Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade UnB Gama, Faculdade de Tecnologia, Programa de Pós-graduação em Integridade de Materiais da Engenharia, 2015. / Submitted by Guimaraes Jacqueline (jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2015-11-11T11:45:23Z No. of bitstreams: 1 2015_Tiago_de_Melo.pdf: 5894837 bytes, checksum: dedc3bf7c382751732e3f4f9367beba0 (MD5) / Approved for entry into archive by Marília Freitas(marilia@bce.unb.br) on 2016-01-25T13:58:02Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_Tiago_de_Melo.pdf: 5894837 bytes, checksum: dedc3bf7c382751732e3f4f9367beba0 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-25T13:58:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_Tiago_de_Melo.pdf: 5894837 bytes, checksum: dedc3bf7c382751732e3f4f9367beba0 (MD5) / Canais compostos são caracterizados pela presença de uma região mais larga por onde o escoamento escoa com certa facilidade e regiões mais estreitas onde os efeitos viscosos predominam. Sendo que o uso destas estruturas é abrangente na indústria, principalmente em trocadores de calor, interior de reatores nucleares e em canais de irrigação. A precisão das relações que determinam a transferência de calor em trocadores de calor ou reatores nucleares passa por uma análise dinâmica destes equipamentos, visto que suas características geométricas podem ser responsáveis pela formação de estruturas coerentes dentro do escoamento principal. As estruturas coerentes têm essencial influência nos processos de mistura, (transferência de calor, dispersão de poluentes entre outros processos difusivos), arrasto, emissão de ruídos e no campo da interação fluido-estrutura. O propósito deste trabalho é investigar o aparecimento de estruturas de grande escala em canais compostos, utilizando ferramentas de análise do domínio tempo e frequência. Para o canal estudado as principais características geométricas são: seu comprimento, L, a profundidade, P e a largura, D. Durante os experimentos foram analisados 12 tipos de seções diferentes. Utilizando como técnica experimental a anemometria de fio quente. Sendo que para todas as medições o número de Reynolds manteve-se constante no valor de . As caracterizações dinâmicas das flutuações de velocidade, bem como as investigações das estruturas coerentes presentes no escoamento, foram feitas a partir do emprego da PSD (Power Spectro Density), e a análise da Transformada de Ondaletas. As análises revelaram que nas seções de maior comprimento, estudadas por ambos os métodos, houve o aparecimento de estruturas de grande escala. Os resultados também mostraram que as relações adimensionais P/D e L/D têm grande influência no aparecimento dessas estruturas. A transformada de ondaletas é uma ferramenta aliada na análise dos dados transientes do escoamento, sendo que através dessa ferramenta foi possível avaliar os processos intermitentes das séries temporais de velocidade. ____________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Channels compounds are characterized by the presence of a wide regions through which fluid flows relatively easily and narrower regions where viscous effects are dominat. Since the use of these structures considered comprehensive in the industry, especially in heat exchangers, reactors inside and even in irrigation canals and water supply. The accuracy of the relationships which determine the heat transfer in heat exchangers or reactors undergoes a dynamic analysis of these devices, since their geometric features may be responsible for the formation of coherent structures in the main flow. The coherent structures have essential influence on the mixing, (heat exchange, dispersion of pollutants and other diffusive processes), drag, noise emissions and in the field of fluid-structure interaction. The purpose of this study is to investigate the appearance of large-scale structures in compound channels using the time and frequency domain analysis tools. For the studied channel the main geometrical characteristics are: length, L, depth, and the width P, D. During the experiments 12 types of different sections were analyzed, using the experimental procedure as hot wire anemometer. Since the measurements for all the Reynolds number was kept constant in value 7.98x104. The dynamic characterizations of speed fluctuations, as well as investigations of coherent structures in flow, were made from the PSD of employment (Spectro Power Density), and the analysis of Wavelet Transform. The analysis showed that the longer length sections studied by both methods leads to the the emergence of large-scale structures. The results also showed that the dimensionless relations P/D and L/D have great influence on the appearance of these structures. The wavelet transform is an ally tool in the analysis of transient flow data, and through this tool it was possible to evaluate the possible intermittent processes in series speed.

Através da técnica do Grupo de Renormalização desenvolvida por Wilson em 1915, calcula-se o espectro de fotoemissão de elétrons (XPS) de um sistema constituído de dois níveis profundos separados pela distância R, acoplados entre si e adsorvidos num metal. A simetria de inversão desse sistema permite que se definam dois espectros de correntes, dos elétrons fotoemitidos do orbitalligante e do anti-ligante do adsorvido, respectivamente. Próximo ao limiar de fotoemissão (ωT) esses espectros seguem lei de potência; os expoentes correspondentes são determinados e expressos (com leis universais) em termos das defasagens dos elétrons de condução. Se a separação R entre os sítios for nula, o espectro associado ao orbital ligante terá uma singularidade em ω - ωT = Δ, onde Δ é a taxa de tunelamento eletrônico entre os níveis profundos. Com o aumento dessa separação a singularidade é arrendondada em razão de decaimentos não radiativos envolvendo os orbitais profundos, o que dá um tempo de vida finito ao buraco criado pelo raio-x. Este trabalho calcula pela primeira vez a renormalização da taxa de tunelamento, devido aos processos não radiativos. / The Renormalization Group technique developed by Wilson in 1975 is used to calculate photoemission spectra (XPS) for a dimer adsorbed on a metal; our model for this system comprises two deep levels, separated by a distance R, coupled to each other, and interacting electrostatically with the sorbate. The inversion symmetry is used to define two electronics currents, coming from the bonding and anti-bonding orbitals of the dimer, respectively. Near threshold each spectrum follow a power law; the exponents are calculated and expressed (by universal laws) in terms of the phase shifts of the conduction electrons. If the distance R between the levels is zero, the spectrum associated to the bonding orbital has a singularity at ω - ωT = Δ, where Δ is the electronic tunneling rate between the deep levels. For increasing R, the singularity is smoothed out, due to the non-radiative decay of an electron from the anti-bonding to the bonding orbital, which makes finite the lifetime of the hole created by the x-ray. This work presents the first accurate calculation of the renormalization of the tunneling rate by this non-radiative decay.

Através da técnica do Grupo de Renormalização desenvolvida por Wilson em 1915, calcula-se o espectro de fotoemissão de elétrons (XPS) de um sistema constituído de dois níveis profundos separados pela distância R, acoplados entre si e adsorvidos num metal. A simetria de inversão desse sistema permite que se definam dois espectros de correntes, dos elétrons fotoemitidos do orbitalligante e do anti-ligante do adsorvido, respectivamente. Próximo ao limiar de fotoemissão (ωT) esses espectros seguem lei de potência; os expoentes correspondentes são determinados e expressos (com leis universais) em termos das defasagens dos elétrons de condução. Se a separação R entre os sítios for nula, o espectro associado ao orbital ligante terá uma singularidade em ω - ωT = Δ, onde Δ é a taxa de tunelamento eletrônico entre os níveis profundos. Com o aumento dessa separação a singularidade é arrendondada em razão de decaimentos não radiativos envolvendo os orbitais profundos, o que dá um tempo de vida finito ao buraco criado pelo raio-x. Este trabalho calcula pela primeira vez a renormalização da taxa de tunelamento, devido aos processos não radiativos. / The Renormalization Group technique developed by Wilson in 1975 is used to calculate photoemission spectra (XPS) for a dimer adsorbed on a metal; our model for this system comprises two deep levels, separated by a distance R, coupled to each other, and interacting electrostatically with the sorbate. The inversion symmetry is used to define two electronics currents, coming from the bonding and anti-bonding orbitals of the dimer, respectively. Near threshold each spectrum follow a power law; the exponents are calculated and expressed (by universal laws) in terms of the phase shifts of the conduction electrons. If the distance R between the levels is zero, the spectrum associated to the bonding orbital has a singularity at ω - ωT = Δ, where Δ is the electronic tunneling rate between the deep levels. For increasing R, the singularity is smoothed out, due to the non-radiative decay of an electron from the anti-bonding to the bonding orbital, which makes finite the lifetime of the hole created by the x-ray. This work presents the first accurate calculation of the renormalization of the tunneling rate by this non-radiative decay.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-12-15T18:09:01Z No. of bitstreams: 1 TalesViniciusRodriguesDeOliveiraCamara_DISSERT.pdf: 3587261 bytes, checksum: ddffd176ad921074a281b50e904134f5 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-12-28T19:00:56Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TalesViniciusRodriguesDeOliveiraCamara_DISSERT.pdf: 3587261 bytes, checksum: ddffd176ad921074a281b50e904134f5 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-12-28T19:00:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TalesViniciusRodriguesDeOliveiraCamara_DISSERT.pdf: 3587261 bytes, checksum: ddffd176ad921074a281b50e904134f5 (MD5) Previous issue date: 2016-04-25 / T?cnicas de Classifica??o Autom?tica de Modula??o (AMC) t?m sido utilizadas por sistemas modernos de comunica??o para otimizar o uso do espectro e com isso aumen- tar as taxas de transmiss?o de dados. No processo de AMC, v?rias arquiteturas podem ser utilizadas para retirar informa??o e avaliar caracter?sticas do sinal modulado em um canal. Uma grande parte dessas arquiteturas s?o constru?das utilizando como base a ci- cloestacionariedade. A an?lise cicloestacion?ria ? realizada por meio das ferramentas: Fun??o de Autocorrela??o C?clica (CAF) e Fun??o Densidade Espectral C?clica (SCD). Esta ultima particularmente, ? utilizada para observar as caracter?sticas cicloestacion?rias de diferentes sinais, as quais s?o chamadas de assinaturas. Embora tenha v?rias aplica- ??es bem sucedidas no ?mbito de AMC, a cicloestacionariedade possui restri??es pois a CAF e SCD s?o limitadas ? an?lise estat?stica de segunda ordem, devido ao uso da correla??o com cerne de sua express?o. Com o objetivo de generalizar a avalia??o da cicloestacionariedade sobre infinitos momentos estat?sticos de um sinal, surgem Fun??o de Autocorrentropia C?clica (CCAF) e a Fun??o Densidade Espectral de Correntropia C?clica (CCSD). Tais fun??es s?o fundamentadas no c?lculo da correntropia. Neste tra- balho a CCSD ser? investigada quanto capacidade de gerar assinaturas para diferentes modula??es e seu potencial de uso em AMC ser? avaliado. / The steady growth in the use of wireless communication systems has contributed to finding new ways to exploit the maximum capacity of use spectrum. In this context, cognitive radios appear as an appropriate option able to offer an efficient use of the channel, ensuring greater bandwidth to users. In the scenario of cognitive radios, cyclostationary analysis techniques have shown to be quite effective in extracting features that can be used in the spectrum sensing. Such features called cyclostationary signatures are generated by the spectral correlation density function (SCD) and can be directly associated with the type of modulation used on the channel. Architectures for spectrum sensing using SCD has good performed when used in AWGN channels. However, recent studies show that the tool doesn?t have a good performance in the extraction of signal characteristics contaminated with impulsive noise (Outlier), because it is limited to second order statistical analysis. In order to generalize the SCD cyclostationary analysis for endless statistical moments, arise the function correntropy cyclic spectral density (CCSD) This work proposes a spectrum sensing architecture using CCSD, which is applied to the extraction cyclostationary features from digital modulations: ASK, FSK, BPSK, QPSK and MSK. The sensing architecture proposed is evaluated in various parameters: different sensing thresholds, change of SNR levels of a AWGN channel, different kernel sizes (s) from CCSD and extraction of cyclostationary features from modulations contaminated with noise impulsive. The results of this study demonstrate the effectiveness of the proposed architecture.

Obtemos a expressão da densidade espectral de uma impureza no modelo de Anderson assimétrico. No regime de Kondo de baixas energias o modelo de Anderson descreve sistemas quânticos com impurezas magnéticas em meios não magnéticos. Para energias características do orbital de impureza simples ou duplamente ocupado iguais a εf e 2εf+U, respectivamente, o modelo é chamado simétrico para 2εf + U = 0 e assimétrico quando 2εf + U ≠ 0. Para o caso simétrico existe uma expressão devido a Frota que descreve ressonância de Kondo na densidade espectral. Todavia, no caso assimétrico a expressão de Frota deixa de ser válida e é necessária uma nova abordagem. Nesta dissertação, a partir de dados numéricos obtidos pelo consagrado método do Grupo de Renormalização Numérico criado por Wilson em 1974 e de tópicos da física de muitos corpos estudamos a assimetria do modelo de Anderson no regime de Kondo e propomos uma expressão mais geral que a de Frota para a densidade espectral da impureza. / We propose an analytical expression for the impurity spectral density in the Kondo regime of the spin-degenerate asymmetric Anderson model. The Anderson model describes quantum systems of magnetic impurities in nonmagnetic metals. For characteristic energies of single and double impurity occupations εf and 2εf+U, respectively, the model is particlehole symmetric for 2εf + U = 0 and asymmetrical 2εf + U ≠ 0. In the symmetric case, there is an expression due to Frota that describes the Kondo resonance in the spectral density. However, in the asymmetric case Frota´s expression is not valid, and a new approach is necessary. In this work, starting with numerical data provided by the Numerical Renormalization Group method developed by Wilson in 1974, we study the asymmetric Anderson model in the Kondo regime and propose an expression for the impurity spectral density that is more general than Frota´s.

O uso das quasi-particulas de Majorana que emergem nas bordas de um supercondutor topológico é uma plataforma promisora para computação quântica. Novas propostas usam quantum dots (QDs) para detectar sinais de Majorana. Este método tem duas vantagens: 1) Os QDs são os melhores dispositivos para estudar a co-existência de Kondo e Majorana, a qual têm sido reportada recentemente em experimentos. 2) O controle experimental preciso sobre os quantum dots que temos hoje em dia oferece a oportunidade única para manipular quasi-partículas de Majoranas dentro de sistemas com vários dots. Esta ideia abriu novos caminhos para o desenho de arquiteturas quânticas, nos aproximando do objetivo de implementar um computador quântico topológico. O caso mais simples em que se é possível manipular tais quasi-partículas é num quantum dot duplo (DQD). Este modelo oferece várias possibilidades para mover os Majoranas, incluindo múltiplas configurações geométricas dos dots como acoplamentos simétricos, lineares e em junções T. Neste trabalho vamos apresentar uma análise teórica das transiç?s dos sinais de Majorana dentro do DQD em sistemas interagentes e não interagentes. Vamos ver que é possível controlar a localização dos modos zero de Majorana mediante o incremento nas voltagens de gate dos QDs. Também vamos explorar como esses sinais interagem com o efeito Kondo que emerge em superposição com o modo zero de Majorana. Principalmente, vamos a usar dois métodos neste projecto: 1) Usamos as equações de movimento no formalismo de funções de Green para obter expressões exatas para a densidade de estados em sistemas não interagentes. Vamos apresentar o método the eliminação de Gauss-Jordan com grafos, o qual permite resolver rapidamente o sistema linear emergente nas equações de movimento. 2) Em sistemas Coulomb interagentes usamos NRG, no qual poderemos observar a interação entre o Majorana e o efeito Kondo. Vamos testar ambos os métodos nos modelos de um double quantum dot e um QD acoplado com uma cadeia de Majorana, com o qual vamos reproduzir os resultados presentes na literatura. Finalmente, incluímos a maior contribuição deste trabalho, o estudo de um DQD acoplado a uma cadeia de Majorana. / Majorana zero modes (MZMs) emerging at the edges of topological superconducting wires are a promising platform for fault-tolerant quantum computation. Novel proposals use quantum dots (QDs) coupled to the end of these wires to detect Majorana signatures. This detection method provides the following advantages: 1) This device allows to study the prospective coexistence of Kondo-Majorana signatures, which have been recently reported in experiments. 2) Today\'s precise experimental control over QDs offers the unique possibility of manipulating MZMs inside multi-dot systems. This innovative idea has enlightened the design of scalable quantum architectures, bringing us closer to the implementation of a topological quantum computer. The simplest case where Majorana manipulation is possible is in a double quantum dot (DQD). This system offers several possibilities for manipulation of MZMs, including different geometric configurations of the dots, from symmetric and linear couplings to T-dot junctions. In this project, we perform a theoretical study of the transitions of the Majorana signature in these geometries in non-interacting and interacting regimes. By tuning the dot\'s gate voltages, we will show that it is possible to control the localization of the MZM inside both dots. We will also explore the interplay of these signatures with the Kondo effect, which emerges in non-interacting dots in superposition with the MZM. We adopt two methods in this project: 1) The Green equations of motion (EOM) allow us to obtain exact expressions for the density of states in coulomb-non-interacting systems. We present the Graph -Gauss-Jordan elimination process as a simple-graphical method to solve the emergent linear systems in the EOM. 2) We use Wilson\'s numerical renormalization group (NRG) in interacting systems, to study the combined Kondo-Majorana physics. We will test these methods, first in a double quantum dot (DQD) (chapter 3) and then in a QD-Majorana model (chapter 4), where we confirm the results of previous papers [1-3]. Finally, we include the main contribution of this thesis, the study of a DQD coupled to a Majorana chain (chapter 5).

O objetivo deste trabalho é calcular explicitamente a função densidade espectral do processo estocástico estacionário. α : é um parâmetro em (0,1) e X0 tem distribuição v , onde v é a (única) medida invariante absolutamente contínua em relação a Lebesgue. Mostramos ainda que vale a Lei Forte dos Grandes Números para o processo { Xt} teN e obtemos uma estimativa de α: baseada em uma série temporal. / The purpose of this work isto show explicitly the spectral density function of the stationary stochastic process. α is a parameter in (0,1) and X0 has distribution v, where vis the (unique) invariant measure for Tα absolutely continuous with respect to the Lebesgue measure. We also show that the Strong Law of Large Numbers holds for the process { Xt} tEN and obtain an estimate for the parameter α: based on a time senes.

O objetivo deste trabalho é calcular explicitamente a função densidade espectral do processo estocástico estacionário. α : é um parâmetro em (0,1) e X0 tem distribuição v , onde v é a (única) medida invariante absolutamente contínua em relação a Lebesgue. Mostramos ainda que vale a Lei Forte dos Grandes Números para o processo { Xt} teN e obtemos uma estimativa de α: baseada em uma série temporal. / The purpose of this work isto show explicitly the spectral density function of the stationary stochastic process. α is a parameter in (0,1) and X0 has distribution v, where vis the (unique) invariant measure for Tα absolutely continuous with respect to the Lebesgue measure. We also show that the Strong Law of Large Numbers holds for the process { Xt} tEN and obtain an estimate for the parameter α: based on a time senes.

Obtemos a expressão da densidade espectral de uma impureza no modelo de Anderson assimétrico. No regime de Kondo de baixas energias o modelo de Anderson descreve sistemas quânticos com impurezas magnéticas em meios não magnéticos. Para energias características do orbital de impureza simples ou duplamente ocupado iguais a εf e 2εf+U, respectivamente, o modelo é chamado simétrico para 2εf + U = 0 e assimétrico quando 2εf + U ≠ 0. Para o caso simétrico existe uma expressão devido a Frota que descreve ressonância de Kondo na densidade espectral. Todavia, no caso assimétrico a expressão de Frota deixa de ser válida e é necessária uma nova abordagem. Nesta dissertação, a partir de dados numéricos obtidos pelo consagrado método do Grupo de Renormalização Numérico criado por Wilson em 1974 e de tópicos da física de muitos corpos estudamos a assimetria do modelo de Anderson no regime de Kondo e propomos uma expressão mais geral que a de Frota para a densidade espectral da impureza. / We propose an analytical expression for the impurity spectral density in the Kondo regime of the spin-degenerate asymmetric Anderson model. The Anderson model describes quantum systems of magnetic impurities in nonmagnetic metals. For characteristic energies of single and double impurity occupations εf and 2εf+U, respectively, the model is particlehole symmetric for 2εf + U = 0 and asymmetrical 2εf + U ≠ 0. In the symmetric case, there is an expression due to Frota that describes the Kondo resonance in the spectral density. However, in the asymmetric case Frota´s expression is not valid, and a new approach is necessary. In this work, starting with numerical data provided by the Numerical Renormalization Group method developed by Wilson in 1974, we study the asymmetric Anderson model in the Kondo regime and propose an expression for the impurity spectral density that is more general than Frota´s.

O objetivo deste trabalho é calcular explicitamente a função densidade espectral do processo estocástico estacionário. α : é um parâmetro em (0,1) e X0 tem distribuição v , onde v é a (única) medida invariante absolutamente contínua em relação a Lebesgue. Mostramos ainda que vale a Lei Forte dos Grandes Números para o processo { Xt} teN e obtemos uma estimativa de α: baseada em uma série temporal. / The purpose of this work isto show explicitly the spectral density function of the stationary stochastic process. α is a parameter in (0,1) and X0 has distribution v, where vis the (unique) invariant measure for Tα absolutely continuous with respect to the Lebesgue measure. We also show that the Strong Law of Large Numbers holds for the process { Xt} tEN and obtain an estimate for the parameter α: based on a time senes.