Made available in DSpace on 2014-10-09T12:30:17Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:06:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 01404.pdf: 2579767 bytes, checksum: 1ae768daf66388df1c47e6bc6a1e4a56 (MD5) / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Esta dissertação apresenta as espectroscopias de fotoluminescência e de excitação de amostras MgGa2O4 dopadas com 0,5% e 10,0% de Mn2+, obtidas com temperatura ambiente. As amostras policristalinas foram produzidas por reação de estado sólido sob alta temperatura no Laboratório de Preparação e Caracterização de Materiais do IFGW da UNICAMP e caracterizadas por Difração de Raios X no Laboratório de Cristalografia e Difração de Raios-X do Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas (CBPF), e por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) na PUC-RIO e no Instituto de Biologia Roberto Alcântara Gomes (IBRAG-UERJ). Os espectros de fotoluminescência mostraram emissões nas regiões espectrais do verde e do vermelho, para ambas as dopagens e foram analisados com base na teoria de Tanabe-Sugano. As emissões foram atribuídas à transição eletrônica proibida por spin 4T1(4G) → 6A1(6S) do íon impureza Mn2+ em sítios coordenados por oxigênios, com simetria tetraédrica (luminescência verde) e octaédrica (luminescência vermelha). A partir dos espectros de excitação, identificaram-se as transições de energia e com as matrizes de Tanabe-Sugano calcularam-se os parâmetros de campo cristalino e de Racah. / This work presents the room temperature photoluminescence and excitation spectroscopes data of MgGa2O4 samples doped with 0.5% and 10.0% Mn2+. The polycrystalline samples were produced by solid-state reaction at high temperature and characterized with X ray Diffraction and SEM. The photoluminescence spectra showed emission at green and red spectral regions, for both doping levels and were analyzed based on the Tanabe-Sugano Theory. The emissions were attributed to 4T1(4G) → 6A1(6S) spin-forbidden electronic transition of Mn2+ impurity ions in tetrahedral (green emission) and octahedral (red emission) oxygen coordinated sites. From excitation spectra, we identified the energy transitions and from Tanabe-Sugano matrices we calculated the crystal field and Racah parameters.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Esta tese apresenta as espectroscopias de fotoluminescência, excitação e fotoacústica de amostras MgGa2O4 dopadas com 0,1%, 0,5% e 1,0% de Ni2+, obtidas pelo método de estado sólido e duas amostras distintas GaNbO4-GaNb11O29-Ga2O3 dopadas com 1,0% de Cr3+, uma sintetizada por reação de estado sólido e a outra pelo método de acetato. As amostras foram identificadas por Difração de Raios X e os dados foram refinados pelo método de Rietveld. A morfologia das amostras foi observada por Microscopia Eletrônica de Varredura. Os espectros ópticos das amostras apresentaram bandas de absorção e emissão do visível ao infravermelho próximo. As transições de energia foram analisadas com base na teoria de campo cristalino e os parâmetros de energia foram obtidos a partir de espectros de absorção e das matrizes de Tanabe-Sugano. / This work presents the photoluminescence, excitation and photoacoustic spectroscopy of samples MgGa2O4 doped with 0.1%, 0.5% and 1.0% of Ni2+, obtained through solid state method and two different samples GaNbO4-GaNb11O29-Ga2O3 doped with 1.0% of Cr3+, one synthesized by solid state reaction and another by wet chemical method. The samples were identified by X Ray Diffraction and the data were refined by Rietveld method. The morphology of samples was observed by SEM. The optical spectra of samples showed emission and absorption bands from visible to near infrared. The energy transitions were analyzed based on the crystal field theory and the energy parameters were obtained from absorption spectra and Tanabe-Sugano matrices.

abstract: The first chapter reviews three decades of artificial photosynthetic research conducted by the A. Moore, T. Moore, and D. Gust research group. Several carotenoid (Car) and tetrapyrrole containing molecules were synthesized and investigated for excitation energy transfer (EET), photoregulation, and photoprotective functions. These artificial photosynthetic compounds mimicked known processes and investigated proposed mechanisms in natural systems. This research leads to a greater understanding of photosynthesis and design concepts for organic based solar energy conversion devices. The second and third chapters analyze the triplet energy transfer in carotenoid containing dyads. Transient absorption, time-resolved FTIR and resonance Raman spectra revealed that in a 4-amide linked carotenophthalocyanine dyads the Car triplet state is shared across the larger conjugated system, which is similar to protein complexes in oxygenic photosynthetic organisms. In a carotenopurpurin dyad (CarPur) a methylene ester covalent bond prevents the purpurin (Pur) from influencing the Car triplet based on the transient absorption, time-resolved FTIR and resonance Raman spectra. Thus CarPur resembles the antenna proteins from anoxygenic photosynthetic bacteria. Additional examples of carotenoporphyrin dyads further demonstrates the need for orbital overlap for ultrafast triplet energy transfer and the formations of possible intramolecular charge transfer state. The fourth chapter studies a 4-amino phenyl carotenophthalocyanine and its model compounds using high temporal resolution transient absorption spectroscopy techniques. EET from the Car second excited (S2) state to the phthalocyanine (Pc) was determined to be 37% and a coupled hot ground state (S*)/Pc excited state spectrum was observed. Excitation of the tetrapyrrole portion of the dyad did not yield any kinetic differences, but there was an S* signal during the excited states of the dyad. This demonstrates the EET and photoregulating properties of this artificial photosynthetic compound are similar to those of natural photosynthesis. The last chapter covers the synthesis of silicon Pc (SiPc) dyes and the methods for attaching them to gold nanoparticles and flat gold surfaces. SiPc attached to patterned gold surfaces had unperturbed fluorescence, however the selectivity for the gold was low, so alternative materials are under investigation to improve the dye's selectivity for the gold surface. / Dissertation/Thesis / Ph.D. Chemistry 2014

Neste trabalho apresentamos o estudo da variação da temperatura cinética de átomos aprisionados magneticamente bombeados por campos eletromagnéticos externos. Aprisionamos átomos de Sódio em uma armadilha magnética de quadrupolo e submetemos esses átomos a um campo magnético externo oscilante. Medimos a temperatura e o número dos átomos remanescentes na armadilha a partir de imagens de tempo de vôo. O processo de medida consiste em desligar a armadilha, deixando a nuvem atômica expandir balisticamente e então fazer uma imagem da fluorescência desses átomos gerada por um pulso de luz próximo da ressonância atômica. Do tamanho da nuvem e do número de fótons capturados podemos obter a temperatura e o número de átomos da amostra. Observamos um significativo resfriamento para algumas freqüências de oscilação do campo externo e posterior aquecimento para freqüências um pouco maiores. Observamos ainda simultaneamente ao resfriamento uma grande perda de átomos da armadilha. Por fim, apresentamos algumas simulações numéricas que reproduzem o fenômeno observado, bem como um modelo que explica os experimentos baseado em excitação seletiva dos átomos confinados pelo campo magnético externo. / In this work we present a study of the shift of the kinetic temperature of magnetically trapped atoms, excited by external electromagnetic fields. We trapped Sodium atoms in a quadrupole magnetic trap and applied an oscilating magnetic field to these atoms. We mesured the temperature and the number of the remaining atoms from time of flight images. The measure is done turning off the trap, leaving the cloud of atoms in a ballistic expansion and making an image of the fluorescence of these atoms after the shot of a near ressonant light. From the size of the cloud and the number of photons captured we can measure the temperature and number of atoms in the sample. We observed cooling of the atoms for some frequencies of the external field and heating for frequencies a bit larger. We observed that a high number of atoms were lost from the trap simultaneously with the cooling. Finally, we present numerical simulations that reproduce the observed phenomena and a model that explains the experiments\' results based on selective excitation of the trapped atoms by the external field.

Consideramos nesse trabalho questões relativas a parte inferior do espectro de energia-momento para o modelo de teoria campos na rede com tempo imaginário, associado ao sistema ferromagnético de spins clássicos de $N$-compontentes definido na rede $d$ dimensional: O Modelo de Spin O$(N)$. Esses sistemas são caracterizados por uma distribuição de probabilidade de spin por sítio. Tratamos apenas da região de altas temperaturas. O espectro de energia e momento deste modelo apresenta curvas de dispersão isoladas, que podem ser interpretadas como quasi-partículas. Em particular, estudaremos os estados de uma e duas quasi-partículas. Para o espectro de uma partícula, obteremos a curva de dispersão e a massa de uma partícula. Esse resultado mostra a existência da chamada 'lacuna espectral'. Ainda trabalhando no espectro de uma partícula, demonstraremos a existência de uma banda de espectro contínuo, associada a estados de duas partículas livres, e determinaremos a largura desta banda. Nossa análise de duas partículas é restrita a uma aproximação em escada da equação Bethe-Salpeter. Usando essa aproximação mostraremos que a existência e a localização de estados ligados depende da verificação da dominação gaussiana para a função de correlação de quatro pontos. É sabido que estados ligados de duas partículas aparecem abaixo da banda de duas partículas se não vale a dominação gaussiana. Mostraremos que estados ligados de duas partículas aparecem acima da banda de duas partículas, caso a dominação gaussiana seja verificada. Além disso, mostramos como o padrão espectral de duas partículas para desses modelos podem ser compreendido através da correspondência entre a equação Bethe-Salpeter e um operador hamiltoniano de Schrödinger de duas partículas na rede com potenciais atrativos ou repulsivos do tipo delta e dependentes dos indices de spin. Uma transformação de staggering é utilizada para relacionar os casos de potenciais atrativos e repulsivos e o espectro dos hamiltonianos e suas autofunções. / In this work, we consider the low-lying energy-momentum spectrum for the imaginary-time lattice quantum field model associated with d-dimensional lattice ferromagnetic classical N-component vector spin systems: The O(N) Spin Model. Each system is characterized by a single site 'a priori' spin probability distribution. We work only at high temperature region (0<&#946;<=1). The energy-momentum spectrum exhibits isolated dispersion curves which are identified as single particles and multi-particle bands. In particular, we study states of one and two-particles. For the single particle spectrum, we obtain the dispersion curve and the particle mass. This result show the existence of the so called 'low spectral gap'. Still working with the single particle spectrum, e show the existence of a continuum spectra band, associated to states of two free partciles, and we obtain the band width. Our two-particle bound state analysis is restricted to a ladder approximation of the Bethe-Salpeter equation, and the existence of bound states depend on whether or not Gaussian domination for the four-point function is verified. It is known that two-particle bound states appear below the two-particle band if Gaussian domination does not hold. Here, we show that two two-particle bound states appear above the two-particle band if Gaussian domination is verified. We also show how the complete two-particle spectral pattern for these models can be understood by making a correspondence between the Bethe-Salpeter equation and a two-particle lattice Schrödinger Hamiltonian operator with attractive or repulsive spin-dependent delta potentials at the origin. A staggering transformation is used to relate the attractive and repulsive potential cases, as well as their associated Hamiltonians spectrum and eigenfunctions.

Neste trabalho são discutidos e avaliados métodos de construção de conjuntos de sinais de excitação para identificação de sistemas. Esse estudo é realizado tendo como objetivo aplicações na indústria de processos, particularmente no refino de petróleo. As restrições operacionais da indústria de refino de petróleo estão cada vez mais severas em virtude do aumento da demanda energética, qualidade de derivados, variações de preço de petróleo, concorrência no mercado de derivados e outros fatores econômicos, ambientais e de eficiência energética. Nesse cenário, é crescente o uso de técnicas de controle preditivo por modelos e, consequentemente, a demanda por identificação de plantas de processamento. As características particulares das plantas de processamento e de sua operação impõem restrições ao projeto e à aplicação de sinais de excitação. Vários métodos de construção de sinais encontrados na literatura e outros três propostos neste trabalho são avaliados e comparados com referência ao atendimento a essas restrições. Uma das principais restrições para a aplicação de sinais de excitação para identificação é relativa ao tempo disponível para excitação da planta. Assim, para o bom uso desse período, faz-se necessário garantir o sucesso de um experimento previamente à sua realização. Na literatura, encontram-se várias medidas de desempenho de sinais de excitação possíveis de serem obtidas previamente ao experimento de identificação. Neste trabalho, s~ao propostas duas novas medidas que complementam essas na avaliação dos conjuntos de sinais previamente ao experimento. A eficácia dos métodos de construção e das medidas de desempenho de sinais de excitação é avaliada por meio de simulação de identificação multivariável de duas plantas típicas de refinarias. As conclusões deste trabalho apresentam em síntese essas avaliações, como também sugestões de trabalhos futuros que visam à continuidade da pesquisa desenvolvida aqui. / In this work methods for generating sets of excitation signals for system identification are discussed and evaluated. This study is focused on applications in the process industries, particularly in oil refining. The operational constraints of the oil refining industry are becoming increasingly severe due to increased energy demand, quality of products, oil price variations,market competition and other economic, environmental and energy efficiency factors. In this scenario the use of model predictive control techniques is increasing, thus the demand for plant identification as well. The particular characteristics of the processing plants impose restrictions to the project and application of excitation signals. Various methods for generating signals accessible in the literature and three new others proposed in this work are compared with reference to these restrictions. One of the main constraints for applying excitation signals for identification is relative to the period available for excitation of the plant. Thus, for the proper use of this time interval, it is necessary to ensure the success of an experiment prior to its implementation. In the literature there are several performance measurements for evaluation of sets of excitation signals prior to the experiment. This work proposes two new measures to complement the evaluation. The effectiveness of the generating methods and performance measurements for excitation signals is evaluated by simulation of multivariable identification of two typical oil refining plants. The conclusions of this work briefly present these evaluations, as well as some suggestions of future work for the continuity of the current research.

As de torres treliçadas estaiadas são muito utilizadas e são foco de atenção na pesquisa da engenharia moderna, apresentando-se como um desafio na avaliação das excitações que sobre elas atuam, assim como a determinação das respostas dos elementos que as compõem. Para realizar um estudo neste sentido se realiza no presente trabalho a avaliação estrutural de uma torre treliçada estaiada, localizada na Universidade de Passo Fundo. Esta torre se encontra instrumentada, registrando velocidades de vento de forma contínua, sendo possível determinar nos registros existentes ventos característicos de tormentas TS e EPS. Se conta também com a caracterização dinâmica desta torre para qual foram determinadas suas freqüências naturais de vibração. Utilizando a informação supracitada foram criados modelos estruturais de diferentes níveis de complexidade que foram calibrados utilizando as informações disponíveis. A excitação devida a tormentas foi montada, comparando espectros de excitação clássicos disponíveis na literatura técnica e os registros experimentais de tormentas reais disponíveis. Também foi analisado um montante da torre submetido à compressão onde sua seção transversal é uma cantoneira de abas iguais. Foi determinada a carga de colapso deste perfil considerando as não linearidades físicas e geométricas incorporadas no mesmo. Foi prestada singular atenção ao estudo da influência das imperfeições, utilizando para isto expressões propostas pela bibliografia especializada e o quadro de imperfeições que foi extraído do escaneamento tridimensional de um montante real. Finalmente os diferentes aspectos estudados são discutidos nesta dissertação os quais permitem conhecer melhor o comportamento estrutural de torres estaiadas, em forma global, dos componentes que as compõem e das solicitações que atuam sobre elas. A forma em que se estudaram estes aspectos sem duvida enriqueceram a discussão do complexo tema da incerteza de modelo um dos atuais frentes na pesquisa da engenharia moderna. / The analysis of frames guyed masts are widely used and are the focus of attention in the research of modern engineering, presenting a challenge in the evaluation of excitations that act on them, and determining the responses of the component elements. To undertake a study to that effect, in this essay is made the evaluation of a structural truss of guyed masts, located at the University of Passo Fundo. This tower has equipments that record wind speeds in a continuous manner, being able to determine data about TS and EPS storms in the existing records. It also determines the natural frequencies of vibration as a dynamic characteristic of the tower. Using the above information, structural models of different levels of complexity were created, being calibrated using the available data. The excitement caused by storms was created by comparing the excitation spectra classics available in the technical literature and the experimental records of actual storms available. Also discussed was an amount subject to compression of the tower where its cross section is a corner of tabs equal. Was determined from the load profile given the collapse of physical and geometric nonlinearities embedded in it. Individual attention was given to the study of the influence of imperfections, using it to expressions proposed by the specialized literature and the framework of imperfection that was extracted from three-dimensional scanning of an actual amount.

Orientador: Marco Aurelio Pinheiro Lima / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica "Gleb Wataghin" / Made available in DSpace on 2018-08-06T16:52:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Hisi_AndreiaNaluSoares_M.pdf: 1775574 bytes, checksum: 25943a839a6bab51223d4a915fca5faf (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Neste trabalho realizamos cálculos comparativos para seções de choque de excitações vibracionais integrais e diferenciais para o espalhamento de pósitrons e elétrons de baixa energia contra a molécula de Hidrogênio (H2). Para estes cálculos utilizamos o Método Multicanal de Schwinger (SMC) [1] para a colisão de pósitrons [2] e colisão de elétrons [3]. Usando um conjunto de amplitudes de espalhamento oriundas do SMC, calculadas segundo uma quadratura específica (Hermite [4]) de pontos correspondendo à distâncias internucleares, obtivemos as seções de choque vibracionalmente resolvidas segundo a Aproximação Adiabática [5]. Para poder comparar o processo de espalhamento de elétrons com o de pósitrons, as amplitudes de espalhamento foram calculadas com o mesmo conjunto de base representando o alvo molecular e a função de espalhamento da partícula. Para a função de onda vibracional utilizamos as autofunções de um oscilador harmônico simples (com freqiiência experimental) para ambos os casos de espalhamento de elétron e pósitron / Abstract: Here we report a comparative calculation of both integral and differential vibrational excitation cross sections of low energy positron and electron scattering against Hydrogen molecules (H2). For these calculations we have used the Schwinger Multichannel (SMC) Method [1] for positron collision [2] and electron collision [3]. Using a set of SMC scattering amplitudes, calculated at specific quadrature points (Hermite [4]) of internuclear distances, we have obtained vibrational resolved cross sections in the Adiabatic Aproximation [5]. In order to compare the electron scattering process with the positron one, the scattering amplitudes were calculated with the same basis set for representing the molecular target and scattering particle wave functions. For the vibrational wave functions we have used the eigenfunctions of a simple harmonic oscillator (with the experimental frequency) for both cases, the electron and positron scattering / Mestrado / Física Atômica e Molecular / Mestre em Física

Orientador: Marco Aurelio Pinheiro Lima / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-06T20:07:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_ElianeMarquesde_M.pdf: 1735401 bytes, checksum: 96cad8d360043e7a2e9b4a6b65936027 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: A relação entre ressonâncias de Feshbach e excitações eletrônicas é bem conhecida no caso de espalhamento de elétrons por moléculas de H2, mas ainda pouco explorada no espalhamento de pósitrons, tornando interessante, portanto, um estudo comparativo. Porém, antes de pensarmos em comparações, nos preocupamos em tentar entender se, de fato, uma ressonância de Feshbach se manifesta no espalhamento de pósitrons por moléculas de H2. Esta preocupação foi motivada devido à não observação experimental desta ressonância em investigação realizada logo após nosso grupo de pesquisa ter publicado um estudo no qual havia evidências para a existência de uma ressonância de Feshbach em colisões pósitron-H2, obtida num cálculo realizado na aproximação de núcleos fixos para a distância internuclear de equilíbrio Ro=1.4ao. Nossa estratégia foi calcular seções de choque, ainda na aproximação de núcleos fixos, para diversas distâncias internucleares em torno de Ro. Os resultados obtidos sugerem que a ausência experimental da ressonância esteja ligada à abertura de um novo canal eletrônico para R > Ro. Para esses cálculos utilizamos o Método Multicanal de Schwinger (SMC), para obtenção dos parâmetros de colisão (posição e largura da ressonância), em combinação com a aproximação do Potencial Complexo Local (também conhecido por Boomemng Model), para inclusão do acoplamento dos graus de liberdade vibracionais. A ausência da ressonância para algumas distâncias internucleares no espalhamento de pósitrons impede o cálculo de seções de choque vibracionalmente resolvidas através da aproximação local. Por outro lado, para o espalhamento de elétrons, que é um desafio como problema teórico, realizamos os cálculos e encontramos acordo razoável com os dados experimentais disponíveis / Abstract: The relationship between Feshbach resonances and electronic excitation is well known in electron scattering by Hydrogen molecules, but still little exploited in the positron scattering case, making interesting, a comparative study. However, before thinking about comparisons, we have to address the question if, in fact, a Feshbach resonance manifests itself in the positron scattering by Hydrogen molecules. This issue is motivated by the fact that recent measured cross sections have not shown the same features presented by our earlier calculated Feshbach resonance in positron-Hydrogen collisions, carried out in the fixed-nuclei approach for the equilibrium internuclear distance, Ro=1.4ao. Our strategy was to calculate cross sections, still in the fixed nuclei approach, for several internuclear distances around Ro. The obtained results suggest that the experimental absence of the resonance is related to the opening of a new electronic channel for R > Ro. For these calculations we have used the Schwinger Multichannel Method (SMC) to obtain the collision parameters (position and width of the resonances) in combination with the Local Complex Potential approach (also known for Boomerang Model), for inclusion of the coupling of the vibrational degrees of freedom. The absence of the resonance for some internuclear distantes prevents the calculation of vibrationally resolved cross sections by positron impact using the local approach. On the other hand, for the electron scattering case, which is also a challange as a theoretical problem, we have carried out the calculation and have found good agreement with available experimental data / Mestrado / Física Atômica e Molecular / Mestre em Física