Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-04-25T15:20:57Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_PotenciasPseudoNewtonianos.pdf: 514620 bytes, checksum: a5ee7fecbea4768e64ab5fd16eae8376 (MD5) / Approved for entry into archive by Albirene Aires (albireneufpa@gmail.com) on 2014-06-17T13:32:00Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_PotenciasPseudoNewtonianos.pdf: 514620 bytes, checksum: a5ee7fecbea4768e64ab5fd16eae8376 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-06-17T13:32:00Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_PotenciasPseudoNewtonianos.pdf: 514620 bytes, checksum: a5ee7fecbea4768e64ab5fd16eae8376 (MD5) Previous issue date: 2010 / Neste trabalho usamos os potenciais pseudo-newtonianos propostos por Paczynski e Wiita, Nowak e Wagoner e Artemova et al. para calcular a radiação escalar emitida por uma fonte em movimento circular e uniforme ao redor de um objeto estelar. Comparamos os resultados obtidos nessa abordagem com os resultados encontrados via teoria quântica de campos no espaço-tempo de Schwarzschild. Obtemos que, do infinito até a órbita circular marginalmente estável (R = 6M) o potencial que melhor reproduz os resultados de Schwarzschild é o de Nowak e Wagoner. Já entre esta órbita e a última órbita circular instável (R = 3M) nenhum dos potenciais pseudo-newtonianos produz resultados satisfatórios, e o potencial newtoniano mostra-se como a melhor aproximação. O potencial de Paczynski e Wiita, o mais utilizado na literatura para analisar discos de acre ção, gerou os resultados menos satisfatórios em nossa análise. / We use the pseudo-newtonian potentials proposed by Paczynski and Wiita, Nowak and Wagoner and Artemova et al. to calculate the scalar radiation emitted by a source in uniform circular motion around a stellar object. We compare the results obtained in this approach with the results obtained via quantum eld theory in Schwarzschild spacetime. We find that, up to the marginally stable circular orbit (R = 6M) the potential that better reproduces the Schwarzschild result is the Nowak and Wagoner one. Between this orbit and the last unstable circular orbit (R = 3M) neither one of the pseudo-newtonian potentials produce satisfactory results, and the newtonian potential turns out to be the best approximation. The Paczy nski and Wiita potential, the most used in the literature to analyze accretion disks, generates the less satisfactory results for this situation.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This work presents a study of properties of functionalized carbon nanotubes and graphene nanoribbons. We studied, by first principles simulations, the structural and electronic properties of functionalized nanotubes and interacting with molecules of biological interest. Furthermore, we analyzed the properties of these systems under the action of applied electric fields, noting changes on their behavior due the external perturbation. In the case of nanotubes interacting with anti-inflammatory nimesulide, the interaction is repulsive, resulting in energetically unstable systems, but which may have their behavior controlled by the external field. We noted that when the carbon nanotube interacts with the antimalarial primaquine, a strong bond between the systems occurs, where the presence of primaquine can modify the electronic properties of nanotubes. In the other hand, for the case of carbon nanostructures interacting with vitamins, the interaction is weak. We also evaluated the structural, electronic and magnetic properties of Ti and Mn doped carbon nanoribbons (or graphene nanoribbons) and properties of defective nanoribbons, by first principles simulations (code SIESTA), and analyzed the electronic transport properties of some of these systems, by tight-binding methods associated with Green s functions. We noted that there is an edge and sublattice effect in zigzag edged nanoribbons, where the properties of the systems can be modified depending on the defect location with respect to the edge. We demonstrate that carbon nanostructures can act as selective sensors of atoms or adsorbed molecules, besides representing a route to drug delivery. / Este trabalho apresenta um estudo de propriedades de nanotubos e nanofitas de carbono funcionalizados. Estudamos, via simulação de primeiros princípios, as propriedades estruturais e eletrônicas de nanotubos funcionalizados e interagindo com moléculas de interesse biológico. Analisamos, ainda, as propriedades destes sistemas sob a ação de campos elétricos aplicados, observando alterações em seus comportamentos devido à perturbação externa. No caso dos nanotubos interagindo com o anti-inflamatório nimesulida, a interação é repulsiva, resultando em sistemas energeticamente instáveis, mas que podem ter seu comportamento controlado pelo campo externo. Notamos que quando o nanotubo de carbono interage com o antimalárico primaquina, ocorre uma ligação forte entre estes sistemas, onde a presença da primaquina pode alterar as propriedades eletrônicas dos nanotubos. Já para o caso de nanoestruturas de carbono interagindo com vitaminas, a interação é fraca. Avaliamos também as propriedades estruturais, eletrônicas e magnéticas de nanofitas de carbono (ou nanofitas de grafeno) dopadas por átomos de Ti e Mn e propriedades de nanofitas defeituosas, por meio de simulações de primeiros princípios (código SIESTA), e avaliamos as propriedades de transporte eletrônico de alguns destes sistemas, por métodos tight-binding associados a funções de Green. Observamos que existe um efeito de borda e de sub-rede nas nanofitas de borda zigzag, onde as propriedades dos sistemas podem ser alteradas de acordo com a localização do defeito com relação à borda. Nós mostramos que as nanoestruturas de carbono podem agir como sensores seletivos de átomos ou moléculas adsorvidos, além de representarem uma rota de carreamento de fármacos.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / In this work a survey of the potentialities and limitations of magnetron sputtering as a tool for the production of MgB2 superconductors thin films has been made. Instead of the usual approaches, like co-deposition onto heated substract or room temperature deposition of MgB multilayers for ex situ annealing, the direct deposition of multilayers onto heated substract has been tested. The samples have been deposited onto Si waffers from Mg and B targets. They have been produced by the alternated grown of Mg and B layers, holding the substrate temperatur at 200 and 300 C during the depostion. Pos deposition annealings were performed at temperatures rangingo from 560 up to 800. In order to improve the sticking coefficient of Mg atoms at the substrate, the ayers thicknesses were held under ten monoatomic layers. The composition and structural properties were determined by X-Ray diffraction. The results have shown that, for the used temperatures, the Mg sticking coefficient onto B is just relevant ultil the second or third Mg monoatomic layer is completed. From this point, all Mg atoms impinging the substrate are re-emmitted to the chamber atmospherre. As a consequence, the direct production of MgB2 from the sucessive deposition of B and Mg are not effective, unless the layers thicknesses do not surpass a few tenths of nanometers. / Neste trabalho foram avaliadas as potencialidades e as limitações do "magnetron sputtering" como técnica de deposição de filmes finos de MgB2 supercondutores. No lugar das técnicas tradicionais, como a co-deposição em substrato aquecido ou a deposição de multicamadas para tratamentos térmicos ex-situ, foi testada a rotina de deposição de multicamadas diretamente sobre alvo aquecido, "in situ". As amostras foram depositadas sobre substratos de Si a partir de alvos de Mg e B. Elas foram obtidas pela deposição sucessiva e alternada de camadas de Magnésio e Boro, com temperaturas do substrato (in-situ) de 260oC e 300oC e ex-situ entre 560 e 800oC. Para aumentar a chance de fixação dos átomos de Mg no substrato já durante a deposição, as espessuras das camadas foram mantidas finas, com menos de uma dezena de planos atômicos. A composição e as propriedades estruturais das amostras produzidas foram analisadas a partir de difração de Raios-X. Os resultados obtidos mostram que, na faixa de temperatura usada, o coeficiente de fixação do Mg sobre o B é significativo apenas até que a segunda ou terceira camadas atômicas sejam concluídas. A partir deste ponto, todo o magnésio que atinge o substrato é re-emitido. Como consequência, a obtenção de MgB2 por sputtering na forma de multicamadas não é viável, pelo menos para espessuras maiores que décimos de nanometros.

Made available in DSpace on 2016-12-12T20:15:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rafael Vieira.pdf: 2261187 bytes, checksum: 522b4dceeb3aae1b4ba1bbf0988b6bad (MD5) Previous issue date: 2014-03-10 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Investigamos como diferentes tipos de desordem afetam a geração de emaranhamento entre os graus de liberdade interno (spin) e externo (posição) em uma caminhada aleatória quântica discreta no tempo. A desordem é modelada introduzindo um aspecto aleatório extra à caminhada aleatória quântica: uma moeda clássica de dois lados (ou infinitos lados) que aleatoriamente dita qual moeda quântica conduz à evolução temporal do sistema a cada posição e/ou a cada passo de tempo dando origem a três tipos distintos de desordem. A desordem dinâmica é independente da posição, com cada posição tendo a mesma moeda ao mesmo tempo, a desordem estática é independente do tempo, enquanto a desordem flutuante possui aleatoriedade no tempo e posição. Mostramos para alguns níveis de desordem que o caso dinâmico é o mais poderoso gerador de emaranhamento, seguido de perto pelo caso flutuante, pois ambos levam ao máximo emaranhamento assintoticamente no tempo para qualquer condição inicial. Estudamos o número de passos que o sistema deve dar até estar dentro de uma vizinhança fixa do seu limite assintótico. A desordem estática é a geradora de emaranhamento menos eficiente, sendo quase sempre menos eficiente que o caso ordenado, não tem limite assintótico e, similarmente ao caso ordenado, possui um comportamento em longo tempo altamente sensível à condição inicial. Propomos ainda dois experimentos baseados em tecnologia atual onde essas idéias podem ser testadas.

Made available in DSpace on 2016-12-12T20:15:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 resumo.pdf: 30947 bytes, checksum: f3ad8c83ce0b37705512036923795354 (MD5) Previous issue date: 2009-02-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In this work we investigate the dynamical behavior of two dynamical systems: (i) a symmetric linear coupling of three quadratic maps, and (ii) the generalized Lorenz equations obtained by Stenflo. For the discrete-time system represented by the coupling of three quadratic maps, we study the emergence of quasiperiodic states arising from Naimark-Sacker bifurcations of stable periodic orbits pertaining to 1×2n cascade, in particular period-1 and period-2 orbits. We also study the change in the structure of the basin of attraction of the chaotic attractors, in the neighborhood of chaos-hyperchaos transition. For the continuous-time system represented by the Lorenz-Stenflo equations, we analytically investigate, by using Routh-Hurwitz Test, the stability of three fixed points, although without explicit solution of the eigenvalue equation. We determine the precise location where pitchfork and Hopf bifurcations of the fixed points occur, as a function of the parameters of the system. Lyapunov exponents, parameter-space and phase-space portraits, and bifurcation diagrams were used to numerically characterize periodic and chaotic attractors in both systems. / Neste trabalho investigamos o comportamento de dois sistemas dinâmicos (i) Um acoplamento linear simetrico de três mapas quadraticos, e (ii) as equações eneralizadas de Lorenz, obtidas por Stenfio Para o sistema discreto, representado elo acoplamento linear dos três mapas quadraticos, estudamos a emergência de tados quase-periodicos, surgindo da bifurcação de Naimark-Sacker, a partir de uma bita estavel pertencendo a cascata 1 x 2n em particular orbitas de periodo um e eriodo dois Tambem estudamos a mudança na estrutura das bacias de atração do rator caotico, na vizinhança da transição caos-hipercaos Para o sistema de tempo ntínuo representado pelas equações de Lorenz-Stenflo, investigamos analiticamente elo método de Routh-Hurwitz, a estabilidade dos três pontos de equilíbrio, mas sem solução explicita da equação de autovalores. Determinamos a localização precisa de as bifurcações do tipo forquilha e Hopf acontecem, a partir dos pontos de uilíbrio, como uma função dos parâmetros do sistema. Expoentes de Lyapunov, agramas no espaço de parâmetros e espaço de fase e diagramas de bifurcação foram ilizados para caracterizar numericamente os atratores periódicos e caóticos em ibos os sistemas

Made available in DSpace on 2016-12-12T20:15:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Mariana.pdf: 1116675 bytes, checksum: 738c76deac0f2328b64e8c58a2cbbd57 (MD5) Previous issue date: 2009-06-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The double exchange model is used to describe different magnetocaloric materials containing localized magnetic moments and itinerant electrons. The model includes the Hund ruleexchange J betweenthelocalized spinsand theconductionelectrons. By using the equation of motion method, we apply a higher-order decoupling for the conduction electron Green s functions. The magnetism of the localized moments is described in terms of an effective Heisenberg model. We obtain a simple description of the magnetization curves and the isothermal entropy change ΔS. The results exhibit an additional low-temperature bump in the ΔS curves at low concentrations n separated from the usual maximum at the critical temperature. The method can also be addressed to the Kondo lattice compounds, in the case of a negative couping J. / O modelo da dupla troca é utilizado para descrever diferentes materiais magnetocalóricos contendo momentos magnéticos localizados e elétrons itinerantes. O modelo inclui a regra de Hund para a troca J entre os spins localizados e elétrons de condução. Utilizando o método de equações de movimento, aplicamos um desacoplamento de ordem superior para as funções de Green dos elétrons de condução. O magnetismo dos momentos magnéticos localizados é descrito em termos do modelo de Heisenberg efetivo. Obtemos uma descrição simples das curvas de magnetização e variação isotérmica da entropia ΔS. Os resultados exibem uma elevação nas curvas ΔS em baixa concentração de n separada do Maximo usual na temperatura crıtica. O método pode também se aplicado aos compostos da rede Kondo, no caso de acoplamento negativo J.

Made available in DSpace on 2016-12-12T20:15:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 pre-textuais.pdf: 243609 bytes, checksum: 695e5576003960d5f0e47334bb212f45 (MD5) Previous issue date: 2010-02-24 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este trabalho apresenta um modelo fermiônico de vidro de spin de Ising com formação de clusters na presença de um campo magnético transverso T. Esse modelo quântico considera interações de troca entre momentos magnéticos de clusters distintos (interações inter-cluster), que são dadas por variáveis aleatórias que obedecem uma distribuição de probabilidades gaussiana. Além disso, são consideradas interações de troca férromagnéticas (J°) entre vizinhos mais próximos para sítios dentro do mesmo cluster (interações intra-cluster). As interações desordenadas tnterclusters são calculadas analiticamente usando o método das réplicas, no qual são adotadas as aproximações com simetria de réplicas e aproximação estática. Como resultado desse tratamento tem-se um modelo efetivo de um único cluster, onde as interações intraclusters são resolvidas numericamente sem aproximação por meio de técnicas de diagonalização exata. A partir deste modelo, obteve-se resultados para o parâmetro de ordem VS (q), a autocorrelação do iliomento magnético total do cluster, a susceptibilidade linear (x), o calor específico (Cv) e diagramas de fasé de T x F (onde T é a temperatura) para diferentes intensidades de J0, diferentes valores de F e tamanhos de clusters ns. A curva para x sempre apresenta um pico característico na temperatura de congelamento Tf, onde q deixa de ser zero. Particularmente, a curva do Cv pode apresentar um máximo arredondado a uma temperatura T0 acima de Tf com urna pequena deseontinuidade em Tf. O máximo em T° é dependente dascorrclações de curto alcance (J0) e a descontinujdade em Tf deve-se à transição para a fase cluster de VS (interação interciuster). Entretanto, a descontinuidade em Tf gradativamente é diminuída quando n9 aumenta. Esse comportamento de Cv corresponde ao comportamento esperado para um sistema físico de VS, no qual Cv apresenta um máximo arredondado acima de Tf e nenhuma descontinuidade em Tf. A presença de F aumenta a distância entré T0 e Tf. Os diagramas de fase mostram transições de segunda ordem entre a fase pararnagnética, a altas temperaturas, e a fase cluster de VS, abaixo de Tf. Quando F aumenta, a linha crítica Tf tende a um ponto crítico quântico. Portanto, o modelo estudado é capaz de descrever o comportamento das quantidades termodinârnicas Cv e x que são esperados para sistemas de VS. Além disso, também permite investigar efeitos quânticos na fase cluster de VS.

Made available in DSpace on 2016-12-12T20:15:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 parte_inicial.pdf: 36972 bytes, checksum: fcde327b6a915f3ce92b07386ef90965 (MD5) Previous issue date: 2010-07-16 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Nesta dissertação propomos um método numérico capaz de caracterizar estados no espaço de parâmetros de sistemas dinâmicos contínuos, modelados por um sistema de equações diferenciais ordinárias autônomas de primeira ordem. O método baseia-se na investigação do espaço de parâmetros construído utilizando todos os expoentes de Lyapunov do sistema. Propomos ainda nesta dissertação dois novos sistemas dinâmicos contınuos de quatro dimensões, um deles construído a partir do conhecido sistema de Lorenz. Nos dois sistemas, foram realizados estudo analítico e numérico. O estudo analítico não somente calculou a divergência e os pontos de equilíbrio dos sistemas, mas também analisou a estabilidade dos pontos encontrados. Por meio desta análise foi possível concluir que ambos os sistemas podem ser dissipativos, e podem apresentar caos, para valores adequados dos parâmetros. No estudo numérico dos dois sistemas aplicamos o método por nós proposto e algumas técnicas conhecidas, como a construção de diagramas de bifurcação e diagramas no espaço de fase. A partir disso, observamos que dependendo dos valores dos parâmetros, os sistemas podem apresentar caos, hipercaos, quase periodicidade e periodicidade.

Made available in DSpace on 2016-12-12T20:15:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Elementos Pre-Textuais.pdf: 7374343 bytes, checksum: e9469c7859d60daa5c005889409ff1ee (MD5) Previous issue date: 2011-02-21 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The Hénon map is a paradigmatic two-dimensional discrete-time dynamical system, which was originally proposed as a model to the Poincaré section of the continuous-time Lorenz system, and has been extensively investigated in the last years. Apart from its theoretical importance, some practical applications are possible. As an example, it can be used to model CO2 lasers in the limit of strong dissipation. The Hénon map is characterized by two parameters, namely the nonlinearity and the dissipativity. In this work we consider a situation where these two parameters of one Hénon map are linearly modulated by the solution of another Hénon map whose parameters are constants in time, but which can be adjusted. We investigate periodic and chaotic modulations of the first Hénon map, due to the second, and show that method is able to destroy or create attractors in the phase-space. More specifically, the modulation is able to control the multistability (bistability in the considered case) present in the Hénon map, leading the system to monostability. Finally, we investigate the dynamics of the Hénon map when its parameters are modulated by another Hénon map in a regime close to the conservative limit and in a regime close to the dissipative limit. Lyapunov exponents, bifurcation diagrams, basins of attraction, parameter space and phase-space diagrams are used to characterize the dynamics of the modulated system. / O mapa de Hénon é um sistema dinâmico bidimensional a tempo discreto, originalmente proposto como um modelo para a seção de Poincaré do sistema de Lorenz a tempo contínuo, e tem sido extensivamente investigado nos últimos anos. Além da sua grande importância teórica, algumas aplicações práticas são possíveis. Como por exemplo, pode ser usado para modelar lasers de CO2 no limite de forte dissipação. O mapa de Hénon é caracterizado por dois parâmetros, o de não linearidade e o de dissipação. Neste trabalho nós consideramos a situação onde estes dois parâmetros do mapa de Hénon são linearmente modulados pela solução de outro mapa de Hénon, cujos parâmetros são constantes no tempo, mas que podem ser ajustados. Investigamos modulações periódicas e caóticas do primeiro mapa de Hénon devido ao segundo, e mostramos que este método pode destruir ou criar atratores no espaço de fases, bem como produzir mudanças na localização dos pontos onde ocorrem as bifurcações. Mais especificamente, a modulação permite controlar a multiestabilidade (biestabilidade, nos casos considerados) presente no mapa de Hénon, conduzindo o sistema a monoestabilidade. Por fim, investigamos a dinâmica do mapa de Hénon quando seus parâmetros são modulados por um outro mapa de Hénon em um regime próximo ao limite conservativo e em um regime de alta dissipação. Expoentes de Lyapunov, diagramas de bifurcação, bacias de atração, diagramas do espaço de parâmetros e do espaço de fases são utilizados para caracterizar a dinâmica do sistema modulado.

Made available in DSpace on 2016-12-12T20:15:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ricardo.pdf: 234338 bytes, checksum: eaaa6850428d0b0cd2416457f7f85355 (MD5) Previous issue date: 2011-02-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The gravitational field and wave equations with arbitrary sources that take place in the two-component spinor forrnalisms of Infeld and van der Waerden for General Relativity are already exhibited in the literature. In the present work, we implernent geometric electro¬magnetic sources to derive the expressions for the corresponding right-hand sides of those equations. A notable result that emerges here is the occurrence of source contributions which absorb in one of the formalisms certain electromagnetic durrent densities. / Os formalismos espinoriais de Infeld e van der Waerden são utilizados para descrever a estrutura de curvaturas espaço-temporais da Relatividade Geral. São apresentados os con¬textos métricos dé cada formalismo assim como o comportamento de seus objetos básicos sob transformações de calibre de Weyl. O desdobramento de curvaturas em partes pura¬mente gravitacionais e puramente eletromagnéticas como dadas originalmente por Infeld e van der Waerden é exibido. Os espinores de curvatura e suas propriedades são então onsiderados. Com base na implementação de um conjunto de comutadores covariantes livres de torção obtemos inicialmerite o conjunto de equações de onda para grávitons com fontes generalizadas que é bem conhecido na literatura. Tais equações de onda gravita¬cionais são subsequentemente particularizadas para a situação que envolve a presença de fontes eletromagnéticas geométricas. Um resultado notável obtido aqui é que as fontes em um dos formalismos absorvem certas densidades de corrente eletromagnética.