Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / This work presents a comparative study between precipitation and air temperature measurement observed at a wether station, located in Veranópolis RS, with data obtained from the BRAMS (Brazilian Regional Atmospheric Modeling System)atmospheric model with different spatial resolutions (5, 10 and 20 kilometers). The data used in this study collected in northeastern Rio Grande do Sul are the precipitation and temperatures (maximum, minimum and average). The period of data were analyzed six months, three in winter (June, July and August, 2007) and three months in summer (December 2007 and January and February 2008). The results show that the numerical model gets the best results of precipitation in the grid of 20 km, and the temperature is well reproduced in three grid. / Este trabalho apresenta um estudo comparativo entre os dados de precipitação e temperatura do ar observados em uma estação demonitoramento do clima, localizada em Veranópolis- RS, com os dados obtidos a partir do modelo atmosférico BRAMS (Brazilian Regional Atmospheric Modeling System), com diferentes resoluções espaciais (5, 10 e 20 quilômetros). Os dados utilizados neste estudo coletados no nordeste do Rio Grande do Sul são a precipitação e temperaturas (máxima, média e mínima). O período de dados analisados foram seis meses, três no inverno (junho, julho e agosto de 2007) e três no verão (dezembro de 2007 e janeiro e fevereiro de 2008). Os resultados obtidos mostram que o modelo numérico obtém melhores resultados de precipitação na grade de 20 km, e a temperatura é bem reproduzida nas três grades.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Boron nitride (BN) is a compound formed by covalent bonds between boron and nitrogen atoms. In the crystalline phase it can be found in different structures, such cubic (c-BN), simgle hexagonal (h-BN), wurtzite (w-BN) and rhombohedral (r- BN). Similarly to graphite h-BN can form two dimensional structures, which can be cut to form tubes. Otherwise, c-BN has hardness similar to diamond, which is retained up to 2000 °C while diamond turns into to graphite at about 900 °C. These properties make BN a promissor material for nanoelectronics in a hot environment. Here, we investigate structural and electronic properties of BN nanotubes. Our study is directed not only to BN nanotubes in the pristine form (no defects), but also when topological defects (vacancies) and dopant impurities (Carbon) are present. The first principles calculations are based on the density functional theory with the generalized gradient approximation for the exchange-correlation term. The calculations were performed using the SIESTA computer code using gaussian functions to expand the Khon-Sham orbitals. We observe that C impurities have low formation energies when compared to vacancies have high formation energies. All the pristine BN nanotubes studied are non magnetic semiconductor with a band gap energy around 3.5 eV, which is almost independent of the tube chirality and diameter. Carbon impurities introduce localized electronic levels into the band gap while vacancies give magnetic moments to the BN nanotubes. Calculations for complex defects (carbon impurities and vacancies) show that the formation of these complex defects have lower formation energies when compared to the sum of the formation energies for isolated defects, indicating that these defects have higher probability of occurring. Double vacancies have formation energies close to those for single vacancies and in the equilibrium geometry, occurs a reconstruction where a pentagon-octagon-pentagon (5−8−5) structure is present. In the optimal geometry dangling bonds are not present and the magnetic moment is zero, but non-spin-polarized electronic levels are present in the band gap. / O nitreto de boro (BN) é formado por ligações covalentes entre B e N. Na fase cristalina pode ser encontrado nas diferentes estruturas: cúbica (c-BN), hexagonal (h-BN), wurtzita (w-BN) e romboédrica (r-BN). Similar ao grafite, o h-BN pode formar estruturas bidimensionais (planos ou camadas), as quais podem ser cortadas formando tubos. O c-BN tem uma dureza semelhante à do diamante, que é mantida até 2000 °C, enquanto que o diamante se desfaz em grafite a cerca de 900 °C. Estas propriedades fazem do BN um material promissor para nanoeletrônica em ambientes abrasivos. Neste trabalho, estudamos as propriedades estruturais e eletrônicas de nanotubos de BN. Nosso estudo é dirigido não só para os nanotubos de BN na forma pristina (sem defeitos), mas também quando defeitos topológicos (vacâncias) e impurezas (carbono) estão presentes. Os cálculos de primeiros princípios são baseados na teoria do funcional da densidade (TFD) com a aproximação do gradiente generalizado para o termo de troca-correlação (AGG). Utilizamos o código computacional SIESTA com funções gaussianas para expandir os orbitais de Khon-Sham. Observamos que as energias de formação para impurezas de carbono (C) são menores que para vacâncias. Os nanotubos de BN na fase pristina estudados são semicondutores não magnéticos com um gap de energia de cerca de 3,5 eV e praticamente independente do diâmetro e da quiralidade do tubo. Impurezas de carbono introduzem níveis eletrônicos localizados no gap enquanto que vacâncias geram momentos magnéticos para os nanotubos de BN. Cálculos para defeitos complexos (impurezas de C e vacâncias) mostram uma menor energia de formação quando comparados com defeitos isolados, indicando maior probabilidade de ocorrer. Vacâncias duplas têm energias de formação similares as de vacâncias simples e na geometria de equilíbrio ocorre uma reconstrução onde uma estrutura pentágono-octógono-pentágono (5−8−5) está presente. Não existem ligações pendentes e o momento magnético é zero, mas níveis eletrônicos de spin não polarizados estão presentes no gap.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / We use a very general calculational method, concerning the divergences manipulations and calculations, in order to treat the perturbative solution of quantum electrodynamics (QED), at the one loop level, as well as to study the perturbative origin of the axial triangle anomaly related with the electromagnetic decay of the neutral pion. Within the context of the referred method, all one-loop divergent amplitudes are evaluated by taking the most general choices for the routing of internal lines momentum and without assuming an explicit form of regularization in intermediary steps. The expressions for the evaluated Green functions are written in terms of a small set of basic divergent objects and standard one-loop finite structure functions. The relations among Green functions are all verified without any assumption for the involved arbitrariness. A set of conditions, for the consistency in perturbative calculations, is identified by requiring that the evaluated amplitudes become free from ambiguities and symmetry preserving. The renormalization, at the one loop level, is discussed. Adopting then the consistent point of view emerged from the QED analysis we consider the treatment of the axial-vector-vector (AVV) triangle amplitude. As a consequence of our investigations, we can conclude that the traditional way to look at triangle anomalies, based on intrinsic arbitrariness, could be questionable in its role of justifying the perturbative origin of the associated symmetry violations. We show then, by performing exact, analytical and off the mass shell calculations for the involved amplitudes that the anomaly emerges in a natural way and with the correct value for the violations, in the adopted approach, in spite of its nonambiguous character. The advantage of the used strategy, relative to traditional ones, resides in the fact that only one prescription is needed to treat all amplitudes in all theories and models. In addition, the results thus obtained can always be mapped into those corresponding to traditional regularization techniques including the Dimensional Regularization and the surface's terms evaluation approach, providing the specific interpretations of each treatment are adopted for the undefined quantities involved. This means that the consistent QED results of DR as well as the usual surface's term evaluation for the AVV anomaly can be recovered from those obtained within the context of the adopted method but this implies to assume di¤erent values for identical mathematical object. Only the alternative strategy adopted in the present work, to manipulate and calculate the divergences of perturbative solutions of QFT's can give a consistent treatment of both problems in a simultaneous way. Perspectives for additional investigations are pointed out. / Nós usamos um método muito geral de cálculo, concernente a manipulação e cálculo de divergências a fim de tratar a solução perturbativa da Eletrodinâmica quântica (EDQ), a nível um "loop", bem como estudar a origem perturbativa da anomalia triangular axial relacionada ao decaimento do Píon neutro. No contexto do método mencionado, todas as amplitudes divergentes a um "loop" são calculadas assumindo as escolhas mais gerais para os rótulos dos momentos das linhas internas e sem assumir uma forma de regularização explícita em etapas intermediárias. As expressões para as funções de Green são escritas em termos de um pequeno conjunto de objetos divergentes básicos e de conjunto de funções de estruturas finitas padrão de um "loop". As relações entre funções de Green são todas verificadas sem qualquer hipótese para as arbitrariedades envolvidas. Um conjunto de condições, para a consistência nos cálculos perturbativos, é identificado pela exigência que as amplitudes calculadas tornam-se livres de ambigüidades e que a simetria deve ser preservada. A renormalização ao nível um "loop" é discutida. Adotando então um ponto de vista consistente obtido a partir da análise da EDQ, nós consideramos o tratamento da amplitude triangular axial-vector-vetor (AVV). Como uma conseqüência de nossas investigações, concluímos que o modo tradicional de olhar para as anomalias triangulares, baseada nas arbitrariedades intrínsecas, poderia ser questionável em seu papel de justificar a origem perturbativa das violações de simetria associadas. Nós mostramos então, efetuando cálculos exatos, analíticos e fora da camada de massa para as amplitudes envolvidas que a anomalia emerge de uma maneira natural e com o valor correto para as violações, na aproximação adotada, apesar do caráter não ambíguo. A vantagem da estratégia usada, relativa àquelas tradicionais, reside no fato que somente uma prescrição é necessária para tratar todas as amplitudes em todas as teorias e modelos. Adicionalmente, os resultados da estratégia adotada podem sempre ser mapeados naqueles correspondentes a técnicas de regularização tradicionais, incluindo a Regularização Dimensional (RD) e a aproximação de cálculo de termos de superfície, provendo as interpretações específicas de cada tratamento são adotados valores diferentes para as quantidades indefinidas envolvidas. Isto significa que os resultados consistentes para a EDQ produzidos pela RD, assim como os resultados produzidos pelo cálculo de termos de superfície para a anomalia AVV, podem ser recuperados a partir daqueles obtidos dentro do contexto do método adotado mas isto implica assumir valores diferentes para objetos matemáticos idênticos. Somente a estratégia alternativa adotada no presente trabalho, para manipular e calcular as divergências de soluções perturbativas de TQC's podem dar um tratamento consistente de ambos os problemas em modo simultâneo. Perspectivas para investigações adicionais são apontadas.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This thesis quantifies the net change of CO2 (NEE) in an irrigated rice crop cultivation in RS (Brazil). The research is part of the project CT-HIDRO, which presents as main purpose the description of surface conditions for different ecosystems in the country. Data were gathered during the cultivation period, from October 2003 to March 2004. During this time, the average air temperature and the incident radiation were suitable for the development of the culture in such an area. The turbulent flows, calculated by the eddy covariance method, overestimated the NEE value, probably due to the low estimate of breathing tax, because, during some night-times, sensor registered little turbulence. Moreover, other factor could have interfered in the result of the flows, for instance, the time in which the flows are calculated. The Webb correction was applied in the curve of NEE, and a value smaller than 1% was found. Such result didn't modify the previous result significantly. The behavior of CO2 flow during the whole analyzed period showed a maximum of -0,47mgCO2 m−2 s −1 in January 2004, what demonstrates the largest absorption of CO2 from the atmosphere by the plant during the day and a smaller liberation at night, due to the development phase in which the plant is. In this case, the Webb correction was also little emphasized, not interfering in the obtained result. The curves that demonstrate the three phases of development of the rice presented a larger absorption of CO 2 during the reproductive phase. The behavior of the flow of CO 2 showed a negative flow during the day, when the plant absorbs CO2 from the atmosphere, and a positive flow during the night, when the inverse process occurs, what was waited for. The latent heat flow presented larger diary average values from January to February, always with positive values, consequence of the rice crop irrigation. Two days with high values of flow of latent heat were obtained, what motivated the analysis of the energy balance. The closing of the energy balance was not reached in both days. A possible reason for that could be the low estimate of flows when the eddy covariance method was applied. / Este trabalho quantifica a troca líquida de CO2 (NEE) em uma área de cultivo de arroz irrigado no RS, como parte do projeto CT-HIDRO, projeto este que tem como finalidade descrever condições de superfície para diferentes ecossistemas do país. Os dados utilizados foram coletados durante o período de cultivo, entre outubro de 2003 e março de 2004. Neste período a temperatura média do ar e a radiação incidente são adequadas para o desenvolvimento da cultura nesta região. Os fluxos turbulentos, calculados pelo método de covariância de vórtices (eddy covariance), superestimaram o valor da NEE, provavelmente devido, a subestimativa da taxa de respiração, pois em alguns períodos noturnos os sensores registraram pouca turbulência. Além disso, outro fator que pode interferir no resultado dos fluxos, como por exemplo, o intervalo em que os fluxos são calculados. Foi aplicada a correção de Webb na curva de NEE e encontrou-se um valor menor que 1%, fato este que não modificou significativamente o resultado encontrado. O comportamento do fluxo de CO 2 durante todo o período analisado, mostrou um pico de -0,47mgCO2 m−2 s −1 , em janeiro de 2004, o que demonstra a maior captura de CO2 da atmosfera pela planta durante o dia e uma menor liberação à noite, devido a fase de desenvolvimento em que a planta se encontra. Neste caso, a correção de Webb também foi pouco acentuada, não interferindo no resultado obtido. As curvas que demonstram as três fases de desenvolvimento do arroz mostraram claramente uma maior absorção de CO 2 durante a fase reprodutiva. O comportamento do fluxo de CO 2 mostra um fluxo negativo durante à dia, quando a planta absorve CO2 da atmosfera e um fluxo positivo durante à noite quando ocorre o processo inverso, o que era esperado. O fluxo de calor latente apresentou maiores valores médios diários entre os meses de janeiro e fevereiro, apresentando sempre valores positivos, conseqüência da irrigação do campo de arroz. Obtivemos dois dias com valores elevados de fluxo de calor latente, o que fez com que analisássemos o balanço de energia. O fechamento do balanço de energia não foi alcançado em ambos os dias. Uma possível razão para isto pode ser o devido à subestimativa dos fluxos quando aplicado o método de covariância de vórtices.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Glass covered microwires are materials with soft magnetic properties suitable to several technological applications, specially in magnetic sensors. The main feature of these wires, with negative magnetostriction, it is the magnetic domain structure, which are studied in several research centers. In this work it was developed an AC susceptometer capable to operate at room temperature at different applied fields and stress and another one to operate in cryogenic temperatures. The AC susceptibility technique carry out information either about the dynamic magnetic processes as the dissipative one that occur into the samples. In particular, microwires samples with nominal composition of Co68.25Fe4.25Si12.5B15 were studied. These Co-rich microwires exhibit the bamboo-like domain structure, meaning an axially magnetized core surrounded by a circumferentially magnetized shell. The AC susceptibility study on these samples give us information as, for example, that with the increase of the applies stress, there is an increase of the volume of the circumferentially magnetized shell at expenses of the inner core volume. It was also verified that, the magnetic behavior with the reduction of the temperature is similar to that observed when the microwires are axially stressed. This fact is due to the competition between the maganetoelastic and magnetostatic energies. / Microfios amorfos recobertos por vidro são materiais com propriedades magnéticas macias adequadas para várias aplicações tecnológicas, especialmente sensores magnéticos. Uma das principais características desses microfios com magnetostricção negativa é a sua estrutura de domínios magnéticos, que é alvo de diversos estudos em centros de pesquisa pelo mundo. Nesse trabalho foi desenvolvido e construído um susceptômetro para medidas de susceptibilidade magnética AC em temperatura ambiente e um outro para operar em temperaturas criogênicas. Para o caso de materiais magnéticos, a técnica de susceptibilidade AC traz informações de relevância sobre os processos de magnetização, como a dinâmica dos momentos magnéticos e processos dissipativos que ocorrem no interior da amostra. Em particular, foram estudadas amostras de microfios amorfos recobertos por vidro com composição nominal de Co68.25Fe4.25Si12.5B15. Esses microfios amorfos ricos em cobalto exibem uma estrutura de domínios magnéticos denominada como bamboo, estrutura essa que corresponde a um núcleo magnetizado longitudinalmente envolto por um domínios magnetizados circunferencialmente. O estudo da susceptibilidade magnética trouxe informações de relevância sobre essas amostras, onde conseguimos constatar principalmente que com o aumento da tensão mecânica externa, há um aumento volumétrico dos domínios com magnetização circunferencial as custas do volume do núcleo magnetizado axialmente. Verificou-se ainda com esse estudo, que esses microfios exibem um comportamento magnético em função da temperatura muito parecido com o comportamento magnético frente a tensão mecânica externa. Isso é fruto de uma competição entre as energias magnetoelástica e magnetostática, que são as principais energias envolvidas nesses materiais.

The Kerr effect is the rotation of the plane of polarization of a light beam during reflection on a magnetized sample. In this work we built an optical Kerr effect magnetometer Longitudinal (L-MOKE) and measured the magnetization of thin films produced by the technique of "magnetron sputtering". The magnetization measurements were in samples of permalloy (Py), iron (Fe) and a tri-layer Py/IrMn/Ta. / O efeito Kerr consiste na rotação do plano de polarização de um feixe de luz durante a reflexão sobre uma amostra magnetizada. Neste trabalho construímos um magnetômetro ótico de efeito Kerr Longitudinal (L-MOKE) e realizamos medidas de magnetização de filmes finos produzidos pela técnica de magnetron sputtering . Foram realizadas medidas de magnetização com amostras de permalloy (Py), ferro (Fe) e uma tri-camada de Py/IrMn/Ta.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In this work a study of the exchange interaction between ferromagnetic (NiFe) and antiferromagnetic (IrMn) layers was done through structural, magnetic and electric characterization. NiFe/IrMn/Ta films were grown with different number of repetitions of this basic structure aiming to evaluate possible changes on the magnetic anisotropies presented by the samples. It was implanted in the Laboratório de Magnetismo e Materiais Magnéticos a system in order to measure the Anisotropic Magnetorresistance (AMR) as function of the applied field angle. The AMR consists in a change of the eletric resistance of a ferromagnetic material as function of the angle between the electric current and the magnetization of the material and, by this way, sensible to changes in the anisotropy presented by the samples. It is presented a simple model to calculate the AMR as function of the angle field and, by comparing with the experimental curves, to obtain the magnetic parameters who describe the system. In the model the equilibrium direction of the magnetization is obtained from the minimization of the free magnetic energy, which is given by the Zeeman, uniaxial, unidirectional and manetostatic energies. The AMR curves present an assymetry around 180 degrees when measured at fields below the bias one. According to the fittings, it was found that such assymetry can be due by a misalignment between the anisotropy axis (uniaxial and unidirectional) or by a misalignment between the measuring current and the easy magnetic axis of the samples. It was not observed, as expected, an expressive increase of the anisotropy dispersion of the uniaxial anisotropy with the increase of the number of trilayers. The same was observed with the bias and coercive fields. / Neste trabalho, o estudo da interação de troca entre as camadas ferromagnética (NiFe) e antiferromagnética (IrMn) em multicamadas foi realizado através da caracterização estrutural, magnética e de transporte elétrico. Foram crescidos filmes de NiFe/IrMn/Ta com diferentes números de repetições dessa estrutura básica com o objetivo de avaliar as possíveis modificações nas anisotropias apresentadas pelas amostras. Foi implantado no Laboratório de Magnetismo e Materiais Magnéticos (LMMM) um sistema para medidas de Magnetorresistência Anisotrópica (AMR) em função do ângulo de aplicação do campo. A AMR consiste na variação da resistência elétrica e a magnetização do material e, portanto, sensível as modificações de anisotropia nas amostras. É apresentado um modelo simples para calcular as curvas de AMR em função do ângulo do campo e, na comparação com as curvas experimentais obter os parâmetros magnéticos que descrevem o sistema. No modelo, a direção de equilíbrio da magnetização é obtida a partir da minimização da energia livre magnética, que por sua vez é dada pela soma da energia Zeeman, uniaxial, unidirecional e magnetostática. As curvas de AMR apresentam uma assimetria em torno de 180 graus quando medidas em valores de campo menores que o campo de Bias. De acordo com os ajustes, foi verificado que esta assimetria pode ser causada tanto por um desalinhamento entre os eixos de anisotropias (uniaxial ou unidirecional) como por um desalinhamento entre o eixo da corrente de medição e o eixo de fácil magnetização da amostra. Não foi observado, conforme esperado, um aumento expressivo na dispersão da anisotropia uniaxial com o aumento do número de repetições das tricamadas. O mesmo ocorrendo com os valores dos campos de Bias e coercivo.

We report on three campaigns to measure the structure of the nocturnal boundary layer in cleared and forested areas near Santarém, PA, in 2001 and 2003. The aim was to describe the temporal evolution of wind and thermodynamic profiles in the stable surface layer and to use the accumulation of scalars, such as CO2 in the layer as a way to infer surface fluxes. This was deemed necessary because the frequent very calm conditions limited the validity of eddy covariance flux CO2 measurements at these sites at night. In 2001, tethered balloon observations were made at a pasture site. In 2003, this study was repeated, with a special balloon sonde deployed to measure CO2, temperature, humidity, and pressure. During the convective period just after sunrise, both the eddy covariance and accumulation flux estimation methods are valid and were compared. At night the key is to determine the thickness of the atmospheric layer to which nocturnal respiratory CO2 accumulates. In the forest at night the CO2 accumulation layer was basically constant and had a height of 32 m. The mean CO2 night flux (Fc) was estimated as 0.09(±0.02) mgCO2/m2s. The average CO2 accumulation rate was constant into de forest, decreased linearly with height form canopy height to 100-140 m high. These results are in agreement with the average profiles measured from forest flux towers. Over plowed field we found a larger CO2 accumulation layer at 60-80 m, reaching more then 100 m on some nights. The mean CO2 night flux was estimated Fc=0.20(±0.2) mgCO2/m2s. We found two shape of CO2 accumulation rate near the ground. Two nights the accumulation rate was basically constant with height, other four nights it decreased linearly with height, from the surface to 30-50 m high. The level what the accumulation rate is zero vary from 80 m to 135 m high. / Três campanhas de medidas da estrutura da camada limite noturna em área limpa e de floresta próximo de Santarém, PA, realizadas em 2001 e 2003 são apresentadas neste trabalho. O objetivo principal foi descrever a evolução temporal dos perfis de vento e termodinâmicos na camada limite estável para usar o método de acúmulo de escalares, como o CO2, nesta camada, como meio de estimar os fluxos superficiais. Isso se torna necessário porque freqüentemente condições de ventos calmos sobre estes sítios ocorrem durante o período noturno limitando a confiança das estimativas do fluxo de CO2 realizadas pelo método de covariância de vórtices turbulentos. Em 2001, usando balão cativo as observações foram realizadas no sítio de pastagem. Em 2003, estas observações foram repetidas com uma sonda especialmente desenvolvida para medir a concentração de CO2, temperatura, umidade e pressão do ar. Durante os primeiros estágios da convecção, logo após o nascer do sol, ambos métodos de covariância de vórtices e acumulação são validos e foram comparados. Durante a noite o principal é determinar a profundidade da camada atmosférica dentro da qual o CO2 acumula. Na floresta, à noite a camada de acumulação de CO2 basicamente foi constante e a altura foi de 32 m. O fluxo médio de CO2 à noite (Fc) foi estimado igual a 0.09(±0.03) mgCO2/m2s. Na média a taxa de acumulação de CO2 se manteve constante dentro da floresta, decrescendo até aproximadamente zero até níveis que variaram desde 100 m até 140 m. Estes resultados estão de acordo com as observações das torres de fluxo na região de estudo dos dados de longo termo do perfil do gás. Sobre o sítio com o solo arado a camada de acumulação de CO2 à noite em média varia entre 60-80 m, atingindo mais de 100 m em algumas noites. O fluxo noturno médio de CO2 foi estimado em Fc=0.20(±0.2) mgCO2/m2s. A variação vertical da taxa de acumulação apresentou dois padrões distintos próximo a superfície. Duas noites a variação vertical da taxa de acumulação foi aproximadamente constante, em outras quatro noites decresceu rapidamente com a altura, desde a superfície até 30-50 metros de altura. O nível a partir do qual a taxa de acumulação é nula variou desde 80 m a 135 m.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In this work we studied the properties of confined water by graphene sheets via Classical Molecular Dynamics. The main objective of this dissertation is to understand how the structural and dynamic properties of confined water can be changed due to the geometric confinement, including the density profile, formation of layering, the average number of hydrogen bonds and the diffusion process of water molecules. The confinement geometry is formed by two graphene sheets aligned parallel with respect to one another separated by a distance "d". Both the distance "d" as the system temperature were varied to obtain different degrees of confinement and thermodynamic conditions. Values used were d=7, 9, 11, 15, 20, 25 and 30Å and T=280, 300 and 320K. Furthermore, all simulations were carried out with GROMACS (GROningen Machine for Chemical Simulations) code in a NVT ensemble (particle number, volume and pressure are kept constant) and using SPC/E (Simple Point Charge/Extend) water model. For these systems have been found that confinement induces the formation of layers of water molecules and the number of layers depend on the degree of confinement. Due to this structure, we analyzed the average number of hydrogen bonds with water molecules and these molecules in the respective diffusion layers (central and near the confining walls). It was concluded that the formation of layers is directly related to the breaking of hydrogen bonds. / Neste trabalho estudamos as propriedades da água confinada por folhas de grafeno via Dinâmica Molecular Clássica. O principal objetivo dessa dissertação é compreender como as propriedades dinâmicas e estruturais da água confinada podem ser alteradas devido ao confinamento geométrico, entre elas o perfil da densidade, a formação de camadas, o número médio de ligações de hidrogênio e o processo difusivo das moléculas de água. A geometria confinante foi construída através de duas folhas de grafeno alinhadas paralelamente uma em relação a outra separadas por uma distância "d". Tanto a distância "d" como a temperatura do sistema foram variadas de modo a obtermos diferentes graus de confinamento e condições termodinâmicas. Os valores utilizados foram d=7, 9, 11, 15, 20, 25 e 30Å e T=280, 300 e 320K. Além disso, todas as simulações foram realizadas com o código computacional GROMACS (do inglês GROningen Machine for Chemical Simulations) em um ensemble NVT (ensemble onde o número de partículas, volume e pressão são mantidos constantes) usando o modelo de água SPC/E (do inglês Simple Point Charge/Extend). Para esses sistemas foi encontrado que o confinamento induz a formação de camadas de moléculas de água e o número de camadas dependem do grau de confinamento. Devido a esta estruturação, foi analisado o número médio de ligações de hidrogênio por moléculas de água e a difusão dessas moléculas nas respectivas camadas (central e próximas as paredes confinantes). Concluiu-se que a formação de camadas está diretamente relacionado com a quebra das ligações de hidrogênio.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In this study is propose a new mathematical expression to describe the observed meandering autocorrelation functions in low-wind speed. The analysis utilizes a large number of the data to show that the new proposed theoretical function reproduces the experimental behavior of the fit curves, well as the negative lobes that characterizing the autocorrelation function for meandering condition. Furthermore, the good agreement of the measured autocorrelation curves with the proposed algebraic autocorrelation function allows to calculate the magnitudes of the meandering period and of the loop parameter. In adition, the parameters founded in this study can be used to simulate the dispersion of contaminant during low wind episodes. The results agree with the values presented and discussed in the literature. / O presente estudo propõe uma nova expressão matemática para descrever as funções de autocorrelação observadas sob condições de meandro do vento horizontal. A análise utiliza um grande número de dados para demonstrar que a função proposta reproduz o comportamento da curva experimental, bem como os lóbulos negativo que caracterizam a função de autocorrelação para a situação de meandro. Além disso, a boa concordância entre as curvas de autocorrelação observadas e a nova função de autocorrelação algébrica, proposta neste trabalho, permitiu realizar o cálculo de grandezas físicas como o parâmetro de oscilação e o período de meandro. Um resultado adicional, foi empregar os valores médios encontrados para os parâmetros do meandro na simulação da dispersão de contaminante durante episódios de vento fraco. Os resultados encontrados estão de acordo com os valores apresentados e discutidos na literatura.