Made available in DSpace on 2014-06-12T18:32:46Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo8670_1.pdf: 4427930 bytes, checksum: a70804529fc47b77a3e34670061007f1 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2006 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Um famoso teorema de D. Hilbert de 1901 afirma que não existem superfícies completes de curvature gaussiana constants negativa imersas em R3. Em 1964, N. V. Elimov demonstrou que no teorema de Hilbert podemos trocar a hipótese de curvature gaussiana constants negative por curvature gaussiana limitadas superiormente por uma constante negativa. Neste trabalho apresentamos uma demonstração do Teorema de Efimov. A demonstração não utiliza técnicas sofisticadas, mas é bastante elaborada

Submitted by JOHN HADDER SANDOVAL QUESADA null (jsandoval@ift.unesp.br) on 2016-03-21T13:14:37Z No. of bitstreams: 1 Thesis.pdf: 687348 bytes, checksum: 6368301fa02619d10860d9db3bec7418 (MD5) / Approved for entry into archive by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2016-03-22T14:28:16Z (GMT) No. of bitstreams: 1 quesada_jhs_me_ift.pdf: 687348 bytes, checksum: 6368301fa02619d10860d9db3bec7418 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-22T14:28:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 quesada_jhs_me_ift.pdf: 687348 bytes, checksum: 6368301fa02619d10860d9db3bec7418 (MD5) Previous issue date: 2016-01-28 / Outra / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Este trabalho foca no estudo de sistemas de poucos corpos em duas dimensões no regime universal, onde as propriedades do sistema quântico independem dos detalhes da interação de curto alcance entre as partículas (o comprimento de espalhamento de dois corpos é muito maior que o alcance do potencial). Nós utilizamos a decomposição de Faddeev para escrever as equações para os estados ligados. Através da solução numérica dessas equações nós calculamos as energias de ligação e os raios quadráticos médios de um sistema composto por dois bósons (A) e uma partícula diferente (B). Para uma razão de massas mB/mA = 0.01 o sistema apresenta oito estados ligados de três corpos, os quais desaparecem um por um conforme aumentamos a razão de massas restando somente os estados fundamental e primeiro excitado. Os comportamentos das energias e dos raios para razões de massa pequenas podem ser entendidos através de um potencial do tipo Coulomb a curtas distâncias (onde o estado fundamental está localizado) que aparece quando utilizamos uma aproximação de Born-Oppenheimer. Para grandes razões de massa os dois estados ligados restantes são consistentes com uma estrutura de três corpos mais simétrica. Nós encontramos que no limiar da razão de massas em que os estados desaparecem os raios divergem linearmente com as energias de três corpos escritas em relação ao limiar de dois corpos. / This work is focused in the study of two dimensional few-body physics in the universal regime, where the properties of the quantum system are independent on the details of the short-range interaction between particles (the two-body scatter- ing length is much larger than the range of the potential). We used the Faddeev decomposition to write the bound-state equations and we calculated the three-body binding energies and root-mean-square (rms) radii for a three-body system in two dimensions compounded by two identical bosons (A) and a different particle (B). For mass ratio mB/mA = 0.01 the system displays eight three-body bound states, which disappear one by one as the mass ratio is increased leaving only the ground and the first excited states. Energies and radii of the states for small mass ratios can be understood quantitatively through the Coulomb-like Born-Oppenheimer potential at small distances where the lowest-lying of these states are located. For large mass ratio the radii of the two remaining bound states are consistent with a more sym- metric three-body structure. We found that the radii diverge linearly at the mass ratio threshold where the three-body excited states disappear. The divergences are linear in the inverse energy deviations from the corresponding two-body thresholds. / MEC: 243164-72 / MEC: 243745-72

In systems of ultracold atoms,  the  quantum  Efimov  effect  can  appear where identical bosons form an infinite tower of bound trimer states in the resonant limit, at the bound dimer dissociation threshold. The most characteristic feature of this effect is that their energy spectrum obey a geometric scaling law, which is universal in the sense that it emerges irrespective of the nature of the two body forces. Using  a  model  potential,  constructed  to  resemble the two body interaction between alkali atoms,  which was  fine tuned to control the  scattering  length,  energy  eigenvalues  for  the  two-  and  threebody problem were calculated numerically. The results where  fitted  to  the analytic theory and the appearance of the first Efimov state was positioned at a scattering length of -9.23rvdW , which is in good  agreement  with  the universal value -9.2rvdW . / I system av ultrakalla atomer kan en kvanteffekt, kallad Efimoveffekt, uppkomma  där  identiska  bosoner  bildar  ett  oändligt  torn  av  bundna  trekroppstillstånd då spridningslängden går mot oändligheten, vid dissociationströskeln för en svagt bunden dimer.  Det mest utmärkande för denna effekt är att Efimovtillståndens energispektrum följer en geometrisk skalningslag, som är universell i den meningen att den framträder oberoende av hur atomernas parvisa växelverkan ser ut.  Med hjälp av en modellpotential som konstruerats för att efterlikna den parvisa växelverkan mellan två alkaliatomer finjusterades spridningslängden.  Energiegenvärdena för två- och tre-kropps problemen  beräknades  numeriskt  vid  olika  spridningslängder.   Resultaten jämfördes  med  den  analytiska  teorin  och  den  första  tre-kroppsresonansen uppkom  vid  spridningslängden  -9.23rvdW ,  vilket  överenstämmer  med  det experimentellt funna universella värdet -9.2rvdW .

In this thesis, we study low energy capture reactions and neutron-deuteron elastic scattering using halo effective field theory (EFT). At low energy, EFT provides a general framework to analyze physical systems regarding as an expansion of short-distance over large distance scales. We provide a model-independent calculation for neutron capture on carbon-14, radiative capture of 3He-4He, radiative capture of 3H-4He, and neutrondeuteron (n-d) doublet channel elastic scattering using halo EFT. These reactions play a significant role in the carbon-nitrogen-oxygen (CNO) cycle, solar neutrino flux measurement, lithium production, and big bang nucleosynthesis (BBN) in the early universe. The cross section is calculated for radiative neutron capture in carbon-14 using halo EFT. This reaction is slowest in the CNO cycle, and it acts as a bottleneck in the production of heavier nuclei A greater than 14. The capture contribution is different from Brett-Wigner resonance because of interference between resonant and non-resonant contribution. Also, we calculated, electromagnetic form factors for one-neutron halo nuclei such as carbon-15, beryllium-11, and carbon-19 using EFT. The electromagnetic form factors depend on the nucleon separation energy, effective range, and the two-body current. The EFT expressions are presented to leading order (LO) for 15C and next-to-leading order (NLO) for 11Be and 19C. We also calculated astronomical Sactor for 3He-4He and 3H-4He radiative capture reactions. The low energy Sactor for these reactions are important to understand the Li problem and neutrino physics. At the LO, the capture amplitude contains the initial state swave strong and Coulomb interactions summed to all orders. The NLO contribution comes from non-perturbative Coulomb interaction. Our calculated astrophysical Sactor for 3He- 4He is slightly above the average compared to the other measurement and prediction but consistent within current error bars. The Sactor for 3H-4He is also compatible with the experimental extrapolation. Finally, we studied doublet channel n-d scattering using halo EFT. A two dimer halo EFT is developed to describe the virtual state and three-body bound state in n-d scattering. We show the connection between virtual state and three-body bound state using S-matrix analysis and phase shift analysis which is supported by the Efimov plots.

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Um potencial de dois corpos do tipo delta-Dirac foi utilizado para descrever sistemas fracamente ligados de três corpos. A trajetória completa dos estados Efimov em função da energia ligação de dois corpos foi calculada para o caso de três bosons idênticos: se o subsistema de dois corpos é ligado, conforme a razão entre a energia de ligação de dois e três corpos aumenta, o estado excitado desaparece e um estado virtual correspondente aparece quando a energia do estado fundamental atinge o limiar dado por 6.9hbar^2/(ma^2) (a - comprimento de espalhamento, m - massa do bóson). Quando o subsistema de dois corpos é virtual, o aumento da razão entre as energias faz com que o estado excitado se transforme em uma ressonância quando a energia do estado fundamental é 1.1hbar^2/(ma^2). Neste último caso as condições para a formação de moléculas triatômicas no interior de condensados é favorecida, pois a competição com dímeros fracamente ligados está ausente. A energia de ligação de trímeros com momento angular total nulo em condensados atômicos foi estimada através da correlação desta com o coeficiente de recombinação e com a energia do dímero, ambos conhecidos experimentalmente em alguns casos. Os tamanhos de moléculas fracamente ligadas (^4He_2$-X; Xequiv^4He, ^6Li, ^7Li e ^{23}Na) e de núcleos exóticos leves (^6He, ^{11}Li, ^{14}Be e ^{20}C) também foram calculados juntamente com um estudo sistemático do comportamento dos raios quadráticos médios conforme a interação dos subsistemas de dois corpos é variada. Neste último caso a classificação de um sistema de três corpos (tipo AAB) foi completada denominando de Samba a configuração formada por dois subsistemas de dois corpos ligados e um virtual. As equações subtraídas para os estados ligados de quatro bosons também foram deduzidas.

Um potencial de dois corpos do tipo delta-Dirac foi utilizado para descrever sistemas fracamente ligados de três corpos. A trajetória completa dos estados Efimov em função da energia ligação de dois corpos foi calculada para o caso de três bosons idênticos: se o subsistema de dois corpos é ligado, conforme a razão entre a energia de ligação de dois e três corpos aumenta, o estado excitado desaparece e um estado virtual correspondente aparece quando a energia do estado fundamental atinge o limiar dado por 6.9hbar^2/(ma^2) (a - comprimento de espalhamento, m - massa do bóson). Quando o subsistema de dois corpos é virtual, o aumento da razão entre as energias faz com que o estado excitado se transforme em uma ressonância quando a energia do estado fundamental é 1.1hbar^2/(ma^2). Neste último caso as condições para a formação de moléculas triatômicas no interior de condensados é favorecida, pois a competição com dímeros fracamente ligados está ausente. A energia de ligação de trímeros com momento angular total nulo em condensados atômicos foi estimada através da correlação desta com o coeficiente de recombinação e com a energia do dímero, ambos conhecidos experimentalmente em alguns casos. Os tamanhos de moléculas fracamente ligadas (^4He_2$-X; Xequiv^4He, ^6Li, ^7Li e ^{23}Na) e de núcleos exóticos leves (^6He, ^{11}Li, ^{14}Be e ^{20}C) também foram calculados juntamente com um estudo sistemático do comportamento dos raios quadráticos médios conforme a interação dos subsistemas de dois corpos é variada. Neste último caso a classificação de um sistema de três corpos (tipo AAB) foi completada denominando de Samba a configuração formada por dois subsistemas de dois corpos ligados e um virtual. As equações subtraídas para os estados ligados de quatro bosons também foram deduzidas.

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Doctor of Philosophy / Department of Physics / Brett D. Esry / The Efimov effect plays a central role in few-body systems at ultracold temperature and has thus accelerated a lot of studies on its manifestation in the collisional stability of the quantum degenerate gases. Near broad Feshbach resonances, Efimov physics has been studied both theoretically and experimentally through the zero-energy scattering observables. We have extended the theoretical studies of Efimov physics to a much broader extent. In particular, we have investigated the three-body Efimov physics near narrow Feshbach resonances and have also identified the Efimov features beyond the zero temperature limit. We have found, near a narrow Feshbach resonance, the non-trivial contribution from both of the resonance width and the short-range physics to the three-body recombination and vibrational dimer relaxation. Remarkably, the collisional stability of the Feshbach molecules are found to be opposite to that near the broad resonances: an increased stability for molecules made by bosons and a decreased stability for those made by fermions. The universal physics observed near the narrow Feshbach resonances is further found not to be limited to the zero temperature observables. We have found that the general features of Efimov physics and those pertaining to a narrow resonance are manifested in different energy ranges above zero temperature. This opens the opportunity to observe Efimov physics by changing the collisional energy while keeping the atomic interaction fixed. The landscape of the universal Efimov physics is thus delineated in both of the interaction and the energy domain. We have also investigated Efimov physics in heteronuclear four-body systems where the complexity can be reduced by approximations. In particular, we have proposed ways for controllable production of the Efimov tri-atomic molecules by three-body or four-body recombinations involving four atoms. We have also confirmed the existence of four-body Efimov effect in a system of three heavy particles and one light particle, which has resolved a decade-long controversy on this topic. Finally, we have studied the collisional properties of four identical bosons in 1D, which is important to the experiments on the quantum gases confined in the 1D optical lattices.