Made available in DSpace on 2011-03-23T21:19:29Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Item created via OAI harvest from source: http://www.bdtd.ufpa.br/tde_oai/oai2.php on 2011-03-23T21:19:29Z (GMT). Item's OAI Record identifier: oai:bdtd.ufpa.br:198 / The intention of this work is to identify epistemological obstacles in the process of construction of related physical concepts to the heat, from the epistemology of Gaston Bachelard. The research was developed, having as public target, students of third series in the average education of a public school of Belém. For the identification of epistemological obstacles, a questionnaire of opened answers was elaborated, which was applied, first in a group, objectifying the validation of the inquiry instrument. This test, guided the reformulation of the questionnaire for future application in other groups. The answers make possible three different strategies of analysis: in the first one it was focused presence of epistemological obstacles without restricting students or questions, from which it was identified the presence of substantiality obstacle, first experience, verbal, realistic and animistic common knowledge; second it was guided to detect epistemological obstacles disclosed by each student, in all the set of questions, where we verify the presence of at least one epistemological obstacle in the set of answers of each student; third it searched to relate each question (topical) with the corresponding epistemological obstacles, where we verify that the obstacles of the first and substantiality experience were present in answers of almost all the boarded topics, and the obstacles of, verbal, realistic and animistic the common knowledge, are present in lesser frequency. In the attempt to contribute with the improvement of Physics Education, the work shows some suggestions to the theacher, searching the overcoming of these obstacles for the students. / O propósito deste trabalho é identificar obstáculos epistemológicos no processo de construção de conceitos físicos relacionados ao calor, a partir da epistemologia de Gaston Bachelard. A pesquisa foi desenvolvida, tendo como público alvo, estudantes de terceira série no ensino médio de uma escola pública de Belém. Para a identificação de obstáculos epistemológicos, foi elaborado um questionário de respostas abertas, o qual foi aplicado, primeiramente em uma turma, objetivando a validação do instrumento de investigação. Esse teste orientou a reformulação do questionário para posterior aplicação em outras turmas. As respostas possibilitaram três diferentes estratégias de análise: na primeira focalizou a presença de obstáculos epistemológicos sem restringir alunos ou questões, a partir do qual foi identificada a presença de obstáculo substancialista, experiência primeira, conhecimento geral, verbal, realista e animista; a segunda foi orientada para detectar obstáculos epistemológicos revelados por cada estudante, em todo o conjunto de questões, onde foi verificada a presença de pelo menos um obstáculo epistemológico no conjunto de respostas de cada estudante; a terceira buscou relacionar cada questão (tópico) com os correspondentes obstáculos epistemológicos, onde foi verificado que os obstáculos da experiência primeira e substancialista estavam presentes em respostas de quase todos os tópicos abordados, e os obstáculos do conhecimento geral, verbal, realista e animista, estão presentes em menor freqüência. Na tentativa de contribuir com a melhoria do Ensino de Física, o trabalho apresenta algumas sugestões aos professores, buscando a superação desses obstáculos pelos estudantes.

Made available in DSpace on 2011-03-23T21:19:30Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Item created via OAI harvest from source: http://www.bdtd.ufpa.br/tde_oai/oai2.php on 2011-03-23T21:19:30Z (GMT). Item's OAI Record identifier: oai:bdtd.ufpa.br:220 / Currently, physicist have developed new techniques for characterization materials, mainly in the field of new materials that are being produced from existing materials such as glass, ceramics, polymers, semiconductor and superconductor materials, magnetic materials, etc. In that line, the Group of Physic of materials of Amazon has acquired new techniques for material characterization and this work is the beginning of the implantation of Raman spectroscopy technique. In this work, we used sample of KH2PO4 crystals (KDP) and carbon single wall nanotube (SWNT). The KDP was chosen because their spectra are well-known and their preparation quite simple. The KDP pure or doped is still researched due have a ferroelectric transition and their several applications in laser, sensors, second and third harmonic generation. SWNT was used in this work because are materials of great scientific and technological interest with applications in nanotechnology such as transistor, diode. KDP samples were submitted uniaxial pressure and high temperatures to investigated possible phase transition. Both decomposition and phase transition was observed through Raman spectra of KDP. In the SWNT Raman spectra was identified well known D and G bands. The results support implantation of Raman spectroscopy in the Laboratory of spectroscopy of UFPA. / Atualmente, os físicos vêm desenvolvendo novas técnicas de caracterização de materiais, principalmente os novos materiais que os cientistas (de todas as áreas) estão produzindo a partir de outros já existentes como vidros, cerâmicas, polímeros, materiais semicondutores e supercondutores, materiais magnéticos, dentre outros. Seguindo esta linha, o Grupo de Física de Materiais da Amazônia vem adquirindo novas técnicas para caracterização de materiais e este trabalho marca o início da incorporação de mais uma técnica de caracterização junto ao laboratório de física da UFPA, a Espectroscopia Raman. Neste trabalho, utilizamos como amostras para realizar e testar a técnica implantada, cristais KH2PO4 (KDP) e nanotubos de carbono de parede simples (SWNT). O KDP foi escolhido devido ao fato de ter os espectros Raman muito conhecidos e ser um material de simples produção. O KDP puro ou dopado continua sendo alvo de pesquisa (teórica e/ou experimental) atual, principalmente por apresentar uma transição de fase ferroelétrica e ser um material que tem muitas aplicações nas indústrias que utilizam tecnologia de lasers, sensores, gerador de segundo e terceiro harmônico. Já os nanotubos de carbono também foram utilizados como amostras por ser um material de grande interesse científico, tecnológico e de grande aplicação no mundo moderno, pois podem ser empregados em nanotecnologia na produção de transistores e diodos, além disso, podem ser incorporados a certos materiais aumentando, assim, a resistência mecânica dos mesmos.Para as amostras de KDP foram realizadas medidas em temperatura ambiente, pressão uniaxial e temperatura. Nas medidas com a temperatura conseguimos observar o inicio da decomposição e de uma possível transição de fase em alta temperatura no KDP. As medidas com pressão uniaxial mostram que embora não se observe uma transição de fase bem definida é possível se identificar alteração que podem indicar o inicio de uma quebra de simetria devido aos efeitos de pressão. Nas amostras de nanotubos (nanotubos de paredes simples-SWNT) foram realizadas medidas de Raman em temperatura ambiente. Nessas medidas identificamos as bandas D e G bastante conhecidas as quais são reportadas em quase todos os artigos sobre esse tema. O mais importante foi a implantação da nova técnica que é uma técnica forte que pode ser aplicada em diferentes campos do conhecimento científico fortalecendo o Grupo de Física de Materiais da Amazônia.

Made available in DSpace on 2011-03-23T21:19:30Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Item created via OAI harvest from source: http://www.bdtd.ufpa.br/tde_oai/oai2.php on 2011-03-23T21:19:30Z (GMT). Item's OAI Record identifier: oai:bdtd.ufpa.br:221 / The thermal, dielectrics and optics properties of vegetable oils have been studied by Amazonian Materials Physic Group since 1996 in the Department of Physic of UFPA. Recently collaboration with Physical-chemistry of polymer Laboratory in the Chemistry Institute of UnB allowed studying these oils and its components as polymeric blends. In this work, we search to contribute for this study and we explore thermal and dielectric properties as temperature dependence of blends: Polystyrene (PS) modified with Oleic Acid (OA) and polystyrene modified with Beta-Carotene (BC). We performed dielectric constant and thermal diffusivity measurements resorting Capacitance Bridge and photopyroelectric technical, respectively. We estimate moment of dipole for PS/OA blend in the Debye, Onsager and Kirkwood theoretical models and fitting linear regression of experimental data. The results show the phase transition of OA persists in the blend and it is displacement for high temperature. / As propriedades térmicas, dielétricas e ópticas de óleos vegetais vêm sendo estudadas pelo Grupo de Física de Materiais da Amazônia (GFMA) desde 1996 no Departamento de Física da UFPA. Recentemente uma interação com o laboratório de físico-química de polímeros do instituto de química da UnB possibilitou o estudo desses óleos e seus constituintes na forma de blendas poliméricas. Neste trabalho procuramos dar nossa contribuição a este estudo e investigamos propriedades térmicas e dielétricas das blendas de poliestireno (PS) com ácido oléico (AO) e betacaroteno (BC) em função da temperatura, foram realizadas medidas da constante dielétrica e da difusividade térmica utilizando-se capacitores planos de placas paralelas e a técnica fotopiroelétrica, respectivamente. Foi calculado o momento de dipolo associado à blenda PS/AO utilizando os modelos teóricos de Debye, Onsager e Kirkwood para ajuste linear dos dados experimentais. Os resultados encontrados mostram que a transição de fase do AO se mantêm e que ela encontra-se deslocado para temperaturas mais elevadas.

Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2017-02-06T12:47:27Z No. of bitstreams: 1 Carlos Rodrigo Moura Cavalcante.pdf: 1293352 bytes, checksum: 578d7a3cabd45622dd5be91322680bbd (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-06T12:47:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carlos Rodrigo Moura Cavalcante.pdf: 1293352 bytes, checksum: 578d7a3cabd45622dd5be91322680bbd (MD5) Previous issue date: 2016-02-04 / Aiming to improve the compromise between accuracy and low computational cost in conformational analysis of organic compounds, we investigate the performance of a set of calculation protocols based on continuum solvation methods in predicting the Gauche e ect in 1,2-dihaloethanes. To do so, we have set up such protocols by combining solvation methods, radii models, DFT (Density Functional Theory) functionals and basis sets and calculated the energy di erence between the Gauche and Trans conformers in chloroform, dimethylsulfoxide and methanol. In our analysis, we concluded that the UFF (Universal Force Field) and UA0 (United Atom) radii models are not suitable for calculations with DFT functionals, but rather work well with lower level methods, like Hartree-Fock. The 6-31+G* and 6-311+G* basis sets furnished the best average results, in association with the SMD (Density-based Solvation Model) method and M05-2X functional. For 1,2-diiodoethane, the best results are obtained with LanL2DZ pseudopotential. A trend in the improvement of the results for lighter halogens upon the increase of the basis sets and the opposite for the heavier ones was found. We have shown that di use functions play a key role in this kind of analysis, increasing the protocols accuracy. Furthermore, SMD handles the non-electrostatic corrections in a more balanced way between the Gauche and Trans conformers. The results are in good agreement with experimental data, with average errors near to 0,05 kcal mol1, which, in principle, allows us to transfer our conclusions to larger systems, which in turn is one of our future developments. / Com o objetivo de atingir um bom compromisso entre acurácia e baixo custo computacional na análise conformacional de compostos orgânicos, investigamos o desempenho de um conjunto de protocolos de cálculos baseados em métodos de solvatação implícita na previsão do efeito Gauche em 1,2-di-haloetanos. Para isso, formamos os protocolos através da combinação de um conjunto de métodos de raio, métodos de solvatação, funcionais DFT (Teoria do Funcional de Densidade) e conjuntos de base e calculamos a diferença de energia entre as conformações Gauche e Trans em clorofórmio, dimetilsulfóxido e metanol. Em nossa análise, concluímos que os modelos de raio UFF (Universal Force Field) e UA0 (United Atom) não são adequados para cálculos com funcionais DFT mas, ao contrário, funcionam bem com métodos com menor nível de teoria, como Hartree-Fock. Os conjuntos de base 6-31+G* e 6-311+G* forneceram, em média, os melhores resultados, em associação com o método SMD (Density-based Solvation Model ) e o funcional M05-2X. Para o 1,2-di-iodoetano, os melhores resultados são obtidos com o pseudopotencial LanL2DZ. Uma tendência de obter resultados melhores com conjuntos de bases menores quando o halogêneo torna-se mais pesado, também foi veri cada. Demonstramos que a adição de funções difusas desempenha um papel importante neste tipo de análise, aumentando a acurácia dos protocolos. Além disso, o SMD trata as correções não eletrostáticas entre conformações Gauche e Trans de forma mais balanceada. Os resultados estão em boa concordância com os dados experimentais, com erros da ordem das 0,05 kcal mol1, o que nos permite, em princípio, generalizar nossas conclusões para sistemas maiores, o que por sua vez e uma das nossas perspectivas.

Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2017-02-06T13:03:14Z No. of bitstreams: 1 Raphael Jorge de A G Vieira.pdf: 2016948 bytes, checksum: 88dd34cb388d2c76baac7c2f60ed435c (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-06T13:03:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Raphael Jorge de A G Vieira.pdf: 2016948 bytes, checksum: 88dd34cb388d2c76baac7c2f60ed435c (MD5) Previous issue date: 2012-08-21 / Many factors may influence the development and perpetuation of an ecosystem, among them we can mention how the allocation of resources in made and the spatial heterogeneity . With a better understanding of patterns such as species-area relationship and distribution of abundance in a model where species interact in environments with spatial structure, we can get a deeper understanding of the processes occurring in an ecosystem. In this work, our main objective was to study the effect of fragmentation on these habitats and its influence on the patterns outlined above. In the model species interact in a two-dimensional lattice. The distribution of species is taken at random on the lattice sites. After the selection of a given site, we identify the four nearest neighbors, in order that the population of this site reproduces and occupies a place not inhabited with certain probability, that will depend on the distribution of resources in that area and how species use these resources. When we extend this model for fragmented habitats, a proportion of 5%, 15%, 25% and 35% of the sites were established as unavailable for the occupation of the species. The results show that the species-area relationship presents a power-law regime for small areas and another for large areas, and that for small and intermediate heterogeneities the powerlaw exponent grows, decreasing to very high heterogeneities. We also observed that the exponent for large areas is always bigger than the are for small areas and that the slope of the line grows as the area is more fragmented. We also observed a unimodal relationship between diversity and heterogeneity, result in agreement with those found in the literature. / Muitos fatores podem influenciar na perpetuação e desenvolvimento de um ecossistema, entre eles podemos citar a forma como é feita a alocação dos recursos e a heterogeneidade espacial. Com o melhor entendimento desses padrões como a relação espécie-área e a distribuição de abundância em um modelo onde as espécies interagem em ambientes com estrutura espacial, podemos obter um entendimento mais profundo dos processos que ocorrem em um ecossistema. Neste trabalho nosso principal objetivo foi estudar o efeito da fragmentação sobre esses habitats e a influência sobre os padrões citados acima. No modelo as espécies interagem em uma rede bidimensional. A distribuição das espécies é feita de forma aleatória sobre os sítios da rede. Após o sorteio de um dado sítio, identificamos os quatro vizinhos mais próximos, com o intuito de que a população daquele sítio se reproduza e ocupe um sítio não habitado com certa probabilidade, que irá depender da distribuição dos recursos naquela área e da forma como as espécies utilizam esse recurso. Quando estendemos esse modelo para habitats fragmentados, uma proporção de 5% , 15%, 25% e 35% dos sítios foi estabelecida como não disponível para a ocupação das espécies. Os resultados obtidos nos mostram que a relação espécie-área apresenta um regime em lei de potência para áreas pequenas e outro para áreas grandes, e que para heterogeneidades pequenas e intermediárias o expoente da lei de potência cresce , decrescendo para heterogeneidades muito altas. Também observamos que o expoente para áreas grandes é sempre maior que para áreas pequenas e que a inclinação da reta cresce à medida que a área é mais fragmentada. Também verificamos uma relação unimodal entre a diversidade e heterogeneidade, resultado compatível com os encontrados na literatura.

Made available in DSpace on 2016-12-23T14:20:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MSc - Diego - Final.pdf: 1402255 bytes, checksum: abd3aecc132f9c312925fadac3bbe7af (MD5) Previous issue date: 2010-03-09 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O objetivo deste trabalho é servir como um texto introdutório aos seguintes assuntos: quantização canônica, quantização de laços e modelo BF. Para tal, desenvolvemos ferramentas matemáticas apropriadas para se tratar uma teoria de calibre topológica do tipo Yang-Mills em geral, para formular uma ação covariante e estudar suas simetrias via o método de quantização canônica de Dirac, também conhecido como método hamiltoniano vinculado. Este método é desenvolvido extensamente, embora mantenha o caráter introdutório, para o caso do modelo BF de 2+1 dimensões, que em seguida quantizamos via laços e encontramos identificações de todo este processo com a teoria da relatividade geral expressa como uma teoria de calibre. Por último, nós veremos como se desenvolve a mecânica quântica destas teorias de calibre descrevendo a base para nossas funções de estado que é chamada de rede de spin, bem como a dinâamica destas teorias quantizadas por laços que é descrita pelo formalismo dos spin foams e ainda o cálculo de alguns observáveis associados a nossos estados.

Made available in DSpace on 2016-12-23T14:20:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Junior Diniz Toniato.pdf: 412954 bytes, checksum: 2559260e7dcddc93c1ce6baff90a288d (MD5) Previous issue date: 2010-07-29 / There isn t experimental evidences that can validate the results of black holes termodynamics. This because the radiation emitted by the black hole, predicted by theory, it is almost impossible to be detected due to its low value of magnitude. In the search for clues that could validate the existence of this radiation, the study of analog models to those objetcs has grown considerably in recent decades. They allow the idealization of experiments in labs that would be extremely complicate to be done directly with the gravitational systems. A fluid in moviment can act on the sound the same way that curved space-time can influence on light trajectory in the general relativity. So, one can describe the propagation these sound waves through an effective metric, under wich they will follow null geodesics. This thesis makes a review of these studies focusing in an analogy to Schwarzschild black hole using an acoustic system, showing its advantages and limitations when applied in the study of Hawking s theory / Ainda não há uma comprovação experimental que possa validar os resultados obtidos da termodinâmica de buracos negros. Isso porque a radiação emitida pelo buraco negro, prevista pela teoria, é praticamente impossível de ser detectada devido ao baixo valor de sua ordem de grandeza. Na busca por indícios que possam validar a existência dessa radiação, o estudo de modelos análogos a esses objetos tem crescido consideravelmente nas últimas décadas. Eles permitem a idealização de experimentos em laboratórios que seriam impossíveis de serem realizados diretamente nos sistemas gravitacionais. Um fluido em movimento pode agir sobre o som da mesma forma que os espaçotempos curvos podem influenciar na trajetória da luz na relatividade geral. Com isso, pode-se descrever a propagação dessas ondas sonoras através de uma métrica efetiva, sob a qual elas seguirão geodésicas nulas. Esta dissertação faz uma revisão destes estudos concentrando-se em uma analogia acústica para um buraco negro de Schwarzschild, demonstrando suas vantagens e limitações quando aplicada para o estudo da teoria de Hawking

Made available in DSpace on 2016-12-23T14:20:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Judismar Tadeu Guaitolini Junior parte1.pdf: 1339957 bytes, checksum: c5da9a3037234d5d87242ca7050bbab6 (MD5) Previous issue date: 2012-04-10 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The cosmic microwave background radiation is the oldest sign that we detect in the universe today, and it consists of an electromagnetic radiation with maximum intensity in the microwave range, with temperature of 2.725K, and which dates from a period when the first hydrogen atoms could form in a dense and hot universe. Together with the measures of the recession of galaxies and the abundance of light elements, the cosmic microwave background radiation and the information derived from it, form the pillars of modern cosmology, in agreement with the Big Bang model. In this work we review the anisotropies in temperature and polarization of the cosmic microwave background radiation, with emphasis on the cosmological parameters associated with these phenomena, we obtain the angular power spectrum associated with the temperature of this radiation in a detailed manner, and we seek to gradually build the ideas, with the purpose of making this work as accessible as possible for those who do a first reading of the subject / A radiação cósmica de fundo é o sinal mais antigo que detectamos hoje no universo, e consiste em uma radiação eletromagnética com intensidade máxima na faixa do microondas, com temperatura de 2,725K, e que remonta de um período em que os primeiros átomos de hidrogênio puderam se formar em um universo denso e quente. Juntamente com as medidas do afastamento das galáxias e da abundância dos elementos leves, a radiação cósmica de fundo e as informações obtidas a partir dela, formam os pilares da cosmologia moderna, corroborando o modelo do Big Bang. Nesse trabalho fazemos uma revisão sobre as anisotropias em temperatura e polarização da radiação cósmica de fundo, com ênfase nos parâmetros cosmológicos associados a esses fenômenos, obtemos o espectro de potência angular associado à temperatura dessa radiação de maneira detalhada, e procuramos construir as idéias de maneira gradativa, com o objetivo de tornar esse trabalho tão acessível quanto possível para aqueles que fazem uma primeira leitura do assunto

Made available in DSpace on 2015-09-25T12:23:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Kalina Ligia de Sousa Albuquerque.pdf: 2153675 bytes, checksum: ba7ada5e70e8aaf7409b462b75f40273 (MD5) Previous issue date: 2010-10-14 / This dissertation focused on investigating the contributions that an Expert System (ES) in Thermodynamics, content of 2nd year of high school, can make the process of teaching and learning, making an analysis of meaning making with new virtual interfaces, with the final product a dynamic and engaging educational materials for student and teacher, able to stimulate the study of physics and the teaching assistant. For this, we work with a Virtual Learning Environment (VLE) focused on a SE in Thermodynamics. An ES is a type of Computational Intelligence, which can be viewed as an artificial intelligence and is able to present findings on a particular topic, if properly oriented (PY, 2002, p.3). Thermodynamics chose because we observed in our practice that students confuse basic concepts of this content. The SE can be used for other subjects as well as in various contents. The theoretical research is the Meaningful Learning of David Ausubel, conveyed through the SE as a tool for teaching and learning. To choose the search field, a group of physics teachers, students of the Professional Masters in Science Teaching, State University of Paraíba - UEPB to verify the effectiveness of this teaching resource in their teaching. As our group discussed the ideas and suggestions proposed by the group of students and this contributed to this work, this research now has the character of Case Study of Participant Observation. It was evident in the results of our interviews that SE is effective in the process of teaching and learning, which confirms the objective of this work. It also assists the teacher, as it offers an innovation in how we evaluate, because the system shows the difficulties and achievements of students, thus creating a visual report of the results. Thus, we conclude that this material contributes to the educational process, since it is potentially significant because motivates students to learn physics, particularly thermodynamics. / A presente dissertação teve como foco investigar as contribuições que um Sistema Especialista (SE) em Termodinâmica, conteúdo do 2º ano do ensino médio, pode dar no processo de ensino e aprendizagem, fazendo uma análise da construção de significados com novas interfaces virtuais, tendo como produto final um material didático dinâmico e atraente para aluno e professor, capaz de estimular o estudo da Física e auxiliar a docência. Para isso, trabalhamos com um Ambiente Virtual de Aprendizagem (AVA) focado num SE em Termodinâmica. Um SE é um tipo de Inteligência Computacional, que pode ser visto como uma inteligência artificial e é capaz de apresentar conclusões sobre um determinado tema, desde que devidamente orientado (PY,2002, p.3). Escolhemos a Termodinâmica porque observamos em nossa prática que os alunos confundem conceitos básicos deste conteúdo. Este SE pode ser utilizado para outras disciplinas como também em diversos conteúdos. A fundamentação teórica da pesquisa é a Aprendizagem Significativa de David Ausubel, veiculada como ferramenta através do SE para o ensino e aprendizagem. Para campo de pesquisa escolhemos um grupo de professores de Física, alunos do Mestrado Profissional em Ensino de Ciências, da Universidade Estadual da Paraíba - UEPB, para verificação da eficácia de tal recurso didático em sua prática pedagógica. Como nosso grupo analisou as idéias e sugestões propostas pela turma de alunos e isto contribuiu para este trabalho, esta pesquisa passou a ter caráter de Estudo de Caso com Observação Participante. Foi evidente nos resultados das entrevistas que nosso SE é eficaz no processo de ensinar e aprender, o que confirma o objetivo deste trabalho. Ele também auxilia o professor, uma vez que proporciona uma inovação na forma de avaliar, pois o sistema mostra as dificuldades e avanços dos alunos, gerando assim um relatório visual dos resultados. Sendo assim, concluímos que este material contribui no processo educativo, uma vez que é potencialmente significativo, pois motiva o aluno a aprender Física, em particular a Termodinâmica.

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-02-22T12:27:05Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Luiz Eduardo de Sousa Freire - 2015.pdf: 1113525 bytes, checksum: 2604d25df22a0fce378e1f9840262c72 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-02-22T12:28:32Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Luiz Eduardo de Sousa Freire - 2015.pdf: 1113525 bytes, checksum: 2604d25df22a0fce378e1f9840262c72 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-22T12:28:32Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Luiz Eduardo de Sousa Freire - 2015.pdf: 1113525 bytes, checksum: 2604d25df22a0fce378e1f9840262c72 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2015-03-20 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / In this paper we investigate two-dimensional membranes, such as graphene, using Quantum Field Theory, more specifically by the path integral formalism and using Hubbard- Stratonovich transformations. With graphene as a motivation, we use models for electrons in a graphene layer, when they interact with phonons, Kekule deformation and gauge fields. We start by considering a theory in which bosons and fermions interact via a Yukawa type coupling. We present a method already known to eliminate the degrees of freedom of the fermionic system and use the Hubbard-Stratonovich transformations to derive an effective bosonic theory. For this, we introduce an auxiliary field in the model and show that the effective theory for this field is equivalent to the effective theory for the physical bosonic field. Thus, we calculated and obtained the gap equations for this system in 1+1, 2+1 and 3+1 dimensions and then compared with the Gross-Neveu model for quartic interactions between fermions in 1+1 dimensions. We see that for a particular coupling constant the massive electrons lose all their mass by interacting with bosons, an effect caused by symmetry breaking. We then present the chiral gauge model of Jackiw-Pi for graphene, where Yukawa type interactions are present. However, this theory is a particular case of a more general model proposed by Frederico et al. where bosonic self-interactions at higher orders and bosons/fermions with more general interactions are considered. Again, we use the Hubbard- Stratonovich transformations to derive effective models for fermions and the gap equations. We identified chiral invariance transformations of the group U(1) for the limiting case of Jackiw-Pi model. Finally, we investigated a model for phonons in the graphene background, more specifically building on the papers by Katsnelson et al. Guinea et al.. At this point, anharmonic terms are included in the Lagrangian of the system in an attempt to describe changes in the background structure. We eliminate the degrees of freedom of the scalar system, which are responsible for describing power modes on and off plane and thus obtained an effective theory for the electronic part. As in the previous model, we see a change in the effective potential and derive their gap equations. Finally, we present the Coulomb potential to derive an effective theory for fermions when they interact with a gauge field. Thus, we compare this result with the studied models and analyzed the effective fermionic interactions present in the obtained Lagrangians. / Neste trabalho investigamos membranas bidimensionais, tal como o grafeno, usando Teoria Quântica de Campos, mais especificamente pelo formalismo de integrais de trajetória e usando transformações de Hubbard-Stratonovich. Com o grafeno como motivação, usamos modelos para os elétrons em uma camada de grafeno, quando estes interagem com fônons da rede, deformações de Kekulé e campos de gauge. Começamos analisando uma teoria em que bósons e férmions interagem entre si por meio de um acoplamento tipo Yukawa. Apresentamos um método já conhecido para eliminar os graus de liberdade fermiônicos do sistema e usamos as transformações de Hubbard-Stratonovich para derivar uma teoria efetiva bosônica. Para isto, inserimos um campo auxiliar no modelo e mostramos que a teoria efetiva pra este campo é equivalente à teoria efetiva para o campo bosônico físico. Assim, calculamos e simulamos as equações de gap para este sistema em 1+1, 2+1 e 3+1 dimensões e comparamos com o modelo de Gross-Neveu para interações quárticas entre férmions em 1+1 dimensões. Vemos que para dada constante de acoplamento, férmions massivos perdem toda sua massa ao interagir com os bósons, efeito causado por quebra de simetria. Em seguida, apresentamos o modelo de gauge quiral de Jackiw-Pi para o grafeno, onde interações tipo Yukawa estão presentes. Contudo, uma generalização é proposta por Frederico et al. em que auto-interações bosônicas de ordens mais altas e interações bósons/férmions mais gerais são consideradas. Novamente, usamos as transformações de Hubbard-Stratonovich para derivar modelos efetivos para os férmions e as equações de gap. Identificamos a invariância por transformações quirais do grupo U(1) para o caso limite do modelo de Jackiw-Pi. Em seguida, investigamos um modelo para os fônons da rede no grafeno, mais especificamente, a partir dos trabalhos de Katsnelson et al e Guinea et al. Neste ponto, termos anarmônicos são incluídos na lagrangiana do sistema no intento de descrever modificações na estrutura da rede. Eliminamos os graus de liberdade escalares do sistema, que são aqueles responsáveis por descrever os modos de energia dentro e fora do plano e, assim, obtivemos uma teoria efetiva para a parte eletrônica. Como no modelo anterior, inferimos uma mudança no potencial efetivo e derivamos as respectivas equações de gap. Por fim, apresentamos o potencial de Coulomb ao derivar uma teoria efetiva para férmions quando estes interagem com um campo de gauge. Assim, comparamos este resultado com os modelos estudados e analisamos as interações fermiônicas efetivas presentes nas lagrangianas obtidas.