Made available in DSpace on 2015-03-03T11:52:19Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-12-01Bitstream added on 2015-03-03T12:07:31Z : No. of bitstreams: 1 000811937.pdf: 7969295 bytes, checksum: 39c229aba2772d43469233009f1430a9 (MD5) / São calculados e analisados os estados estacionários de elétrons ligados a impurezas em materiais semicondutores e nanoestruturas. Os estados eletrônicos são descritos mediante a aproximação de massa efetiva. A equação de massa efetiva é resolvida numérica e computacionalmente, combinando o uso do método variacional e do método de diferenças finitas. Os cálculos referem-se a uma impureza doadora rasa nos seguintes sistemas: (1) um ponto quântico esférico sob campos magnéticos e elétrico, incluindo a estrutura CdSe/ZuS/CdSe/SiO2; (2) um poço quântico ultrafino sob campo magnético, focando os estados ligados de dois elétrons e (3) silício sob campo magnético. Os resultados são comparados com os de outros trabalhos téoricos disponíveis na literatura e com dados experimentais recentes. Os elementos de matriz necessários no cálculo variacional e as condições de fronteira utilizadas no método de diferenças finitas são apresentados de forma detalhada / The bound eletronic states of impurities in different systems based on semiconductor materials are calculated and analyzed. The electronic states are described by using the effective-mass approximation. The effective-mass equation is solved by numerical and computacional techniques, combining variational approaches and the finite-difference method. The calculations are performed for a shallow-donor impurity in the following systems: (1) a spherical quantum dot under electric and magnetic fileds, including the structure CdSe/ZnS/CdSe/SiO2; (2) an ultra-thin quantum well subject to a magnetic field, focusing the bound states of two electrons and (3) silicon under a magnetic field. The results are compared with those in theoretical works available in the literature and with recent experimental data. The matrix elements required in the variational calculations and the bondary conditions used in the finite-difference sheme are given

Resumo

Resumo: A identificação da categoria de um veículo que trafega em uma via é um importante parâmetro para sistemas de gerenciamento de tráfego. A classificação veicular tem aplicações como planejamento do sistema viário, estimativa de emissões veiculares e fiscalização de tráfego. Várias técnicas são empregadas para realizar a tarefa de classificação de veículos, sendo que a maioria processa informações provenientes dos sensores indutivos. Neste trabalho, é avaliado um sistema para classificação de veículos tanto em seis categorias, como em oito categorias. O sistema utiliza rede neural perceptron multicamada (Multi-Layer Perceptron - MLP) e é comparado com outras técnicas lineares de classificação como as medidas de similaridade Distância Euclidiana e Distância de Mahalanobis. As variáveis de entrada utilizadas para a rede neural foram extraídas a partir dos perfis magnéticos adquiridos. Este estudo apresenta uma análise da seleção dos parâmetros de entrada para a classificação. O sistema avaliado foi capaz de alcançar índices de acerto na classificação de 97% em seis categorias e 90% em oito categorias. Os resultados dos testes mostram a viabilidade técnica de se utilizar o sistema em equipamentos fixo de fiscalização eletrônica, permitindo a diferenciação de categorias muito semelhantes entre si como, por exemplo, caminhonetes de camionetas.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia de Produção / Made available in DSpace on 2012-10-23T07:12:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 247679.pdf: 3134769 bytes, checksum: 8262475f37b0ea3e4df075a0ba6efe43 (MD5)

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-22T12:39:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 225375.pdf: 961702 bytes, checksum: 7a94a246bcce8f33f2f606eb793c643c (MD5) / Neste trabalho é proposto um sistema computacional para o cálculo de campos magnéticos em detectores de metais. Para analisar o campo magnético em um tipo específico de detector de metais, PDM (Portal Detector de Metais), foi necessário fazer um estudo bibliográfico deste equipamento e desenvolver uma ferramenta numérica para o cálculo tridimensional do campo que permitisse calcular o campo no interior da região de detecção de metais. Com a utilização da ferramenta numérica denominada BSmag (sistema computacional baseado na lei de Biot-Savart para cálculo de campos) foi possível calcular o vetor campo magnético nos pontos de interesse assim como mostrar a sua distribuição no interior do PDM. Na concepção do sistema utilizou-se à lei de Biot-Savart que pode ser considerada como uma discretização da lei de Ampère e que pode ser utilizada em uma grande quantidade de problemas práticos. Após medições realizadas em um equipamento PDM foi possível comparar estes resultados com os valores obtidos utilizando o BSmag. Através do desenvolvimento deste sistema pretendeu-se, além de verificar a eficácia do sistema computacional, conhecer as intensidades e distribuição dos campos magnéticos gerados por estes equipamentos o que pode contribuir para a melhoria destes dispositivos.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Física, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2017-04-25T04:11:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 344474.pdf: 1285465 bytes, checksum: 2679ceb12c8eedc5c0d192e611166bd8 (MD5) Previous issue date: 2016 / Neste trabalho estudamos como certos aspectos derivados da teoria nuclear e de grupo, fenomenologia, e observações astrofísicas influenciam nas propriedades macroscópicas das estrelas de nêutrons. Durante todo o trabalho utilizamos a hadrodinâmica quântica (QHD) para simular a força forte. A QHD é um modelo efetivo no qual a força forte é expressa através da troca de mésons massivos, e, nesta tese utilizamos até quatros modelos diferentes da QHD. Começamos estudando como a incerteza experimental nos valores da energia de simetria e seu slope afetam algumas propriedades das estrelas de nêutrons. Após isto estudamos o efeito de fortes campos magnéticos, que são necessários para explicar fenômenos relacionados com magnetares. Por fim, estudamos efeitos do aparecimento de híperons na constituição das estrelas de nêutrons. Como a influência dos híperons no meio estelar é fortemente dependente da parametrização, utilizaremos previsões derivadas de grupos de simetria para reduzir ao máximo o número de parâmetros livres. Em todas as partes deste trabalho comparamos os resultados obtidos com vínculos experimentais, a fim de validar nosso estudo.<br> / Asbtract : In this work we study how aspects derived from nuclear and group theory, phenomenology, and astrophysical observations affect the macroscopic properties of neutron stars. Throughout the work we use the quantum hadrodynamics (QHD) model to simulate the strong force. The QHD is an effective model where the strong force is mediated by massive mesons, and we utilize up to four different models of QHD. We begin by studying how the experimental uncertainty in the symmetry energy and its slope affect some properties of the neutron stars. Next, we study the effects of strong magnetic fields, which are necessary to explain certain phenomena related to magnetars. Finally we study effects of the hyperon threshold in neutron stars. Due to the fact that the influence of hyperons is strongly model dependent, we use results derived from symmetry groups to reduce the number of free parameters. Our results are always compared with experimental constraints, in order to validate our study.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-Graduação em Física / Made available in DSpace on 2012-10-26T09:01:34Z (GMT). No. of bitstreams: 0

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-Graduação em Física / Made available in DSpace on 2013-06-25T19:00:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 311322.pdf: 5230146 bytes, checksum: 30f7940fb6addda231c03960c74fb1ca (MD5) / A física de altas energias é um dos campos de pesquisa mais interessantes da física e de maior atividade atualmente, abrangendo fenômenos físicos que vão desde cosmologia até a física de partículas elementares. Nesta última, sua atuação se dá principalmente nos modernos aceleradores de partículas, como o Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) e o Large Hadron Collider (LHC), onde feixes de partículas colidem entre si produzindo inúmeras outras partículas. A Cromodinâmica Quântica é a teoria que descreve a força nuclear forte entre quarks e glúons, que são os formadores dos hádrons e estão confinados no interior dos mesmos. Entretanto, existe a possibilidade de que em regimes de altas energias caracterizados por temperaturas e/ou densidades elevadas estes quarks e glúons passem da fase hadrônica para uma fase desconfinada representada pelo plasma de quarks e glúons. Essa transição de fase tem inúmeras implicações experimentais (algumas delas sendo atualmente testadas no RHIC e no LHC), além de ser importante na descrição dos estágios iniciais do universo e da matéria que compõe as estrelas de nêutrons. Além disso, recentemente tem-se argumentado que espectadores (partículas periféricas que não se envolvem diretamente na colisão) em colisões não centrais de íons pesados podem gerar fortes campos magnéticos na região de colisão, o que pode influênciar as características da transição de fase. No entanto, devido as dificuldades técnicas em se trabalhar diretamente com a QCD, o uso de modelos efetivos que apresentam algumas propriedades e simetrias desta teoria tem crescido significativamente, mostrando-se uma boa alternativa para contornar estas dificuldades. Um dos modelos mais conhecidos é o modelo de Nambu--Jona-Lasinio (NJL), que, na sua versão mais simples, trata a interação entre quarks up e down como sendo pontual, isto é, sem a participação de gluons. Isto facilita em muito os cálculos envolvidos, apesar de restringir o uso do modelo a escalas de energia que sejam compatíveis com esta aproximação. Nesta dissertação faremos uso da versão SU(2) do modelo de NJL em temperaturas e densidades finitas para estudar a transição quiral na matéria de quarks com e sem a influência de um campo magnético externo. Estudaremos com maiores detalhes o diagrama de fases associado ao modelo, em especial a região da transição de primeira ordem onde há coexistência de fases. Veremos como o campo magnético altera a temperatura pseudo-crítica no crossover, o potencial químico de coexistência em baixas temperaturas e a localização do ponto crítico no diagrama de fases. Até o momento a maioria dos trabalhos relacionados com este tema estão restritos ao estudo dos efeitos do campo magnético no plano $T-\mu$. Neste trabalho damos um passo a frente, investigando também os efeitos do campo magnético sobre algumas grandezas termodinâmicas como a pressão, entropia, densidade bariônica, densidade de energia, susceptibilidade do número de quarks, anomalia do traço e curvas isentrópicas. Um dos resultados mais interessantes da dissertação é uma inesperada "deformação" no diagrama de coexistência de fases no plano $T-\rho$ devido às oscilações na curva de coexistência causadas pelo campo magnético. Este comportamento pode ser entendido em termos do preenchimento dos níveis de Landau em temperaturas baixas. / High energy physics is one of the most interesting research fields of physics in activity nowadays, covering physical phenomena from cosmology to elementary particle physics. Within the latter, high energy physics is present in modern particle accelerators such as the Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) and the Large Hadron Collider (LHC), where particle beams collide producing several other particles. Quantum Chromodynamics (QCD) is the theory that describes the strong nuclear force among quarks and gluons, which form the hadrons and are confined in their interior. However, there is the possibility that in high energy regimes characterized by high temperatures and/or densities these quarks and gluons undergo a phase transition, changing from the hadronic phase to a deconfined phase represented by the quarkgluon plasma. This phase transition has several experimental implications (some of them being tested in the RHIC and in the LHC), being also important in the description of the early stages of the universe and in the study of the matter in neutron stars. Furthermore, it has been argued in recent years that spectators (particles at the edge of the beam that do not get involved directly in the collision) in non-central heavy ion collision are responsible for creating a strong magnetic field that could affect the features of the phase transitions. However, due to tecnical difficulties in dealing with QCD, the use of less fundamental theories that mimic some of the properties and symmetries of the original theory has growth significantly, being a good alternative to face those difficulties. One of the most popular models is the Nambu{Jona-Lasinio (NJL) model, which, in its simplest version, treats the interaction between up and down quarks as being pontual, with no gluon exchange. This makes calculations a lot easier to perform, but restricts the use of the model to energy scales onsistent with this approximation. In this dissertation we make use of the SU(2) NJL model at finite temperatures and densities in order to study the chiral transition in quark matter under the influence or not of an external magnetic field. We study the phase diagram of the model in detail, paying special attention to the first order transition, where the symmetric and non symmetric phases can coexist. We investigate how the magnetic field affects the crossover pseudocritical temperature, the coexisting chemical potential at low temperatures and the location of the critical end point in the phase diagram. So far, most of the works related to this theme are restricted to the investigation of the magnetic field over the T - u plane only. We take a step forward in this direction, investigating the effects of the magnetic field over some thermodynamic quantities such as the pressure, entropy, baryonic density, energy density, quark number susceptibility, trace anomaly and the isentropic curves or adiabats. One of the most interesting results of this work is the \deformation" of the coexistence phase diagram in the T - u plane caused by the oscillations of the coexistence curve due to the magnetic field. This behavior may be explained in terms of the filing of the Landau levels at low temperatures.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2013 / Made available in DSpace on 2013-12-05T23:45:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 320108.pdf: 20529799 bytes, checksum: cbafc0afa9fa73453532d636ba8edac5 (MD5) Previous issue date: 2013 / Neste trabalho foi realizada uma análise teórica e experimental do comportamento de um sensor eletromagnético de cavidade ressonante empregado na medição de fração de água em fluidos bifásicos (água/óleo e água/ar), em fase de desenvolvimento no Departamento de Automação e Sistemas da UFSC. Foram efetuadas medições estáticas com água doce e água do mar em misturas contendo água/óleo e água/ar e ainda medições dinâmicas com água doce e ar. As medições foram realizadas com módulos de geração e recepção do sinal eletromagnético na faixa de radiofrequência (RF). Foi utilizado o método da perturbação em cavidades ressonantes a fim de investigar os distintos comportamentos do sensor em função do posicionamento das antenas na cavidade. Com o objetivo de melhorar o instrumento, foi estudado o casamento entre as impedâncias das portas do sensor e dos módulos de geração e recepção de sinais. Foram implementadas redes de casamento de impedâncias a fim de validar o projeto levando em consideração o casamento para uma fração de 100% de água. As redes implementadas melhoraram a relação sinal/ruído do primeiro modo ressonante em relação aos demais, aumentando a exatidão na identificação do pico do primeiro modo ressonante. Finalmente, foi elaborada uma avaliação metrológica parcial do sensor na qual foram identificados a faixa de repetibilidade, o percentual de incerteza padrão e as curvas de resposta para diferentes misturas estáticas. O tempo de resposta também foi calculado com base em um aplicativo de medição em tempo real desenvolvido no contexto deste trabalho

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2016-09-20T04:07:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 339517.pdf: 4506401 bytes, checksum: 1d7f725475111508399642b04f924a6f (MD5) Previous issue date: 2016 / Atualmente, os geradores síncronos produzem praticamente toda a energia elétrica consumida no país. Por se tratar de um ativo importante às empresas geradoras de energia elétrica, sua monitoração a fim de programar manutenções preventivas e preditivas fornece segurança nas operações e aumenta o grau de confiabilidade do sistema elétrico. Neste trabalho, desenvolveu-se um equipamento para monitoração destas máquinas através do campo magnético externo. Para o desenvolvimento do equipamento utilizou-se hardware e software apropriados para tratar sinais de baixíssimas amplitudes. O objetivo do equipamento é registrar eventos que aconteçam no gerador síncrono que podem advir de faltas incipientes na máquina. Apresenta-se uma descrição do desenvolvimento do equipamento bem como resultados obtidos com uma versão inicial do equipamento instalada na usina hidroelétrica de Itá. Medições efetuadas em uma bancada na universidade e com o equipamento instalado na usina de energia elétrica são apresentadas e discutidas.<br> / Abstract: Nowadays, synchronous generators produce roughly the electricity consumed in the country. Because it is an important asset to companies that generate electricity, its monitoring to schedule preventive maintenance provides security operations and enhances the reliability of the electrical system. In this work, we developed a device for monitoring these machines through the external magnetic field. For the development of the equipment used is appropriate hardware and software to handle signals of very low amplitude. The purpose of the equipment is to record events that occur in the synchronous generator that can come of incipient faults in the machine. It presents a description of the development of the equipment as well as results with an early version of the equipment installed in a hydroelectric power plant. Measurements made on a workbench at the university and with the equipment installed in the power plant are presented and discussed.