Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The ability to manipulate materials at the atomic scale turn it possible to look for materials at the nanoscale that can supersede the performance of their bulk counterparts in specific tasks. Nanowires, due to their unique structural characteristics, are natural candidates for electric or heat conducting devices. When these nanowires take part of a circuit, they can subjected to an external stress that can change their intrinsic properties. In this work, we will be studying the mechanical and electronic behavior of narrow InAs nanowires, with different diameters, when subjected to extreme external stress. Our calculations use the Density Functional Theory, and the local density approximation to the exchange and correlation potential, as implemented in the VASP code. Our results reveal that the InAs nanowires exhibit a mechanical behavior which depends on the external stress and the nanowire diameter. For the narrowest diameter, it shows an elastic behavior followed by the rupture of the wire. As the nanowires turn thicker, different responses to the external stress take place. When the first chemical bonds are broken, the nanowire changes between elastic behaviors with different Young modulus. When more and more chemical bonds are broken (for the thicker nanowires), the nanowires show a plastic behavior, before the rupture. For each of these mechanical regimes, the electronic band structure of the nanowires is also analysed. / Nanofios, devido às suas caracteristícas estruturais únicas, são candidatos naturais para dispositivos condutores de eletricidade e calor. Quando estes nanofios formam parte de um dispositivo, podem estar sujeitos a tensões externas que podem alterar as suas propriedades intrínsecas. Neste trabalho estudaremos o comportamento mecânico e eletrônico de nanofios de InAs com diferentes diâmetros quando sujeitos a tensões externas extremas. Nossos cálculos usam a Teoria do Funcional da Densidade dentro da aproximação da densidade local para o funcional de exchange e correlação, como implementado no código computacional VASP. Nossos resultados revelam que os nanofios de InAs exibem um comportamento mecânico que depende da tensão externa e do diâmetro do nanofio. Para o nanofio mais estreito, observa-se um comportamento elástico da curva de tensão vs elongação ( stress vs strain ), seguido de ruptura do fio. Quando os nanofios tornam-se mais espessos, diferentes respostas às tensões extremas são observadas. Quando as primeiras ligações químicas são quebradas, os nanofios mudam de regime elástico para outro, com diferentes valores de módulo de Young. Quando mais e mais ligações químicas são quebradas, sempre do centro para as bordas, os nanofios apresentam um comportamento plástico antes da ruptura. Para cada um destes regimes mecânicos estrutura de bandas dos nanofios é também analisada.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / We present UBVRI CCD photometry in the Johnson-Cousins photometric system for a sample of twenty nine Magellanic Cloud star clusters (Lindsay 16, 26, 29, 48, 53, 61, 66, 67, 72, 76, 79, 82, 83, 85 of the Small Cloud and NGC 1783, 1810, 1818, 1831, 1847, 1856, 1870, 1895, 2004, 2100, 2121, 2159, 2164, 2210, and [H60b] 11 of the Large Cloud) with a photometric calibration mean error less than 0.01 mag in the V band at a 66% confidence level. The coordinates of the center of symmetry for every cluster have been obtained, with a mean error less than 0.5′′, using an implementation of autocorrelation mirror algorithm proposed by Djorgovski (1988). The surface brightness profiles for every cluster have been obtained from CCD images in the V band and used to adjust the King (1962) and EFF (Elson et al., 1987) models. The structural parameters of the EFF model have been used to estimate the mass and luminosity for every cluster. The apparent integrated brightness in the V band, the U−B, B−V, V−R, and R−I colours, and an age calibration as function of effective colours (i.e., integrated colour at a radius where surface brightness reaches 20% of center value), (B−V)ef , (V−R)ef and (R−I)ef , are presented. The age versus effective colour calibration has been used to obtain an age estimation of (6.1±1.2)×107 years for the star cluster Lindsay 79. Finally, the data analisys in the present work is inconclusive regarding the existence or not of mass segregation in the clusters of our sample, particulary for NGC 1818, NGC 2004, and NGC 2100 objects indicated in the literature as having primordial mass segregation. / Apresentamos a fotometria CCD nas bandas UBVRI do sistema fotométrico de Johnson-Cousins para uma amostra de vinte e nove aglomerados de estrelas das Nuvens de Magalhães (Lindsay 16, 26, 29, 48, 53, 61, 66, 67, 72, 76, 79, 82, 83, 85 da Pequena Nuvem e NGC 1783, 1810, 1818, 1831, 1847, 1856, 1870, 1895, 2004, 2100, 2121, 2159, 2164, 2210, e [H60b] 11 da Grande Nuvem) com um erro médio menor do que 0.01 mag na calibração fotométrica para a banda V para um nível de confiança de 66%. As coordenadas do centro de simetria de cada aglomerado foram obtidas, com um erro médio menor do que 0.5′′, utilizando uma implementação do algoritmo de autocorrelação espelhada proposto por Djorgovski (1988). Perfis de brilho superficial para cada aglomerado foram obtidos das imagens CCD na banda V e utilizados para o ajuste dos modelos de King (1962) e EFF (Elson et al., 1987). Os parâmetros estruturais do modelo EFF foram utilizados para fazer estimativas de massa e luminosidade para cada aglomerado. O brilho integrado aparente na banda V, as cores U−B, B−V, V−R e R−I, e uma calibração da idade dos aglomerados em função de cores efetivas (i.e., cor integrada para um raio em que o brilho superficial cai à 20% do valor central) (B−V)ef , (V−R)ef e (R−I)ef , são apresentados. Esta calibração foi utilizada para obter uma estimativa da idade do aglomerado Lindsay 79 de (6.1±1.2)×107 anos. Finalmente, a análise dos dados deste trabalho é inconclusiva no que se refere a existência ou não de segregação de massa nos aglomerados da nossa amostra, em particular para os objetos NGC 1818, 2004, e 2100, apontados na literatura como aglomerados com segregação de massa primordial.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In this dissertation, it was estimated contaminants concentration in different stability conditions of the Planetary Boundary Layer. In order to do this, it was used the Lagrangian stochastic model. The experiments by Copenhagen and Prairie Grass were simulated, and to the last one it was used only experiments in which the wind speed was higher than 6m/s. In these simulations it was adopted the turbulence parameterization by Hanna (1982). The results were compared with the concentration field measured and simulated by Timm (2007), who used the turbulence parameterization achieved by Degrazia et al. (2000). The analysis of the results shows a better performance by the Lagrangian particles model when it is implemented the parameterization proposed by Degrazia et al. (2000). / Nesta dissertação, estimou-se a concentração de contaminantes em diferentes condições de estabilidade da Camada Limite Planetária. Para tanto, utilizou-se um modelo de partículas estocástico Lagrangeano. Os experimentos de Copenhagen e Prairie Grass foram simulados, de modo que para o último usou-se apenas experimentos em que a velocidade do vento foi maior que 6m/s. Nestas simulações foi utilizada a parametrização da turbulência proposta por Hanna (1982). Os resultados foram comparados com o campo de concentração medido e simulado por Timm (2007), a qual utilizou a parametrização da turbulência obtida por Degrazia et al. (2000). A análise dos resultados mostra um melhor desempenho do modelo de partículas Lagrangeano quando utilizada a parametrização proposta por Degrazia et al. (2000).

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:15:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseMACM.pdf: 2001553 bytes, checksum: 0553f37855208fc113879beb0ea75033 (MD5) Previous issue date: 2007-10-05 / Financiadora de Estudos e Projetos / In this work it was investigated, by using Raman spectroscopy, the effect of the substitucional disorder on the vibrational properties of the ferroelectric ceramics PbTiO3 doped with Samarium, at different temperatures and hydrostatic pressures. This material is interesting from the technological point of view because it is a combination between a material with intense ferroelectric properties and a rare earth ion, with very well known optical properties. From the academic point of view, the main purpose was to study qualitatively and quantitatively the combined chemical and structural effects on the phonon spectrum, which was achieved through measurements of the frequency shifts and broadenings of the vibrational modes, that is, the anharmonic effects. It was also investigated the changes in the Curie temperature, the critical transition pressure values and frequency pressure and temperature coefficients generated by substitucional disorder. A special attention was done to the behavior of the lower frequency mode, the so called soft mode, which plays an important role, whose frequency tends to zero with the approach of the ferroelectric-paraelectric transition. The Raman scattering, due to its sensitivity to short range order, to the character nondestructive, noninvasive is a technique well adapted to the purpose of the present study. The importance of the material and the choice of the technique are justified by the great number and quality of publications related to both in the international literature. / Neste trabalho foram investigados, com o auxílio da Espectroscopia Raman, os efeitos de desordem substitucional nas propriedades vibracionais da cerâmica ferroelétrica PbTiO3, dopado com Samário, com variações de temperatura e pressão. Esse material é interessante do ponto de vista de aplicações tecnológicas, pois é uma combinação entre um material com propriedades ferroelétricas intensas e um íon terra rara com propriedades ópticas muito bem conhecidas. O objetivo deste trabalho foi estudar qualitativa e quantitativamente os efeitos combinados de desordem química e estrutural sobre o espectro de fônons, o que foi feito através de medidas da variação das freqüências dos modos vibracionais em função de pressão hidrostática e temperatura, ou seja, os efeitos anarmônicos. Investigou-se também as possíveis variações no valor da temperatura de Curie (Tc), pressão crítica de transição (Pc). O comportamento do modo de mais baixa freqüência, chamado soft mode, desempenha um papel importante, pois, através de seu comportamento, cuja freqüência tendendo a zero com aproximação da transição ferroelétricaparaelétrica, pode-se avaliar as propriedades ferroelétricas. O espalhamento Raman, devido o seu caráter não destrutivo, não invasivo e pela sua sensibilidade a uma grande variedade dessas características, é uma técnica perfeitamente adaptada a esse propósito. A importância do material e a escolha da técnica são justificadas pelo grande número e qualidade de publicações relacionadas a ambos. Some-se o fato da grande variedade de materiais aos quais a técnica tem sido usada para estudo assim como a inovação nas áreas de aplicação.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:15:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 1672.pdf: 1922661 bytes, checksum: 37dfbbdd89bb22180696dd45154911dc (MD5) Previous issue date: 2007-05-16 / Financiadora de Estudos e Projetos / The increasing interest to understand the geometric phases (mainly due to the possi- bility to achieve geometric quantum computation robust against some kind of errors) and the search for new techniques to solve time-dependent problems in Quantum Mechanics, are the topics approached in this thesis. i) Within nowadays technology, it is presented a scheme to control and measure the nonadiabatic geometric phases in cavity quantum electrodynamics. In this context, it is possible to generate superposition states of the cavity mode which acquire relative phases of purely geometric character, termed the geometric Schrödinger cat-like states. ii) For two interacting Bose-Einstein condensates in the two-mode approximation, modeled by a Hamiltonian whose parameters are time dependent, the nonadiabatic and noncyclic geometric phase acquired by the state of the system is analyzed. For this purpose, analytical solutions of the Schrödinger equation are obtained in di¤erent regimes of parameters. Connections between the constants of motion associated to each solution and the geometric phases are established. The e¤ects of the time-dependent parameters on the geometric phase as well as the population imbalance and relative phase between the two condensed components are analyzed. iii) Starting only from the parallel transport condition, it is presented a general de…- nition of the geometric phase acquired by the basis states of a system. The de…ned phase generates gauge invariant observables which apply to a general scenario of adiabatic or nonadiabatic, cyclic or noncyclic, and transitional or nontransitional evolutions of pure or mixed states of the system. Several results presented in the literature are recovered. iv) Finally, together with some considerations about the dynamical invariant tech- nique, it is presented an alternative method to obtain the density operator of two level systems. Preliminary results show that this method can be extended to dissipative as well as interacting two level systems, such as spins-1=2 chains / O crescente interesse pelo estudo das fases geométricas (motivado principalmente pela possibilidade de se realizar computação quântica geométrica robusta a alguns tipos de erros) e a busca por técnicas capazes de resolver problemas com dependência temporal em Mecânica Quântica, são os tópicos abordados nesta tese. i) Levando em conta a tecnologia atualmente disponível, apresenta-se um esquema para controlar e medir fases geométricas não-adiabáticas em eletrodinâmica quântica em cavidades. Dentro deste contexto, é possível gerar estados de superposição do modo da cavidade que adquirem fases relativas de caráter puramente geométrico, denominados estados geométricos do tipo gato de Schrödinger. ii) Em se tratando de dois condensados de Bose-Einstein interagentes na aproximação de dois modos, modelados por um hamiltoniano cujos parâmetros são dependentes do tempo, analisa-se a fase geométrica não-adiabática e não-cíclica adquirida pelo vetor de estado do sistema. Para isto, obtém-se soluções analíticas da equação de Schrödinger em diferentes regimes de parâmetros. Conexões entre as constantes de movimento obtidas para cada solução e as fases geométricas são estabelecidas. Também são estudados os efeitos da temporalidade dos parâmetros sobre a fase geométrica, bem como sobre a troca de população e fase relativa entre as componentes condensadas. iii) Partindo apenas da condição de transporte paralelo, de…ne-se uma expressão geral para a fase geométrica adquirida pelos estados da base de um sistema. A fase obtida gera observáveis invariantes de gauge e aplica-se a um cenário geral de evoluções adiabáticas ou não-adiabáticas, cíclicas ou não-cíclicas e transicionais ou não-transicionais de estados puros ou mistos do sistema, recuperando vários resultados presentes na literatura. iv) Apresenta-se por …m, em paralelo à considerações sobre a técnica dos invariantes dinâmicos, um método alternativo para a obtenção do operador densidade de sistemas de dois níveis. Resultados preliminares apontam que este método pode ser estendido para o tratamento de sistemas de dois níveis dissipativos, além de sistemas de dois níveis interagentes, tais como cadeias de spins 1=2

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:15:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 1845.pdf: 5447464 bytes, checksum: 398359d64703f6d1ab2a13e408fd3e97 (MD5) Previous issue date: 2008-04-11 / Universidade Federal de Minas Gerais / In this work, we seek a better understanding of the role of the absorption potential involved in the dynamics of electron-atom (-molecule) interactions, in arder to develop a po¬tential model that better represents the absorption effects in a wide incident energy range. Ideally, this potential should be free of adjustable parameters, and should be able to re¬produce not only the elastic differential, integral and momentum transfer cross sections but algo the gran-total and total absorption cross sections for electron-molecule collision, in a wide incident energy range. A detailed review of the absorption potential models reported in the literature that include "Quasi-Free Scattering Madel" (QFSM) originally proposed by Staszewska et aI. [37], and the modified QFSM versions of Blanco and Garcia [41] was IDade. A comparative study using these potentials was dane through the calculation of various electron scattering cross sections by a group of atoms and molecules, such as Ar, N2, C2H2 and H2O, for which an abundant experimental data is available in the literature. Such studies allowed us to assess the virtues and deficiencies of these models. Afterwards we have proposed a modification in the version 3 of QFSM of Staszewska et aI., based on the quasi- free electron and binary-encounter approximations in arder to generate a potential that better represents the dynamics of electron-target interaction. In our model, an empir¬ical scaling factor tas been proposed ,in, ordeFI,to, eorrect, the I dist0l1tion of the absorption potential caused by the free-electron-gas approximation. This factar uses two parameters which are independent of targets and incident energies, thus being able to be used in a predictive purpose for a general target. We have used this modified potential to calculate the cross section for several electron-atom, -molecule and -radical scattering, at 10 - 1000 eV impact energies. The iterative Schwinger variational method (ISVM) combined with the distorted-wave approximation (DWA) was used to solve the scattering equations. The calculated gran- total and total absorption cross sections allowed an improvement relative to those obtained using the version 3 oÍ' QFBM' oÍ'StaSzewska et al:.) I / Neste trabalho, realizamos uma pesquisa visando o melhor entendimento do papel do potencial de absorção envolvido na dinâmica de lnteração de elétrons-átomos (-moléculas), e a obtenção de um modelo de potencial que melhor representa os efeitos de absorção, nas faixas de energia intermediária e alta. Idealmente, este potencial deve ser livre de parâmetros ajustáveis e ser capaz de reproduzir, não somente as seções de choque diferenciais (SCD), integrais (SCI) e tranferência de momento (SCTM) dos espalhamentos elásticos, mas também as seções de choque total (SCT) e absorção total (SCAT) numa ampla faixa de energia incidente. Fizemos uma revisão detalhada sobre os modelos de potencial de absorção existentes na literatura, tais como, o modelo chamado de "Quasi-Pree Scattering Model" (QFSM) proposto por Staszewska e col. [37], e também, o modelo QFSM modificado por Blanco e Garcia [41]. Iniciamos um estudo comparativo, utilizando estes potenciais, através do cálculo de diversas seções de choques do espalhamento de elétrons por um grupo de átomos e moléculas, que apresentam na literatura dados experimentais abundantes, tais como Ar, Nz, CzHz e HzO. Este estudo nos permitiu avaliar as virtudes e defeitos destes modelos. Com base nestes estudos propomos uma modificação no modelo de potencial de absorção, versão 3, proposto por Staszewska e col., baseada nas aproximações quasi-free e binary-encounter para gerar um potencial que melhor represente a dinâmica de interação elétron-alvo. Em nosso modelo é proposto um fator de escala empírico para corrigir a distorção do potencial de absorção causado pela aproximação free-electron-gas. Este fator usa dois parâmetros que são independentes do alvo e da energia incidente, portanto pode ser utilizado um grande número de alvos. Utilizamos este potencial para cálculos de seções de choque de espalhamento de elétrons para diversos átomos, moléculas e radicais, para energias incidentes de 10 - 1000 eV. O método variacional de Schwinger iterativo (MVSI) combinado com o método de ondas distorcidas (MOD) são utilizados para resolver as equações de espalhamento. Os resultados obtidos mostram uma grande melhora da SCT e SCAT em relação ao modelo original de Staszewska e col..

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:15:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 1960.pdf: 10381131 bytes, checksum: 5638ec0c0a5f463febc74da13a4f7c30 (MD5) Previous issue date: 2006-08-02 / Financiadora de Estudos e Projetos / The fundamental magnetic properties of chromium and its alloys Cr(1¡x)Nb(x) and Cr(1¡x)V(x), were investigated with the aim to achieve a better comprehension about the nature of the spin density waves. Was dened the edge between the AF1 and AF2 phases on the Cr(1¡x)Nb(x) alloys as function of niobium concentration. Using x-rays di®raction techniques was studied de formation of antiferromagnetic domains in the surfaces with [001] direction of chromium samples. As observed, cooling the sample under applied magneticeld do not create new magnetic domains, actuating only on its reorien- tation. The magnetic history of sample does not in°uence the surface magnetic domains formation, been an exclusive property of the sample surface crystalographic orientation. Was observed the formation of localized magnetic moment on paramagnetic phase of Cr(1¡x)Nb(x) alloys. This phenomenon early studied in Cr(1¡x)V(x) alloys, shown important qualitative di®erences which are explained on Friedel oscillations picture generated by impurity atoms. Was realized x-rays di®raction experiments which provided evidences of the existence of Friedel oscillations in Cr(1¡x)V(x) alloys. / As propriedades magnéticas fundamentais do cromo e de suas ligas de Cr(1¡x)Nb(x) e Cr(1¡x)V(x), foram investigadas com o objetivo de melhorar a compreensão sobre a natureza das ondas de densidade de spin (spin-density-wave). Foi determinada a fronteira entre as fases AF1 e AF2 nas ligas Cr(1¡x)Nb(x) em função da concentração de nióbio. Utilizando tecnica de difração de raios-x foi estudada a formação dos dominios antiferro-magnéticos nas superfícies paralelas às direções [001] e [111] de uma amostra de cromo crescida por transporte qumico de vapor (chemical vapor deposition method). Os resultados obtidos com o estado de monodomínio volumétrico preparado por resfriamento das amostras com campo magnético aplicado, comparados com aqueles das amostras em estado multi-domínio volumétrico e monodomínio de superfície, levam a conclusão de que a aplicação de campo magnético ou de outra maneira, a história magnética da amostra, não implica na formação de novos domínios magnéticos na superfície do cromo e que o campo magnético atua especificamente na reorientação do domínios existentes. Portanto, a formação de monodomínios superficiais e uma propriedade exclusiva da orientação cristalografica da superfície da amostra. Foi observada a formação de momento magnético localizado na fase paramagnética das ligas de Cr(1¡x)Nb(x). Esse fenômeno, anteriormente estudado nas ligas Cr(1¡x)V(x), apresentou diferenças qualitativas importantes na sua manifestação nas ligas de Cr(1¡x)Nb(x), que são explicadas a partir das oscilações de Friedel que se formam na região dos átomo de vanadio e nióbio. Foram realizados experimentos de difração de raios-x que forneceram evidências da existência das oscilações de Friedel nas ligas Cr(1¡x)V(x).

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:15:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2128.pdf: 1942778 bytes, checksum: d73e3acc28eca6acc40ef079ad1d36fd (MD5) Previous issue date: 2002-05-27 / Universidade Federal de Minas Gerais / In this work we report absolute elastic differential cross sections (DCS) measurements for electron collisions with OCS, CO2, CH4, NO, N2O, CHF3 e C2F6 molecules in gas phase. The measurements cover the angular range from 10o to 130o and energy range between 50-800 eV. Crossed electron beam-molecular beam geometry is applied to measure the relative intensity of the scattered electron as a function of the scattering angle. The scattered electrons are energy-filtered by a retarding-field energy selector. The recorded scattering intensities, as a function of the scattering angle, are converted into absolute elastic DCS s using the relative flow technique. Additionally, this work reports the development of a low energy electron scattering spectrometer (E<100 eV). In this spectrometer a new technique, a magnetic angle-changing device has been constructing to extend the measurements to backward angles (up to 180o). However, the application of this technique needs more systemization. Results of DCS s using the magnetic angle changer are reported only for the argon atom for the energy of 30 eV up to 120o, showing the future prospect of this technique. In the other hand, using the new spectrometer, DCS s data are reported for the CHF3 molecule for electron energies from 10 to 30 eV up to 85o scattering angle. In summary, several results of absolute differential cross sections for the elastic electron scattering are reported to several molecular targets. The comparison between our measured data and theoretical calculation using an optical potential to represent the electron-molecule interaction as well as other available experimental data in the literature shows good agreement. Our study has shown the significant role played by the absorption effects on the calculated cross sections in the intermediate energy range. / Nesta tese apresentamos medidas de seções de choque diferenciais elásticas absolutas (SCDEA) para o espalhamento de elétrons por alvos moleculares em fase gasosa (OCS, CO2, CH4, NO, N2O, CHF3 e C2F6). A maioria das medidas foram realizadas no intervalo angular entre 10o e 130o para energias do elétron incidente entre 50 e 800 eV. O arranjo experimental fez uso da geometria de feixes cruzados em que o feixe de elétrons incide perpendicularmente sobre um feixe gasoso. Para a análise dos elétrons espalhados foi utilizado um analisador de velocidades do tipo campo retardador. A intensidade dos elétrons espalhados foi determinada em função do ângulo de espalhamento e os valores relativos foram convertidos em valores absolutos de seções de choque através da técnica de fluxo relativo. Além disso, parte do trabalho foi dedicado ao desenvolvimento de um espectrômetro de espalhamento de elétrons de baixas energias (E<100 eV) com o intuito de estender a cobertura energética acima mencionada. Uma técnica experimental (defletor magnético) que a princípio permite medidas de intensidades de elétrons espalhados em quase todos os ângulos de espalhamento também foi introduzida nesse novo espectrômetro. Entretanto, a aplicação dessa técnica ainda carece de maior sistematização. Resultados de SCDEA obtidos com o uso do defletor magnético são apresentados para o espalhamento de elétrons de 30 eV para o átomo de argônio até o ângulo de 120o, demonstrando o potencial da técnica para trabalhos futuros. Por outro lado, valores de SCDEA obtidos com o novo espectrômetro de baixas energias são apresentados para a molécula de CHF3 para energias de 10, 15, 20 e 30 eV até o ângulo de 85o. Em resumo, resultados inéditos de SCDEA são apresentados para diversos alvos moleculares contribuindo para suprir em parte a carência desses dados na literatura. Observa-se bom acordo entre nossos dados e cálculos teóricos recentes que fazem uso de um potencial óptico complexo para a descrição da interação elétron-molécula. Tal fato reforça a importância da inclusão de efeitos de absorção nos modelos teóricos para a correta descrição da dinâmica do espalhamento elástico na região de energias intermediárias.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:15:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014.pdf: 4032289 bytes, checksum: a828a9917ab37899d5dbfbcc4b505a31 (MD5) Previous issue date: 2008-08-22 / Financiadora de Estudos e Projetos / In this work were studied e®ects of cationic substitution, hydrostatic pressure and temperature on the phonon spectra of PLT samples, Pb1¡xLaxTiO3 (PLT), using Raman scattering technique. The samples having La concentration x= 0, 2.5, 5, 10, 15 and 20%, were prepared by the classic powder mixture of oxides. Other complementary techniques were used to characterize the samples as X-ray Di®raction, Scanning Electronic Microscopy (SEM), apparent density measurements (ADM). Besides these cited experimental techniques, the Classic Molecular Dynamic Simulation was used to simulate, theoretically, the Raman scattering experimental results in PLT samples. The vibrational transverse optical (TO) mode frequency, with the lowest value, was specially explored in order to characterize and study the tetragonal-ferroelectric to cubic-paraelectric phase transition observed in PLT samples. With this set of results was possible to create a three-dimensional diagram for the structural phase transition as a function of La concentration, temperature and hydrostatic pressure. In this diagram is seen the critical values for pressure (Pc), La concentration (xc) and temperature (Tc) at the phase transition for each sample. Besides the phase diagram, the results also permitted to determine coe±cients for temperature, pressure and vibrational modes of materials. For the theoretical MD simulation of the structural phase transition induced by temperature was proposed a total potential function for four atoms, determining the ion-ion interaction on the crystalline structure based on the three atoms potential used to simulate PbTiO3. These simulated results show that this potential model can describe correctly the general structural behavior of PLT samples. These findings are in good agreement with the experimental results. / Neste trabalho foram estudados os efeitos de substituição catiônica, pressão hidrostática e temperatura no espectro de fônons de amostras de Pb1¡xLaxTiO3 (PLT) através do espalhamento Raman. As amostras, com concentrações de La iguais 0, 2.5, 5, 10, 15 e 20%, foram preparadas pelo método clássico de mistura de óxidos. Também foram usadas outras técnicas complementares de caracterização entre elas Difração de Raios-X (DRX), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e medidas de Densidade Aparente (DA). Além das técnicas experimentais acima citadas, a Dinâmica Molecular Clássica (DM) foi utilizada para simular parte dos resultados experimentais obtidos com o espalhamento Raman. A variação da frequência do modo vibracional transversal óptico de mais baixa frequência foi especialmente explorada a fim de caracterizar a transição da fase tetragonal ferroelétrica para a cúbica paraelétrica. Com estes resultados foi possível construir um diagrama completo de fase estrutural relativamente µa concentração de La, temperatura e pressão hidrostática, obtendo os valores da concentração crítica (Xc), temperatura crítica (Tc) e da pressão crítica (Pc) nas quais ocorreram as transições de fase para cada uma das amostras. Além do diagrama de fase, os resultados permitiram também a determinar os coeficientes de temperatura e pressão das frequências de todos os modos vibracionais. Para a simulação da transição de fase estrutural induzida por variações de temperatura através de DM, foi proposto um modelo de potencial de interação entre íons da rede cristalina, baseado no mesmo modelo de potencial formulado para a simulação do composto PbTiO3 puro encontrado na literatura. Os resultados desta simulação mostram que este modelo de potencial descreve corretamente o comportamento geral desse material, ao mostrar uma boa concordância com certos resultados experimentais.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:15:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2020.pdf: 852206 bytes, checksum: 2ecfc5be0d185b9d31d4198520c9d7cd (MD5) Previous issue date: 2008-07-03 / Universidade Federal de Sao Carlos / In this thesis we first demonstrate that the inevitable action of the environment can be substantially weakened when considering appropriate nonstationary quantum systems. Beyond protecting quantum states against decoherence, an oscillating frequency can be engineered to make the system-reservoir coupling almost negligible. Differently from the program for engineering reservoir and similarly to the schemes for dynamical decoupling of open quantum systems, our technique does not require a previous knowledge of the state to be protected. However, differently from the previously-reported schemes for dynamical decoupling, our technique does not rely on the availability of tailored external pulses acting faster than the shortest time scale accessible to the reservoir degree of freedom. We show, in the domain of cavity quantum electrodynamics, how to engineer such a nonstationary cavity mode through its dispersive interaction with a driven two-level atom. Next, we consider different aspects of the dynamical Casimir effect (DCE) through the derivation of effective Hamiltonians which exhibit the essential features of the phenomenon. We start by investigating the dynamical Casimir effect in a nonideal cavity at finite temperature. We first compute a general expression for the average number of particle creation, applicable for any law of motion of the cavity boundary. We also compute a general expression for the linear entropy of an arbitrary state prepared in a selected mode, also applicable for any law of motion of the cavity boundary. As an application of our results we have analyzed both the average number of particle creation and linear entropy within a particular oscillatory motion of the cavity boundary. On the basis of these expressions we develop a comprehensive analysis of the resonances in the number of particle creation in the nonideal dynamical Casimir effect. We also demonstrate the occurrence of resonances in the loss of purity of the initial state and estimate the decoherence times associated with these resonances. We also consider the dynamical Casimir effect for a massless scalar field, under Dirichlet boundary conditions, between two concentric spherical shells. We obtain a general expression for vii the average number of particle creation, for an arbitrary law of radial motion of the spherical shells, using two distinct methods: by computing the density operator of the system and by calculating the Bogoliubov coefficients. We apply our general expression to breathing modes: when only one of the shells oscillates and when both shells oscillate in or out of phase. We also analyze the number of particle production and compare it with the results for the case of plane geometry. Finally, we analyze the action of the gravitational field on the dynamical Casimir effect. We consider a massless scalar field confined in a cuboid cavity placed in a gravitational field described by a static and diagonal metric. With one of the plane mirrors of the cavity allowed to move, we compute the average number of particles created inside the cavity by means of the Bogoliubov coefficients computed through perturbative expansions. We apply our result to the case of an oscillatory motion of the mirror, considering a weak gravitational field described by the Schwarzschild metric. The regime of parametric amplification is detailed analyzed, demonstrating that our computed result, for the mean number of particles created, is in agreement with associated particular cases in literature. / Demonstramos nesta tese, primeiramente, que a ação inevitável do meio ambiente pode ser substancialmente enfraquecida quando consideramos sistemas quânticos não estacionários apropriados. Diferentemente do programa de engenharia de reservatórios e de forma similar aos protocolos para o desacoplamento dinâmico de sistemas quânticos abertos, nossa proposta não requer o conhecimento prévio do estado a ser protegido. Diferentemente mesmo dos esquemas de desacoplamento dinâmico, a proteção de estados de modos não estacionários prescinde da disponibilidade de pulsos externos ultra rápidos que atuem sobre o sistema de interesse em intervalos de tempo mais curtos que a menor escala de tempo acessível aos graus de liberdade do reservatório. No domínio da engenharia de estados em eletrodinâmica quântica de cavidades, mostramos como preparar modos não estacionários através da interação dispersiva do campo com átomos de dois níveis submetidos `a amplificação linear. Tratamos, em seguida, de diferentes aspectos do efeito Casimir dinâmico (ECD) através da derivação de hamiltonianos efetivos capazes de descrever convenientemente os principais aspectos do fen omeno. Começamos pelo ECD não ideal a temperaturas finitas. Obtivemos expressões gerais tanto para número médio de partículas criadas como para a entropia linear de um estado arbitrário preparado em um modo selecionado da cavidade, expressões estas que se aplicam a qualquer lei de movimento da fronteira móvel. Desenvolvemos, através destas expressões, uma análise abrangente das ressonâncias presentes tanto na criação de partículas como na perda de pureza e decoerência de estados. Consideramos também o ECD no contexto de um campo escalar não massivo confinado, sob as condições de contorno de Dirichlet, entre duas cascas esféricas concêntricas. Utilizamos dois diferentes métodos, o operador densidade e os coeficientes de Bogoliubov, para o cálculo da expressão geral para o número médio de partículas criadas, válida para qualquer lei de movimento das cascas esféricas. Aplicamos esta expressão para o cálculo do número de partículas produzidas quando apenas uma das cascas oscila ou quando ambas oscilam em fase ou fora de fase, e v comparamos os resultados com aqueles associados `a geometria plana. Por fim, analisamos a ação do campo gravitacional sobre o ECD. Para tal, consideramos um campo escalar não massivo confinado numa cavidade cubóide localizada em um campo gravitacional descrito por uma métrica estática e diagonal. Assumindo que uma das paredes planas da cavidade seja móvel, obtivemos o número de partículas criadas no interior da cavidade através do cálculo, via expansões perturbativas, dos coeficientes de Bogoliubov. Aplicamos o resultado para o caso particular de um movimento oscilatório da fronteira móvel, considerando um campo gravitacional fraco descrito pela métrica de Schwarzschild. O regime de amplificação paramétrica é detalhadamente analisado, demonstrando que nosso resultado para o número médio de partículas criadas, está em acordo com resultados particulares previamente apresentados na literatura.