state constituted by a spin down electron bound to n-spin waves. This state seems to be a good description for the quantum Hall skyrmion / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matermáticas, Programa de Pós-Graduação em Física, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2017-04-25T04:01:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 344473.pdf: 1531673 bytes, checksum: c4b0d3bda290c0cdf6d3bc7e2a7b9f21 (MD5) Previous issue date: 2016 / O Processo Drell-Yan é utilizado como exemplo para o estudo de produção do bóson massivo Z com o intuito de entender as interações envolvendo a Força Fraca assim como o estágio atual do nosso conhecimento a respeito da estrutura hadrônica. Para isso foi revisto o Modelo Padrão de Partículas Elementares dando destaque às suas principais características relevantes na formulação dos tópicos abordados, sendo elas o Confinamento, a Liberdade Assintótica, e o Teorema da Fatorização da QCD, e a Quiralidade da Teoria Fraca. Também são abordados alguns tópicos desenvolvidos ao longo do estudo da estrutura hadrônica que levaram ao desenvolvimento do Modelo de Pártons proposto por Feynman e que permite estudarmos a estrutura interna dos hádrons na forma das Funções de Distribuição de Pártons (PDFs) a partir do cálculo da seção de choque entre os constituintes dos prótons. Apresentados todos os conceitos é feito cálculo da seção de choque partônica do processo Drell-Yan através da aplicação das regras de Feynman.<br> / Abstract : The Drell-Yan process is used as an example to study the production of the massive boson Z with the intent of learning about the interactions of the Weak force as well as our current understanding about the hadronic structure. For that the Standard Model of Elementary Particles is reviewed with emphasis on its main characteristics relevant to the covered topics, those being the Confinement, Asymptotic Freedom, and the Factorization Theorem of QCD, and the Quirality of the Weak Theory. Some topics developed through the study of the hadronic structure are also reviewed, finally leading to the Parton Model proposed by Feynman that allows us to study the inner structure of the hadrons in the form of Parton Distribution Functions (PDFs) from the evaluation of the cross section of its constituents. After the aforementioned concepts are covered the partonic cross section of the Drell-Yan process is computed using the Feynman rules.

Orientador: Nicim Zagury / Dissertação (mestrado) - Pontificia Universidade Catolica do Rio de Janeiro / Made available in DSpace on 2018-08-03T18:16:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Caldeira_AmirOrdacgi_M.pdf: 1605883 bytes, checksum: 0b45a9385ae8d991b5a45c4af8d92d42 (MD5) Previous issue date: 1976 / Resumo: O processo de relaxação em um sistema de bosons acoplados é discutido. Se obtém as constantes de relaxação e a expressão para a evolução temporal dos modos normais. O campo crítico para as instabilidades dos modos normais é calculado no caso do sistema ser excitado paramétricamente. Aplica-se então estes resultados à interação magnetoelástica e a produção de fonons em diferentes ressonâncias é estudada / Abstract: The relaxation process in a coupled bosons system is discussed. The relaxation constant and the expression for the temporal evolution of the normal modes are obtained. The critical field is calculated when the system is parametrically excited. These results are applied to the magnetoelastic interaction, and the unstable growth of phonons in different resonances is studied. / Mestrado / Física / Mestre em Física

Neste trabalho estudou-se a fenomenologia da observação de novos bósons vetoriais com massa da ordem de 1 TeV no LHC. Em particular, a análise foi feita para um bóson vetorial neutro que se acopla com os bósons carregados do Modelo Padrão e esses bósons decaem hadronicamente deixando uma assinatura com jatos no detector. Esse tipo de sinal possui um enorme fundo de QCD devido ao ambiente hadrônico intrínseco ao LHC, de maneira que o uso de técnicas de análise de subestrutura de jatos se tornam indispensáveis. A motivação do trabalho vem dos modelos com dimensões extras curvas que possuem torres de Kaluza-Klein de novos bósons de gauge. Estes são responsáveis por garantir a unitariedade nos espalhamentos dos bósons vetoriais do MP, estudamos em especial a primeira excitação do \'Z POT. 0\', o bóson \'Z POT. 1\'. Na análise fenomenológica vericamos que o LHC possui um grande potencial de descoberta e exclusão dessas classes de modelos além do MP. Para tanto estudamos o sinal pp -> \'Z POT. 1\' -> WW -> jatos e os processos do MP do tipo pp -> jatos, com pelo menos dois jatos na janela de massa do W. Vericamos que para um \'Z POT. 1\' de largura \'M IND. z \'IND. 1\'/10, com massa da ordem de 1 TeV e acoplamentos da ordem de \'10 POT. 3\' vezes menores que os acoplamentos do MP é possível observá-lo no LHC com 30 \'fb IND. -1\' de luminosidade integrada com 14 TeV de energia no centro de massa. / In this work we present a phenomenological study of the observation of new vector bosons with mass around 1 TeV at the LHC. We analyse a neutral vector boson that couples to the charged bosons of the Standard Model and this bosons decay hadronically leaving a multiple jets signature on the detector. This kind of signal has an enormous QCD background due to the hadronic enviroment of the LHC, making the analysis of jet substruture indispensable. The motivation for this work comes from warped extra dimensions models, wich have Kaluza-Klein towers of new gauge bosons. These are responsable for assuring the unitarity of the vector bosons scatterings in the SM. We studied the first excitation of the Z0 bosons, the Z1 boson. We veried that the LHC has a great potential of discovery or exclusion for this classes of theories beyond the SM. For the analysis, we studied the process pp -> Z1 -> WW -> jets and the background processes of the SM of the type pp -> jets, with at least two jets in the W mass window. We veried that for a Z1 with width MZ1/10 , mass of O(1 TeV) and couplings 10^3 times more weakly than those of the SM, it is possible to observe it in the LHC with 30 fb-1 of integrated luminosity in the 14 TeV run.

São investigadas, utilizando-se a distribuição grande canônica, as modificações introduzidas nas propriedades termodinâmicas e magnéticas de um sistema de bosons confinado por um potencial harmônico cilindricamente e esfericamente simétrico. O sistema apresenta condensação de B.E. somente no limite de confinamento fraco e a causa desta transição é devido a não homogeneidade do sistema, além da dependência da função densidade de estados próximos da energia mínima. Para este limite de confinamento fraco, são analisados ainda os limites de campo magnético forte ou fraco, apresentando comportamentos distintos, podendo ser comparados com o sistema de May ou com o sistema de gás ideal não confinado e com campo magnético nulo (sistema livre). A ordem da transição analisada constatando-se não ser de primeira ordem. O calor específico mostra uma descontinuidade finita na temperatura de transição. Abaixo desta temperatura de transição, o sistema apresenta uma magnetização espontânea, valendo então a lei B-H. / The modifications introduced in the thermodynamic and magnetic properties of a bosons system which is limited by a spherical and cylindrically harmonic potencial are investigated, using the grand canonical distribution. The system presents B.E. condensation only in the weak confinement limit and the cause of this transition is due to the non-homogeneity of the system in addition to the dependence of the density function of states near the minimum energy level. About this weak confinement limit, the limits o£ the strong or weak magnetic field are analysed too. The limit of the strong or weak magnetic field show distinctive behavior and they may be compared with the May\'s system or with the non-confined system of the ideal gas and with the null-magnetic field (free system). The order of this transition is analysed and it is verified as not being of the first order. The specific heat present a finite discontinuity in the transition temperature. Below this transition temperature, the system presents a spontaneous magnetization thus satisfying the B-H law.

Estendemos a representação integral de Nakanishi para resolver o problema do estado ligado relativístico de duas partículas em duas dimensões espaciais no espaço de Minkowski, como um protótipo de um exciton (par eletrón-buraco) em uma folha de grafeno. Utilizamos neste estudo a equação de Bethe-Salpeter em 2+1 dimensões na aproximação de escada, para dois bósons interagentes através da troca de um bóson massivo (modelo de Yukawa). A amplitude de Bethe-Salpeter do estado ligado, solução da equação homogênea, foi escrita na representação integral de Nakanishi em 2+1 dimensões, e a equação para a função peso foi deduzida. O método utilizado para essa derivação faz uso da projeção na frente de luz da equação de Bethe-Salpeter, como recentemente feito para 3+1 dimensões. O essencial nesse método é reconhecer que a dinâmica efetiva da componente de valência da função de onda na frente de luz é capaz de descrever a complexidade da equação de Bethe-Salpeter quando essa é projetada na frente de luz. Também derivamos uma forma simplificada da equação integral para a função peso de Nakanishi baseados na conjectura de unicidade dessa função no regime não-pertubativo. Apresentamos, também, uma análise numérica da solução da eq. de Bethe-Salpeter para o estado ligado dos dois bósons em 2+1 dimensões na aproximação de escada.