Made available in DSpace on 2015-05-14T12:14:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 1192098 bytes, checksum: 690fbe77953ec5a5854ba7d642c29a4f (MD5) Previous issue date: 2000-09-08 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Os fatores de fase geométricos e topológicos têm sido objeto de grande interesse em diferentes áreas da f´sica. Nas teorias de gauge não-Abelianas, essas quantidades foram usadas no estudo de propriedades, como, por exemplo, o confinamento de quarks na cromodinâmica quântica. No contexto da mecânica quântica, a fase geométrica aparece na evolução de um sistema cuja Hamiltoniana é dependente do tempo, e é de fundamental importância no contexto da gravitação. Os fatores de fase também foram usados para se obter uma descrição da teoria independente de gauge. Nesta tese usamos o fator de fase nas teorias da gravitação de Einstein e Kaluza-Klein para investigar o efeito Aharonov-Bohm, caracterizar globalmente alguns espaços-tempos e estudar o aparecimento da fase de Berry e suas relações com os parâmetros que caracterizam os espaços-tempos considerados. Investigamos também, como o fator de fase no espaço-tempo de Kerr-Newman com defeito cônico, depende da rotação e da presença do defeito.

Made available in DSpace on 2015-05-14T12:14:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 548925 bytes, checksum: 2e6888057f2c80f2c45e7c38283dacaf (MD5) Previous issue date: 2006-12-01 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The principal aim this work is the thermodynamic caracterization of bidimensional systems in non-Euclidian geometries as XY models, Helium superfluids films and liquid crystal films. These systrems present local order in two dimensions, then topological defects arise naturally. The significative contribution for the free energy in this systems it must at the topological defects, then a good caracterization these systems is given by understanding the physics of topological defects. This way, we develop the content of this dissertation with the purpose of to understanding the behave of the systems described here in non-euclidian geometries, as well contributions of these geometries for the phase transitions ocurred in these systems, as we do in case of sphere, cone, hyperboloid. / O objetivo principal deste trabalho é a caracterização termodinâmica de sistemas bidimensionais em geometrias não euclidianas tais como modelos XY, filmes de Hélio superfluido, filmes finos de cristal líquido. E como em duas dimensões estes sistemas apresentam apenas ordem local, então neles surgem naturalmente os defeitos topológicos. A contribuição significativa para a energia deve-se ao defeitos topológicos, então uma boa caracterização destes sistemas se dá pelo entendimento da física dos defeitos topológicos. Sendo assim desenvolvemos o conteúdo deste trabalho de tal forma que ao final podemos entender como os sistemas descritos aqui se comportam em geometrias não euclidianas, bem como contribuições destas geometrias para transições de fase sofridas por estes, como fazemos no caso da esfera, do cone e do hiperbolóide.

Made available in DSpace on 2015-05-14T12:14:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Arquivototal.pdf: 1188345 bytes, checksum: a5c721a567eb9bd7d22f6ee817eea8ff (MD5) Previous issue date: 2012-06-22 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / In this work, we present new results regarding topologically non-trivial configurations arising in some generalized classical field theories. We focus on static finite-energy vortices which arise when a spontaneous symmetry breaking of U(1) local gauge invariance takes place in some Abelian-Higgs models. First, we perform a brief review regarding the usual vortices. The usual structures emerge in three diferent scenarios: the Maxwell-Higgs electrodynamics, the Chern-Simons-Higgs electrodynamics and the Maxwell-Chern-Simons-Higgs electrodynamics. In all these cases, there are BPS topological vortices: energetically stable radially symmetric configurations satisfying a set of first order equations, their energy being proportional to their topological charge. We solve the BPS equations explicity for diferent values of the vorticity n, and we comment on the main features the numerical solutions we found engender. A posteriori, we introduce a generalized model, described by an arbitrary function K (X), where X = |Dϕ|2 gives the dynamic of the complex scalar field. Specifically, we choose K (X) = X − αX2, from which we get generalized non-BPS vortices only (the resulting model does not allow for BPS ones). These vortices have no electric field (as the Maxwell-Higgs ones), but also have a non-trivial topological charge (since they are topological). We then solve the second order Euler-Lagrange equations and comment on the main features the generalized solutions we found engender. Then, we introduce a second generalized model. The new model is specifed by two dimensionless functions of the scalar field, G(|ϕ|) and w (|ϕ|). These two functions are suposed to obey a constraint relating them to the unspecifed Higgs potential, V (|ϕ|). In this case, BPS topological vortices exist, and their numerical features can be quite similar, or quite diferent, from the standard ones.vi Finally, we adapt the second generalized model to the study of twinlike theories, which are diferent theories allowing the very same field solutions and the very same energy. In this case, G(|ϕ|), w (|ϕ|) and V (|ϕ|) are suposed to obey two new constraints. Here, there are twinlike BPS topological vortices related to diferent energy densities, all of them giving the very same total energy. / Neste trabalho, apresentamos alguns resultados novos sobre configurações de topologia não-trivial obtidas no âmbito de algumas teorias clássicas de campo generalizadas. Em particular, nos concentramos em vórtices estáticos possuidores de energia finita. Tais configurações surgem quando há a violação espontânea da invariância de gauge local U(1) no âmbito de alguns modelos Higgs-Abelianos. Primeiro, fazemos uma breve revisão sobre os vórtices usuais. As estruturas usuais surgem em três cenários diferentes: a eletrodinâmica de Maxwell-Higgs, a eletrodinâmica de Chern-Simons-Higgs e a eletrodinâmica de Maxwell-Chern-Simons-Higgs. Em todos estes casos, ocorrem vórtices BPS topológicos: configurações com simetria rotacional e energeticamente estáveis que satisfazem um conjunto de equações de primeira ordem, sua energia sendo proporcional à sua carga topológica. Resolvemos as equações BPS explicitamente para diferentes valores da vorticidade n, e enunciamos as principais características que as soluções numéricas resultantes engendram. A posteriori, introduzimos um modelo generalizado descrito por uma função arbitrária K (X), onde X = |Dϕ|2 determina a dinâmica do campo escalar complexo. Especificamente, escolhemos K (X) = X − αX2, da qual resultam apenas vórtices não-BPS generalizados (o modelo assim obtido não engendra vórtices BPS). Estes vórtices engendram campo elétrico nulo (tal como aqueles obtidos no âmbito da eletrodinâmica de Maxwell- Higgs usual), além de carga topológica não trivial (dado serem topológicos). Em seguida, resolvemos as equações de Euler-Lagrange (diferenciais de segunda ordem) e enunciamos as principais características que as soluções generalizadas resultantes engendram. Em seguida, apresentamos um segundo modelo generalizado. O novo modelo é determinado por duas funções adimensionais do campo escalar, G(|ϕ|) e w (|ϕ|). Estas funções são supostas obedecerem um vínculo que relaciona-as ao potencial de Higgs, V (|ϕ|). Neste iv contexto, vórtices BPS topológicos também existem, e as suas características numéricas podem ser muito semelhantes, ou muito diferentes, daquelas verificadas no contexto usual. Finalmente, adaptamos o segundo modelo generalizado ao estudo das teorias gêmeas, i.e., teorias diferentes com exatamente as mesmas soluções, além de exatamente a mesma energia. Neste caso, G(|ϕ|), w (|ϕ|) e V (|ϕ|) são supostas obedecerem dois novos vínculos. Aqui, existem vórtices BPS gêmeos caracterizados por diferentes densidades de energia, todas elas resultando na mesma energia total.

Made available in DSpace on 2015-05-14T12:14:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.PDF: 1477225 bytes, checksum: b58b2d65df7708c6e4437db3a0167e5a (MD5) Previous issue date: 2010-02-24 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / In this work we studied the quantum dynamics of particles in a non-euclidian space. First, we studied the dynamics of a particle in a space with a linear topological defect, by confinement potential which mimics different mesoscopic systems [1, 2, 3]. By the effective mass approach [4, 5], one can apply our results to semiconductor nanostructures. Second, we studied the quantum dynamics of a particle, also in the effective mass approach, for the confinement in a spherical space. The confinement potential presented is alike the one in reference [7], but now fitted to a surface with positive curvature. We studied the dynamics for the spherical space in two situations: with and without including a topological defect. Third, we studied, both relativistic and non-relativistic, for a space with a density of defects. Some results from this thesis were published in references [8, 9]. / Neste trabalho estudamos a dinâmica de partículas em um espaço não-euclidiano. Inicialmente, estudamos a dinâmica de uma partícula em um espaço com um defeito topológico linear, para um confinamento através de um potencial que consegue modelar diferentes sistemas mesoscópicos [1, 2, 3]. Através da abordagem de massa efetiva [4, 5], pode-se aplicar nossos resultados a nanoestruturas semicondutoras. Em um segundo momento, estudamos a dinâmica quântica de uma partícula, também na abordagem de massa efetiva, para o confinamento em um espaço esférico. O potencial confinante tratado é similar ao da referência [7], só que agora ajustado para uma superfície de curvatura positiva. Estudamos a dinâmica para o espaço esférico em duas situações: com e sem a inserção de um defeito topológico. Em um terceiro momento, estudamos a dinâmica, tanto relativística quanto não relativística, para um espaço com uma densidade de defeitos. Parte dos resultados desta tese foram publicados nas referências [8, 9].

Made available in DSpace on 2015-05-14T12:14:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 737941 bytes, checksum: f4542c2febee755f5ea8181b90f21a38 (MD5) Previous issue date: 2010-12-13 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Is studied in this work two classes of solutions of scalar field theories. The first chapter deals with one-dimensional static fields models that give rise to topological defects, having its stability assured by arguments topological. This type of solution has a simple mathematical approach, however have greatly interest physical. The second chapter discusses a field theory with stationary solutions which is associated the a Noether s charge, coming from an internal symmetry of the field. It is called Q-balls the objects described in the second chapter. The main objective will be to use the method of deformation to find new solutions type Q-ball. / Estuda-se neste trabalho duas classes de soluções de teorias de campos escalares. O primeiro capítulo aborda modelos de campos estáticos unidimensionais que dão origem a defeitos topológicos, tendo sua estabilidade assegurada por argumentos topológicos. Esse tipo de solução tem uma abordagem simples matematicamente, no entanto apresenta muito interesse físico. O segundo capítulo aborda uma teoria de campo com soluções estacionárias a qual está associada uma carga de Noether, provinda de uma simetria interna do campo. Chama-se de Q-balls os objetos descritos no segundo capítulo. O objetivo principal será utilizar o método de deformação para encontrar novas soluções tipo Q-ball.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Na natureza há vários fenômenos envolvendo transições de fase com quebra ou restauração de simetrias. Tipicamente, mudanças de fase, são associadas com uma quebra ou restauração de simetria, que acontecem quando um determinado parâmetro de controle é variado, como por exemplo temperatura, densidade, campos externos, ou de forma dinâmica. Essas mudanças que os sistemas sofrem podem levar a formação de defeitos topológicos, tais como paredes de domínios, vórtices ou monopolos magnéticos. Nesse trabalho estudamos particularmente mudanças de fase associadas com quebras ou restaurações dinâmicas de simetria que estão associadas com formação ou destruição de defeitos do tipo paredes de domínio em modelos de campos escalares com simetria discreta. Nesses processos dinâmicos com formação ou destruição de domínios, estudamos a possibilidade de formação de estruturas do tipo oscillons, que são soluções não homogêneas e instáveis de campo, mas que podem concentrar nelas uma quantidade apreciável de energia e terem uma vida (duração) suficientemente grande para serem de importância física. Estudamos a possibilidade de formação dessas soluções em modelos de dois campos escalares interagentes em que o sistema é preparado em diferentes situações, com a dinâmica resultante nesses sistemas estudada numa rede discreta. / In nature there are several phenomena involving phase transitions with symmetries breaking or restoration. Typically,the phase state changes associated with a break or a restoration of the sistem's symmetry, that occur when a particular control parameter is varied, such as as temperature, density, external fields or dynamically. These systems undergo changes which can lead to formation of defects, such as domain walls, vortices or magnetic monopoles. In this work we study particularly phase changes, breaks or restorations, associated with dynamic symmetry that are associated with the formation or destruction of defects, as domain walls in models of scalar fields with discrete symmetry. In these dynamical processes with formation or destruction of domains we studied the possibility of forming oscilons type structures, which are not homogeneous and unstable field solutions, but can concentrate there in an appreciable amount of energy and have a lifetime (duration) large enough to have physical importance. We study the possibility of formation of oscillon kind solutions in models with scalar fields interacting in which the system is prepared for different situations, with the resulting dynamics of these systems studied in a discrete lattice.

Submitted by Rosivalda Pereira (mrs.pereira@ufma.br) on 2017-06-02T17:36:04Z No. of bitstreams: 1 FredLima.pdf: 2679751 bytes, checksum: 8a9326e9ee9ea66d443e002ab6b30712 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-02T17:36:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FredLima.pdf: 2679751 bytes, checksum: 8a9326e9ee9ea66d443e002ab6b30712 (MD5) Previous issue date: 2016-12-06 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / In this dissertation is performed a study of collisions of topological defects in both integrable and non-integrable models of (1+1) dimensional scalar real elds. As integrable theory it is studied the sine-Gordon model; as non-integrable theories it is studied the φ4, double sine-Gordon and φ6 models. The research of collision is make through numerical solution of the motion equation. For this purpose, rst are obtained the topological solutions for each model by using the Bolgomol'nyi-Prasad-Sommerfeld (BPS) formalism. We explained the results analytically through of a exchange energy mechanism, which is associated to the normal vibrational modes of kinks solutions. This mechanism explains the large di erence between dynamics of the integrable and non-integrable models. It is also carried out a study of kinks collision for both φ4 and φ6 on a half line with a Neumann boundary condition. The results show a variety of new features which do not observed for kink-antikink collisions on full line. / Nesta dissertação é realizado um estudo de colisões de defeitos topológicos em modelos de campos escalares reais de natureza integrável e não-integrável, em (1 + 1) dimensões. Como teoria integrável, estuda-se o modelo sine-Gordon; como teorias não-integráveis estuda-se os modelos φ4, duplo sine-Gordon e φ6. O estudo de colisões é realizado através da solução numérica da equação de movimento. Para tanto, as soluções topológicas para cada modelo são primeiramente encontradas por meio do formalismo de Bolgomol'nyi-Prasad-Sommerfeld (BPS). Os resultados são explicados qualitativamente através de um mecanismo de troca de energia que envolve os modos normais de vibração das soluções kinks. Tal mecanismo elucida a grande diferença na dinâmica de modelos integráveis e não-integráveis. Também é realizado um estudo de colisões de kinks em uma semi linha, com condição de contorno de Neumann, para os modelo φ4 e φ6. Os resultados mostram uma variedade de novos comportamentos que não são observados em colisões kink-antikink no espaço ilimitado.

Submitted by Rosivalda Pereira (mrs.pereira@ufma.br) on 2017-06-07T18:48:31Z No. of bitstreams: 1 AlexsandroLucenaMota.pdf: 2757687 bytes, checksum: 04b1d52c9ca203ed571f49aacf10eeac (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-07T18:48:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AlexsandroLucenaMota.pdf: 2757687 bytes, checksum: 04b1d52c9ca203ed571f49aacf10eeac (MD5) Previous issue date: 2014-09-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / The first studies on Lorentz-violating BPS vórtices were accomplished within the framework of the Standard Model Extension (SME). Specifically, it was studied the effects of the Lorentz violation in the vortex solutions presented in the Maxwell-Higgs electrodynamics. The formation of vórtices was also analyzed in (1+2)-dimensional models obtained by dimensional reduction of the SME Abelian sector. Among the several effects of the Lorentz violation we can mention: the control of both the amplitude as the width of the vortex, magnetic field reversion, magnetic flux quantization with explicit dependence on the Lorentz-violating coefficients. In this dissertation we study the existence of topological BPS vórtices in a Maxwell-Higgs model in which the covariant derivative is modified by the addition of a CPT-odd term, which breaks the CPT- and Lorentz symmetry due to the presence of a vectorial background. The interaction generating a set of self-dual or first-order equations includes a potential jφj4 and a derivative coupling j@iφj4. Although the self-dual equations are very different of those belonging to the usual MaxwellHiggs model, the new vortex solutions behave just like the Aharonov-Nielsen-Olesen ones, but the mass scale depends explicitly on the Lorentz-violating coefficient. / Os primeiros estudos sobre vórtices BPS no contexto da violação da simetria de Lorentz foram realizadas no marco teórico do modelo padrão estendido (MPE). Especificamente, foram estudados os efeitos da quebra de Lorentz sobre os vórtices existentes na eletrodinâmica de Maxwell-Higgs. Também, foram estudadas a formação de vórtices em modelos (1+2)-dimensionais obtidos via redução dimensional do setor Abeliano do MPE. Entre os diversos efeitos da quebra de Lorentz podemos citar: controle da amplitude e largura do vórtice, inversão do campo magnético, fluxo magnético quantizado com dependência explícita nos coeficientes da quebra de Lorentz, etc. Nesta dissertação estudamos a existência de vórtices topológicos em um modelo de MaxwellHiggs cuja derivada covariante é modificada pela inclusão de um termo CPT-ímpar, o qual quebra a simetria de Lorentz devido a presença de um campo de fundo vetorial. A interação, que gera um sistema de equações auto-duais de primeira ordem, inclui um potencial jφj4 e um acoplamento derivativo j@iφj4. A pesar das equações auto-duais serem bem diferentes daquelas do modelo de Maxwell-Higgs, os vórtices obtidos se comportam como aqueles de Aharonov-Nielsen-Olesen, mas a escala de massa depende explicitamente do coeficiente que controla a quebra de Lorentz.

Submitted by Daniella Santos (daniella.santos@ufma.br) on 2017-10-04T14:57:37Z No. of bitstreams: 1 FabianoSimas.pdf: 1533418 bytes, checksum: 83eb429346cc89e3e1a7b9309cde9761 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-04T14:57:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FabianoSimas.pdf: 1533418 bytes, checksum: 83eb429346cc89e3e1a7b9309cde9761 (MD5) Previous issue date: 2011-08-29 / FAPEMA / In this work we consider rings constructed with a scalar field ϕ with radial symmetry embedded in the (3, 1) Minkowski spacetime. Such topological defects have radius and thickness related to the energy density and can be attained from a lagrangian density explicitly dependent with the distance,which can be interpreted as an effective theory from a more fundamental model. Neglecting the backreaction on a weak scalar field Φ coupled with the strong field ϕ, a standard mode decomposition leads to a standard action for one-dimensional Klein-Gordon fields living along the ring axis and a two-dimensional Schr¨odinger-like equation, describing massive spin-0 particles. A specific choice of the coupling between the scalar fields Φ and ϕ is able to transform the Schr¨odinger-like equation in a one-dimensional form depending on the radial distance. The interaction is compatible with a repulsive character of the core of the ring and with the presence of resonances around the ring radius. The presence of tachyonic and physical modes are described in a phase space diagram, which is confronted with the numerical analysis of the massive modes. It is found that, for the scale of rings considered, larger radius favor the localization process, and for small radius the leaking of the massive modes is compatible with a repulsive interaction acting between the rings walls and the massive spin-0 particles. / Neste trabalho nós consideramos anéis construídos com um campo escalar ϕ com simetria radial imerso no espaço-tempo de Minkowski-(3, 1). Tais defeitos topológicos tˆem raio e espessura relacionados com a densidade de energia e podem ser obtidos a partir de uma densidade lagrangeana explicitamente dependente da distância, o que pode ser interpretada como uma teoria efetiva a partir de um modelo mais fundamental. Negligenciando a backreaction em um campo escalar fraco Φ acoplado com o campo forte ϕ, um modo padrão de decomposição leva `a uma ação padrão para os campos de Klein-Gordon 1-dimensional vivendo ao longo do eixo do anel e uma equação do tipo Schrödinger 2-dimensional, descrevendo partículas massivas de spin-0. Uma escolha especificado acoplamento entre os campos escalares Φ e ϕ é capaz de transformar a equação do tipo Schrödinger em uma forma 1-dimensional dependendo da distância radial. A interação e compatível com um caráter repulsivo do núcleo do anel e com a presença de ressonâncias ao redor do raio do anel. A presença taquiônica e modos físicos são descritos em um diagrama de espaço de fase, que é confrontado com a análise numérica dos modos massivos. Verifica-se que, para a escala de an´eis considerados, raios maiores favorecem o processo de localiza¸c˜ao e quanto aos anéis de raios menores, o vazamento dos modos massivos é compatível com uma interação repulsiva agindo entre as paredes do anel e as partículas massivas de spin-0.

Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-10-18T18:02:30Z No. of bitstreams: 1 MARCÍLIO VERAS CARDOSO – DISSERTAÇÃO (PPGFísica) 2013.pdf: 2135603 bytes, checksum: c8ee99ac200c27d2c1445f0b6404a635 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-18T18:02:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MARCÍLIO VERAS CARDOSO – DISSERTAÇÃO (PPGFísica) 2013.pdf: 2135603 bytes, checksum: c8ee99ac200c27d2c1445f0b6404a635 (MD5) Previous issue date: 2013-03-27 / Capes / Neste trabalho vamos fazer correções quânticas ao potencial clássico de uma teoria com simetria ZN na intenção de entender os efeitos quânticos da teoria via correções radiativas do potencial efetivo em um loop. Para que isso aconteça é preciso que os n campos que compõem a teoria com simetria discreta, tenha valores esperado de vácuo não nulo minimizando o potencial. No entanto, sabemos que o potencial possui termos de interação, e que se olharmos para o vácuo quântico que tem interpretação física de estado de partículas, estes termos produzirão correções ao potencial e obteremos o verdadeiro valor esperado de vácuo da teoria que minimiza o potencial efetivo. Com isso esperamos que surja o fenômeno de quebra espontânea de simetria cuja nalidade é produzir defeitos topológicos tipo paredes de domínio e junções. No presente estudo também avançaremos na introdução de efeitos de temperatura nita via mecanismo de Matsubara. / In this work we make quantum corrections to the potential of a classical theory with symmetry ZN with the intention of understanding the effects quantum of theory via the radiative corrections of effective potential in a loop. For this to happen we need the n elds that make up the theory with discrete symmetry, expected values have nonzero vacuum that minimizes the potential. However, we know that the potential has interaction terms, and that if we look at the quantum vacuum that has physical interpretation of the state of particles, these terms yield corrections to the potential and obtain the true vacuum expectation value of the theory that minimizes the effective potential. With this we hope that arises the phenomenon of spontaneous symmetry breaking whose purpose is to produce topological defects like domain walls and junctions. In the present study advance the introduction of nite temperature effects via mechanism Matsubara.