abstract: Conductance fluctuations associated with quantum transport through quantumdot systems are currently understood to depend on the nature of the corresponding classical dynamics, i.e., integrable or chaotic. There are a couple of interesting phenomena about conductance fluctuation and quantum tunneling related to geometrical shapes of graphene systems. Firstly, in graphene quantum-dot systems, when a magnetic field is present, as the Fermi energy or the magnetic flux is varied, both regular oscillations and random fluctuations in the conductance can occur, with alternating transitions between the two. Secondly, a scheme based on geometrical rotation of rectangular devices to effectively modulate the conductance fluctuations is presented. Thirdly, when graphene is placed on a substrate of heavy metal, Rashba spin-orbit interaction of substantial strength can occur. In an open system such as a quantum dot, the interaction can induce spin polarization. Finally, a problem using graphene systems with electron-electron interactions described by the Hubbard Hamiltonian in the setting of resonant tunneling is investigated. Another interesting problem in quantum transport is the effect of disorder or random impurities since it is inevitable in real experiments. At first, for a twodimensional Dirac ring, as the disorder density is systematically increased, the persistent current decreases slowly initially and then plateaus at a finite nonzero value, indicating remarkable robustness of the persistent currents, which cannot be discovered in normal metal and semiconductor rings. In addition, in a Floquet system with a ribbon structure, the conductance can be remarkably enhanced by onsite disorder. Recent years have witnessed significant interest in nanoscale physical systems, such as semiconductor supperlattices and optomechanical systems, which can exhibit distinct collective dynamical behaviors. Firstly, a system of two optically coupled optomechanical cavities is considered and the phenomenon of synchronization transition associated with quantum entanglement transition is discovered. Another useful issue is nonlinear dynamics in semiconductor superlattices caused by its key potential application lies in generating radiation sources, amplifiers and detectors in the spectral range of terahertz. In such a system, transition to multistability, i.e., the emergence of multistability with chaos as a system parameter passes through a critical point, is found and argued to be abrupt. / Dissertation/Thesis / Doctoral Dissertation Electrical Engineering 2016

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:34Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-06-27Bitstream added on 2014-06-13T20:29:07Z : No. of bitstreams: 1 bassinello_dg_me_bauru.pdf: 2448194 bytes, checksum: 911c482b9ecfe0c957b2b1eeca0bdacf (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Universidade Estadual Paulista (UNESP) / Neste trabalho é realizada a análise do comportamento dinâmico não linear, caótico e controle, de um sistema macro eletromecânico e um sistema micro eletromecânico, e esta dividida em duas partes: A primeira parte desta dissertação trata - se de um sistema eletromecânico de 2º ordem com um único grau de liberdade em escala macro. Tal sistema é constituído de um oscilador mecânico composto de massa, mola não linear e amortecedor acolplado a um circuito elétrico, este composto uma resistência em série com um atuador capacitivo e um magnésio variável. O objetivo desta análise é estudar o comportamento dinâmico do modelo eletromecânico em estado de equilíbrio, e verificar como as simplificaçõs das não linearidades podem alterar a resposta do sistema. São aplicadas dua técnicas de controle ativo o controle linear feedback e o controle utilizado a equação de Riccati dependente do estado, como ferramenta para obter as oscilações em uma órbita periódica desejada, e com a finalidade de realizar uma comparação entre a eficiência destes dois métodos, para este sistema. Na segunda parte é analisado o comportamento dinâmico de um sistema micro MEMS, representado por um micro-acelerômetro moderado por uma equação diferencial não-linear de segunda ordem. Este sistema considera duas placas fixas e uma placa móvel entre elas, a qual é aplicada uma tensão V (t), tais placas têm as funções de fornecer eletrodos para formar um capacitor e armazenar energia elétrica, e de fornecer elasticidade ou rigidez mecânica. Os resultados são obtidos através de simulações numéricas, sendo possível observar que para uma determinada faixa de parâmetros utilizados o sistema apresenta um comportamento indesejável. Através do uso da técnica do controle ótimo foi possível levar o sistema a uma orbita periódica desejada / This work presented analysis of the dynamic behavior of nonlinear and chaotic control, of electromechanical systems in macro and micro scales, and is divided into two parts. The first part of this work is an electromechanical system in macro scale of second order with of a single degree of freedom. This system consists of mechanical oscillator consisting of mass, spring nonlinear and damper, coupled to an electric circuit, this compound a resistence in series with a capacitive actuator and a magnetic variable. The purpose of this analysis is to study the dynamic behavior of electromechanical model in equilibrium, and see how the simplifications of nonlinearities can change the system response. Two techniques are applied to active control, linear feedback control, and control using the Riccati equation sate-dependent, as a tool for the oscillations in a disired periodic orbit, and with the purpose to make a comparison between the effectiveness of two methods for this system. In the second part we analyze the dynamic behavior of a micro electromechanical system MEMS, represented by a micro-accelerometer is modeled by a nonlinear differential equation of second order. This system takes two fixed plates and a movable plate between them, which is applied a voltage V (t), such boards have the function of providing electrodes to form a capacitor or store electrical energy, and providing mechanical stiffness or elasticity. Results are obtained through numerical simulations. As can be seen that for a certain range of parameters the sytem presents an undesirable behavior. Through the using the technique of optimal control could case the sysstem to a desired periodic orbit. For the system with dimensionless parameters one can observe a chaotic behavior. As in general it is not possible to obtain exact analytical solutions to equations, sought an approximate solution obtained by the method of perturbation, the (Method of Multiple Scales)

Made available in DSpace on 2016-12-12T20:15:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 capa_ate_sumario.pdf: 940719 bytes, checksum: 34845651ded8147831931a5314e46c27 (MD5) Previous issue date: 2012-02-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In this work, we numerically studied a four-dimensional Chua circuit model through bifurcation diagrams and parameter spaces. Our main objective here is to ex-tend the studies already realized in this system, showing a wider range of its behavior. For this purpose, we constructed the parameter spaces using the Lyapunov exponents spectrum through color scales, varying simultaneously two parameters of the system. With this procedure it was possible to discover where are the chaotic regions, the pe-riodic ones and the fixed points for the set of parameters. / Este trabalho tem como foco principal estudar, por métodos numéricos, um circuito eletrônico de Chua composto de quatro equações diferenciais através de diagramas de bifurcação e espaços de parâmetros. Nossa proposta aqui é ampliar os estudos numéricos já realizados neste sistema, revelando uma gama maior do seu comportamento. Para isso, realizamos construções dos espaços de parâmetros nos quais apresentam os valores dos expoentes de Lyapunov através de escalas coloridas, mediante a variação de dois parâmetros que compõem o circuito eletrônico. Com este procedimento é possível descobrir onde existem regiões caóticas, periódicas e pontos fixos para o conjunto de parâmetros do sistema.

Made available in DSpace on 2016-12-12T20:15:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Introducao.pdf: 113158 bytes, checksum: b51f1d71911c67cb5ee9a76e2f64e8be (MD5) Previous issue date: 2012-03-02 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In this work we studied the dynamical behavior of driven oscillators on the parameter spaces. To characterize the behavior on parameter spaces, we use two numerical methods: one to calculate the most positive Lyapunov exponent and one to calculate the spectrum of the exponents. The dynamical systems studied in this work are: three complex driven oscillators and a four-dimensional Chua circuit. With the help of the parameter spaces, it was possible to observe various dynamical behaviors of the systems. We also use others techniques, as bifurcation diagrams and trajectories on phase space (attractors) to characterize the systems dynamics. However, between the two numerical methods used, the best one was that calculate the Lyapunov exponent spectrum, because it is possible to construct the parameter spaces for the .rst and the second largest Lyapunov exponent. / Nesta dissertação estudamos a dinâmica dos osciladores forçados, via estudo do espaço (plano) de parâmetros. Para caracterizar o comportamento no espaço de parâmetros, usamos dois métodos: um que calcula somente o maior expoente de Lyapunov e o outro que calcula o espectro de Lyapunov. Os sistemas estudados nessa dissertação são: três osciladores complexos forçados e um circuito de Chua forçado no espaço quadridimensional. Com a construção dos espaços de parâmetros, foi possível observar diversos comportamentos dinâmicos. Usamos também, outras técnicas conhecidas, como a construção de diagramas de bifurcação e trajetórias no espaço de fase, para caracterizar a dinâmica dos sistemas. Porém, o método que apresentou mais recursos para caracterizar a dinâmica de um sistema, foi o que calcula o espectro de Lyapunov, pois, a partir daí, é possível construir os espaços de parâmetros para o primeiro e para o segundo maiores expoentes de Lyapunov.

Submitted by Joelson Dayvison Veloso Hermes (joelson.hermes@ifsuldeminas.edu.br) on 2018-04-23T01:02:53Z No. of bitstreams: 1 Joelson_VFinal.pdf: 1544708 bytes, checksum: 9c429a972747727fd4f21efd9b4bdf5a (MD5) / Rejected by Ana Paula Santulo Custódio de Medeiros null (asantulo@rc.unesp.br), reason: - Falta a capa; - Falta a ficha catalográfica, que deve ser solicitada pelo site da biblioteca e colocada após a página de rosto (na versão online) e no verso da página de rosto (na versão impressa); - Folha de aprovação está sem as assinaturas e o resultado (verificar com a seção de pós-graduação) on 2018-04-24T12:48:21Z (GMT) / Submitted by Joelson Dayvison Veloso Hermes (joelson.hermes@ifsuldeminas.edu.br) on 2018-05-07T17:02:26Z No. of bitstreams: 1 Joelson_Vonline.pdf: 2019330 bytes, checksum: 0b929a27a61310386659770f124bcd52 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Paula Santulo Custódio de Medeiros null (asantulo@rc.unesp.br) on 2018-05-07T17:53:12Z (GMT) No. of bitstreams: 1 hermes_jdv_me_rcla.pdf: 2014132 bytes, checksum: 9b8ffcfc6b30d128e5b4dd50f756a88c (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-07T17:53:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 hermes_jdv_me_rcla.pdf: 2014132 bytes, checksum: 9b8ffcfc6b30d128e5b4dd50f756a88c (MD5) Previous issue date: 2018-02-20 / Neste projeto aplicamos o formalismo de escala com o objetivo de explorar a evolução em direção ao equilíbrio perto de uma bifurcação tangente no mapa logístico. No ponto de bifurcação a órbita segue o caminho descrito por uma função homogênea com expoentes críticos bem definidos. Perto da bifurcação, a convergência para o equilíbrio é exponencial, cujo tempo de relaxação é marcado por uma lei de potência. Para obtermos os expoentes utilizamos dois procedimentos distintos: (1) o primeiro, fenomenológico, envolvendo hipóteses de escala, com o qual determinamos uma lei de escala entre os 3 expoentes críticos; (2) o segundo transforma uma equação de diferenças em uma equação diferencial, sendo resolvida com condições iniciais convenientes. Os resultados analíticos confirmam bem os resultados encontrados numericamente. / In this project we apply the scaling formalism to understand and describe the evolution towards the equilibrium at and near at a tangent bifurcation into logistic map. At the bifurcation the convergence to the steady state is described by a homogeneous function with well de ned critical exponents. Near the bifurcation, the evolution to the equilibrium is described by an exponential function whose relaxation time is described by a power law. We use two di erent approaches to obtain the critical exponents: (1) a phenomenological investigation based on three scaling hypotheses leading to a scaling law relating three critical exponents and; (2) a procedure transforming the di erence equation into a di erential equation which is solved under appropriate conditions. The numerical results give support for the theoretical approach.

Orientador: Adalberto Spezamiglio / Banca: Heloísa Helena Marino Silva / Banca: Luiz Augusto da Costa Ladeira / Resumo: Neste trabalho estudamos os sistemas dinâmicos caóticos através da definição apresentada por Devaney, composta basicamente de três condições. Investigamos todas as implicações possíveis entre essas condições. Por fim, analisamos o estudo apresentando uma definição mais sucinta e provamos a sua equivalência com a apresentada por Devaney. / Abstract: In this work we study the chaotic dynamic systems through the definition presented by Devaney, basically composed of three conditions. We investigate all the possible implications among these conditions. Finally, we finish the study presenting briefer definition and prove its equivalence to the one presented by Devaney. / Mestre

Orientador: Bento Rodrigues de Pontes Junior / Coorientador: José Manoel Balthazar / Banca: Angelo Marcelo Tusset / Banca: Edson Antonio Capello Sousa / Resumo: Nas aplicações em engenharia existem várias situações onde é necessário o uso de vibrações em certas partes de um sistema mecânico, criadas a partir de transição brusca de um parâmetro do sistema, como por exemplo, em máquinas perfuratrizes de solo na exploração de petróleo onde a condição de impacto na interação-rolha facilita a penetração no solo. Os sistemas mecânicos submetidos a esse forma de excitação são chamados em geral de mecanismos tipo Vibro-Impacto. Nesta dissertação, faz-se a análise da dinâmica de um sistema mecânico Vibro-Impacto de dois graus de liberdade composto por dois blocos de massas diferentes acoplados por uma rigidez (mola) de dois estágios. Dois modelos não-lineares foram utilizados para representar o sistema estudado: o primeiro é excitado de maneira ideal, sob a forma de uma força harmônica e o segundo, de maneira não-ideal sob a forma de um rotor desbalanceado acionado por um motor elétrico de corrente contínua. A dinâmica do sistema é modelada considerando duas situações distintas: sem a condição de impacto e com a condição de impacto, de acordo com a relação entre o deslocamento e a folga no sistema. Foram analisados os resultados das simulações numéricas através dos históricos no tempo, retratos de fase, diagramas de bifurcações, mapas de Poincaré e espectros de frequencias. Observaram-se as velocidades de avanço do sistema, as taxas de transferência de energia, e as forças durante as transições bruscas da rigidez (condição tipo impacto) entre as massas, determinando-se as faixas dos parâmetros com comportamentos periódicos e caóticos assim como a ocorrência do Efeito Sommerfeld. A partir dos resultados obtidos foi possível concluir que o mecanismo tipo Vibro-Impacto analisado possui maior velocidade de avanço e maior força em determinada frequencia de excitação onde o movimento apresenta-se no regime caótico / Abstract: In engineering aplications there are several situations in which it is necessary to use vibrations in certain elements of a mechanical system, created with an abrupt transition from one system parameter, such as soil drilling machines in oil exploration where the impact condition on the drill-rock interaction enhances penetration into soil. Mechanical systems subjected to this form of excitation are called in general mechanisms of vibro-impact type. This dissertation makes the analysis of the dynamics of a the dynamics of a Vibro-Impact mechanical system of two degrees of freedom comprised of two blocks with different masses coupled by a two-stage stiffness (spring). Two nonlinear models are used to represent the studied system: the first uses an ideal excitation in the form of a harmonic force, and the second uses a non-ideal excitation in the form of a unbalanced rotor driven by a direct current electric motor. The dynamics of the system is modeled by considering two different situations: without impact and with impact, according to the relationship between the displacement and the gap in the system. The results of numerical simulations were analyzed with the time histories, phase portraits, bifurcation diagram, Poincaré map and spectra of frequencies. Velocities of the system, the rate of energy transfer, and forces during abrupt transitions in stiffneess (impact type condition) between the masses were observed, determining the ranges of parameters with periodic and chaotic behavior as well as the occurrence of the Sommerfeld effect. From the results it was possible to conclude that the analysed Vibro-Impact mechanism has a larger progress velocity and larger forces in a given excitation frequency where the movement presents itself in the chaotic regime / Mestre

Desde a antiguidade o Cosmopolitismo vem sendo abordado como meta a ser perseguida pela humanidade. Ao longo da história foram realizados diversos estudos, dentre os quais destacam-se os ideais de Immanuel Kant. Desta forma, o escopo deste trabalho é uma abordagem do Cosmopolitismo, tendo como principal referência os ideais de Immanuel Kant e a Teoria Normativa Cosmopolita, a fim de verificar a possibilidade de efetivação desta teoria à realidade, sem, contudo, olvidar-se das teorias físicas a que estamos submetidos. Para isso, o texto é dividido em duas partes. Na primeira parte, analisar-se-á a Teoria Cosmopolita e a Teoria Normativa Cosmopolita. E, ainda, expor-se-á o Butterfly Effect, parte inicial da Teoria do Caos, e sua aplicabilidade à ciência do Direito. Na segunda parte, realizar-se-á uma breve análise do arcabouço teórico do Direito Internacional, mediante a perspectiva histórica da formação dos Blocos Econômicos União Europeia e Mercosul. A finalidade é de verificar possível progressão dos Blocos à um Estado Cosmopolita, por intermédio das formas de aproximação jurídica. Trata-se de uma visão interdisciplinar, vez que a perspectiva jurídica será confrontada à Teoria do Caos, fundamentado na Teoria da Mecânica Clássica. / Since ancient times Cosmopolitanism has been approached as a goal to be pursued by humanity. Throughout the history several studies have been realized, among which the ideals of Immanuel Kant stand out. In this way, the scope of this work is an approach of Cosmopolitanism, having as main reference the ideals of Immanuel Kant and the Cosmopolitan Normative Theory, in order to verify the possibility of putting this theory into reality, without, however, forgetting the theories To which we are subjected. For this, the text is divided into two parts. In the first part, we will analyze Cosmopolitan Theory and Cosmopolitan Normative Theory. Also, the Butterfly Effect, an early part of Chaos Theory, and its applicability to the science of Law, will be exhibited. In the second part, a brief analysis of the theoretical framework of international law will be carried out, through the historical perspective of the formation of the European Union and Mercosur Economic Blocks. The purpose is to verify the possible progression of the Blocks to a Cosmopolitan State, through the means of legal approximation. It is an interdisciplinary view, since the legal perspective will be confronted with Chaos Theory, based on the Theory of Classical Mechanics.

Este trabalho apresenta um estudo acerca dos principais parâmetros que caracterizam o fenômeno da biestabilidade em dois tubos dispostos lado a lado submetidos a escoamento cruzado turbulento. A técnica experimental da anemometria de fio quente em canal aerodinâmico é aplicada na medição das flutuações de velocidade do escoamento após os tubos. As séries temporais obtidas são utilizadas como dados de entrada para determinação das funções densidade de probabilidade (PDF) usando um modelo de mistura finita, de acordo com uma função t de Student assimétrica e com o auxílio do método de Monte Carlo. Transformadas de ondaletas discretas e contínuas são aplicadas na filtragem das séries temporais para determinadas bandas de frequências e na análise do conteúdo de energia destes sinais. Através de conceitos de sistemas caóticos, é realizada a reconstrução do atrator do problema pelo método dos atrasos temporais, a partir das séries experimentais de velocidade, permitindo a determinação da dimensão de imersão e o cálculo do maior expoente de Lyapunov. Os resultados mostram a existência de dois patamares distintos de velocidade média nas séries temporais, correspondentes aos dois modos do escoamento, cada qual com números de Strouhal e funções densidade de probabilidade distintas. Uma análise conjunta das componentes axial e transversal do escoamento e suas PDF indicam as regiões no plano de medições onde o fenômeno se manifesta, sendo que reconstruções da trajetória filtrada das séries temporais para determinadas bandas de frequências apresentam características caóticodeterminísticas. O maior expoente de Lyapunov das séries experimentais é positivo, o que é um indício de comportamento caótico. / This work presents a study of the main parameters that characterize the phenomenon of bistability in two tubes placed side by side submitted to turbulent crossflow. The experimental technique of hot wire anemometry in aerodynamic channel is applied in the measurement of velocity fluctuations of the flow after the tubes. The time series obtained are used as input data for determining the probability density functions (PDF) using a finite mixture model, according to an asymmetric Student t function and with the aid of a Monte Carlo method. Wavelet transforms are applied in discrete and continuous filtering of time series for certain frequency bands and in the analysis of the energy content of these signals. By means of chaotic systems concepts, the attractor reconstruction of the problem is performed using the method of time delays from the experimental series of velocity, allowing the determination of the embedding dimension and calculating the largest Lyapunov exponent. The results show the existence of two different levels of mean velocity in time series, corresponding to two flow modes, each one with different Strouhal numbers and probability density functions. A joint analysis of axial and transverse components of flow and its PDF indicate the regions in the measurement plan where the phenomenon is manifested, and reconstructions of the trajectory of the filtered time series for certain frequency bands have chaotic-deterministic characteristics. The largest Lyapunov exponent of experimental series is positive, which is an indication of chaotic behavior.

[pt] Verificando a presença na narrativa de Mongólia de características como a fragmentação, a não-linearidade, a complexidade e fractalidade nossa pesquisa propõe uma leitura da cartografia do texto sob a ótica da teoria do caos. Nesse contexto, terá como objetivo identificar quais são as condições de produção que permitem a leitura de um texto como um sistema complexo. Recorre a pressupostos de áreas como os estudos culturais, a psicologia, a teoria literária e a teoria do caos. Mapeia- se a estrutura narrativa do livro para a identificação e comprovação de que características comuns à teoria do caos estão presentes na narrativa em estudo. Verifica que a fragmentação da identidade pós-moderna reflete-se na construção do texto e permite a exploração de recursos como a expansão extra e intradiegéticas, aproximando a estrutura narrativa do livro à definição de um sistema complexo ou caótico. / [en] By verifying the presence of some characteristics in the narrative of Mongolia, such as fragmentation, the non- linearity, the complexity and fractalidade our research considers a reading of the cartography of the text under the optics of the theory of the chaos. In this context, it will have as objective to identify which are the production conditions that allow the reading of a text as a complex system. It appeals to prior knowledge in areas like culture studies, psychology, literature theory and the theory of chaos. The narrative structure of the text is mapped out so there is an identification and evidence that those characteristics common to the theory of the chaos are present in the narrative which is being studied. It verifies that the fragmentation of the posmodern identity is reflected in the construction of the text and allows the exploration of intradiegetic resources as the extra expansion and approaching even more the structure narrative of the book to the definition of a complex or chaotic system.