Orientador : Roy Edward Bruns / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-17T22:31:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MoitaNeto_JoseMachado_M.pdf: 2279666 bytes, checksum: 09a86280ed339971dc908d3f23ca7259 (MD5) Previous issue date: 1987 / Mestrado

Orientador: Pedro Luiz Onófrio Volpe / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-17T00:32:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Perles_CarlosEduardo_D.pdf: 6498150 bytes, checksum: 75103c2ae445898658bf6015728f7fbe (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: A idéia do trabalho desenvolvido surgiu da observação causal de um fenômeno, no qual partículas de sílicas amorfas eram arrastadas paralelamente às linhas de um campo elétrico DC ao qual esse material foi submetido. É um estudo inédito, não havendo nenhum relato na literatura, de forma que todo o instrumental foi exclusivamente projetado e montado em laboratório para possibilitar o desenvolvimento do trabalho proposto. Realizou-se um estudo científico completo do fenômeno observado, com a seguinte seqüência: observação do fenômeno proposição de modelo exploração do potencial de aplicação. As primeiras observações permitiram concluir que o arraste das partículas de sílica gel ao longo do campo elétrico só ocorria quando as partículas estavam hidratadas e que cargas elétricas eram ¿armazenadas¿ sobre essas partículas até atingirem um valor crítico no qual a força eletrostática agindo sobre elas superava as forças opostas (gravitacional e capilar). O fluxo de partículas entre os dois eletrodos gerava uma corrente elétrica através do sistema. Observações posteriores indicaram que, embora o filme de água superficial fosse essencial para a ocorrência do fenômeno, a taxa de transporte de cargas aumentava até determinado ponto com a diminuição da camada de hidratação. Resultados indicaram que não havia evidências de processos faradaícos ocorrendo, sugerindo que o fenômeno ocorre por injeção de elétrons diretamente na banda de condução do filme de água organizado sobre a sílica, com a formação de hidratos eletrônicos. Observações experimentais sob desidratação gradual dessas partículas, permitiram o estabelecimento de relações quantitativas entre os parâmetros obtidos das curvas experimentais e propriedades superficiais da sílica, como área específica, sugerindo o potencial de aplicação do fenômeno numa possível técnica analítica / Abstract: This work was developed based on a casual observation of an electrostatic phenomenon, in which particles of amorphous silica were dragged by a DC electric field in which that material was submitted. It is a study without absolutely any report in the literature and, thus, all the necessary instrumental was exclusively projected and assembled in the laboratory to make possible the development of this project. In this work a complete scientific study was performed to understand this phenomenon, following the sequence: phenomenon observation proposal of model exploration of the application potential. The first experimental data allowed to conclude that only hydrated silica particles are dragged by the electric field and that electric charges were stored on those particles until a value in wich the electric force overcame the opposite forces acting on the particles (gravitational and capillary). This flow of particles between the two metallic electrodes generates, in the system, an electric current. Subsequent experimental experiments confirmed that the superficial water layer was essential for the occurrence of the phenomenon, however, but the capacity to transport the charges increased with the decrease of the hydration layer. It was also possible to conclude that there are no evidences of redox reactions happening, indicating that the phenomenon occurs due the injection of electrons in the conduction band of the structured water film on the silica surface, by forming hydrated electrons (H2O)n -. The obtained data of the curves of electric current vs. time during gradual dehydration (flow of dry air 1 L min) allowed to establish quantitative relationships between obtained parameters of the experimental curves and the silica surface properties, as specific area, indicating a strong potential of application of this phenomenon in analytical techniques / Doutorado / Físico-Química / Doutor em Ciências

No Orbitron, elétrons de um pequeno filamento aquecido são injetados entre dois cilindros coaxiais com energia e modelo angular tal que eles orbitam ao redor do cilindro central (uma d.d.p. é aplicada entre os cilindros). Com a superposição de um potencial r.f. ao potencial logarítmico presente no Orbitron, picos de corrente negativa no catodo (cilindro externo) são observados para frequências bem definidas, indicando a ejeção dos elétrons de sua órbita original, presumivelmente devido à um alargamento da órbita com aumento do apogeu até sua coleta no cilindro externo. O comportamento das frequências observadas com vários parâmetros característicos so Orbitron foram estudados e um modelo teório é proposto.

Investigamos os efeitos de tamanho e do potencial de confinamento finito V0 nas taxas de espalhamento de absorção e de emissão de elétrons interagindo com os fônons longitudinais ópticos (fônons LO) de um fio quântico cilíndrico de GaAs à temperatura ambiente. Calculamos as taxas de espalhamento inter e intra-sub-banda e a taxa de espalhamento total para uma temperatura de 300 K, pois nesta temperatura o mecanismo de espalhamento dominante em semicondutores do tipo III-V é aquele devido aos fônons LO. Qualitativamente a taxa de emissão intra-sub-banda neste sistema tem o mesmo comportamento da sua correspondente em estruturas 2D. Para a absorção encontramos uma mudança suave de comportamento da taxa de absorção intra-sub-banda quando o raio do fio é da ordem do diâmetro do polaron (ou seja, da ordem de 80 ANGSTROM). Para raios pequenos ela tem um comportamento similar ao do bulk, mas para raios maiores ela cresce até atingir um máximo e depois cai monotonicamente à medida que aumentamos a energia do portador. Vimos que, o tamanho do fio e o potencial de confinamento têm grande influência na taxa de espalhamento total. / We investigated the size effects and the effects of the finite confining potential V0 on the absorption and emission scattering rates of electron interacting with longitudinal optical (LO) phonons for a cylindrical GaAs quantum wire. We calculated the inter and intrasubband total scattering rate for a temperature of 300K, because in this temperature the dominant mechanism of scattering in semiconductors III-V is that due LO phonons. Qualitatively the intrasubband emission scattering rate in this system has the same behavior of the correspondent in 2D structures. For absorption we found a smooth change in the intrasubband absorption scattering rate behavior when the radius the wire is near the polaron diameter (ie, about 80 ANGSTROM). For small radius the scattering rate has a similar behavior as that of the bulk, but for large radius it increases until reach a maximum and after ir drops monotonicaly with increase of carrier energy. We found that the size effect and the confining potential have a large influence in the total scattering rate

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Física, Florianópolis, 2009. / Made available in DSpace on 2012-10-24T15:08:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 267438.pdf: 939161 bytes, checksum: 819d6e4d4f1dfbfba68409e318911aaf (MD5) / No presente estudo investigamos as excitações eletrônicas da molécula do metano. As seções de choque diferenciais foram calculadas na faixa de energia de 10.86 eV a 100 eV. O método variacional de Schwinger iterativo combinado com o método da onda distorcida (MOD) foi estendido para simetrias redutíveis ao grupo puntual C2v , para estudar a excitação eletrônica em alvos poliatômicos não planares por impacto de elétrons. Especificamente, calculamos as seções de choque diferencial e integral para a transição 1t2 ? 3sa1 que conduz ao estado final tipo tripleto, em moléculas de CH4 e comparamos os resultados obtidos com dados experimentais e teóricos disponíveis.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Física, Florianópolis, 2012 / Made available in DSpace on 2013-06-25T22:23:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 314267.pdf: 2155696 bytes, checksum: b5faabe3741556208d7a3bb7c8cf0894 (MD5) / Neste trabalho investigamos efeitos de mistura de isospin através da assimetria observada no espalhamento elástico de elétrons polarizados, para vários alvos nucleares ao longo da tabela periódica, desde 4He até 208Pb. Os cálculos para o espalhamento são realizados em uma aproximação de Born de ondas planas (PWBA) assim como de forma exata, utilizando uma expansão em ondas parciais (DWBA), levando-se em conta os fatores de forma dos nucleons, dados pela parametrização de Galster. Para decrever o núcleo utilizamos o Modelo de Walecka (QHD), onde incluímos os mésons sigma, omega, rho e delta, além da interação eletromagnética. Os efeitos da inclusão dos mésons rho e delta são de especial interesse devido a sua influência na mistura de isospin, juntamente com o campo eletromagnético. Comparamos os resultados utilizando dois tipos de lagrangeanas, uma contendo termos não-lineares e outra com acoplamentos dependentes da densidade bariônica. O modelo é resolvido em uma aproximação de Hartree, considerando-se simetria esférica, através de um cálculo auto-consistente utilizando uma expansão das funções de onda e potenciais nucleares em uma base de oscilador harmônico. As implicações da mistura de isospin na obtenção de parâmetros do Modelo Padrão, do fator de forma de estranheza para o nucleon e na determinação da chamada pele de nêutrons do núcleo, usando a técnica de espalhamento de elétrons polarizados, são analizadas. <br> / Abstract : We investigate isospin mixing effects in the asymmetry as obtained through polarized elastic electron scattering, for selected nuclei from 4He to 208Pb. The scattering analysis is developed within a plane wave Born approximation (PWBA) as well as within a partial wave phase-shift analysis (DWBA), accounting for nucleon form factors, which are given by the Galster parametrization. To describe the nuclear structure, we use Walecka's Model (QHD), including the sigma, omega, rho and delta mesons as well as the electromagnetic interaction. The $\rho$ and $\delta$ meson effects are specially interesting once they should add a contribution for isospin mixing together with the electromagnetic field. We employ two type of lagrangeans, one including non-linear terms and another one which contains density dependent couplings. The model is solved in a Hartree approximation within spherical symmetry using a self-consistent calculation by means of an expansion of the nuclear wave functions and strong potentials in an harmonic oscillator basis. The implications of isospin mixing in the determination of some Standard Model parameters and the extraction of the strange nucleon form factor, as well as in the determination of the so called neutron skin, from polarized elastic electron scattering, is analized and discussed.

Investigamos os efeitos de tamanho e do potencial de confinamento finito V0 nas taxas de espalhamento de absorção e de emissão de elétrons interagindo com os fônons longitudinais ópticos (fônons LO) de um fio quântico cilíndrico de GaAs à temperatura ambiente. Calculamos as taxas de espalhamento inter e intra-sub-banda e a taxa de espalhamento total para uma temperatura de 300 K, pois nesta temperatura o mecanismo de espalhamento dominante em semicondutores do tipo III-V é aquele devido aos fônons LO. Qualitativamente a taxa de emissão intra-sub-banda neste sistema tem o mesmo comportamento da sua correspondente em estruturas 2D. Para a absorção encontramos uma mudança suave de comportamento da taxa de absorção intra-sub-banda quando o raio do fio é da ordem do diâmetro do polaron (ou seja, da ordem de 80 ANGSTROM). Para raios pequenos ela tem um comportamento similar ao do bulk, mas para raios maiores ela cresce até atingir um máximo e depois cai monotonicamente à medida que aumentamos a energia do portador. Vimos que, o tamanho do fio e o potencial de confinamento têm grande influência na taxa de espalhamento total. / We investigated the size effects and the effects of the finite confining potential V0 on the absorption and emission scattering rates of electron interacting with longitudinal optical (LO) phonons for a cylindrical GaAs quantum wire. We calculated the inter and intrasubband total scattering rate for a temperature of 300K, because in this temperature the dominant mechanism of scattering in semiconductors III-V is that due LO phonons. Qualitatively the intrasubband emission scattering rate in this system has the same behavior of the correspondent in 2D structures. For absorption we found a smooth change in the intrasubband absorption scattering rate behavior when the radius the wire is near the polaron diameter (ie, about 80 ANGSTROM). For small radius the scattering rate has a similar behavior as that of the bulk, but for large radius it increases until reach a maximum and after ir drops monotonicaly with increase of carrier energy. We found that the size effect and the confining potential have a large influence in the total scattering rate

Orientador: Gilda Dalcanale Meneses / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-15T04:19:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pagan_CesarJoseBonjuani_M.pdf: 3833242 bytes, checksum: a1e3be9c8b2434b97ea7dfb835cdfca9 (MD5) Previous issue date: 1987 / Resumo: À Teoria de Muitos Corpos em primeira ordem foi aplicada ao estudo do impacto inelástico de um elétron com um alvo de magnésio, nas excitações 31S ® 31P e 31S ® 33P. Calculamos as secções de Choque Diferenciais e Integrais, e pela primeira vez para o alvo de Magnésio, os parâmetros da experiência de correlação elétron-fóton. Às energias do elétron incidente estão na faixa de 10 à 100eV / Abstract: Not informed. / Mestrado / Física / Mestre em Física

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:15:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseSFFPS.pdf: 1833696 bytes, checksum: 2dcb008b4bd422c525fbffa1eb94608c (MD5) Previous issue date: 2004-04-02 / Financiadora de Estudos e Projetos / Experimental and theoretical studies of the aspects of particle-like and collective behavior of electrons in the proximity of the edges of two-dimensional (2DES) and quasi-one-dimensional (Q1DES) systems, named quantum wires (QWs), in semiconductor heterostructures reveal the important role of the electron-electron interaction on the edge states in the integer quantum Hall regime (IQHR). In this thesis we treat two essentially di&#64256;erent problems concerning the e&#64256;ects of the electron-electron interaction in low-dimensional electron system in the IQHR. The first problem is related to the suppression of the spin-splitting of the lowest Landau level (LL) (n = 0) due to many-body e&#64256;ects (the electron-electron interaction including exchange and correlation e&#64256;ects of the edge states) in QWs in the IQHR, where the electron behavior is particle-like. Two scenarios are discussed for the collapse of the IQHR at &#957; = 1 for an electron channel of e&#64256;ective width W modelling the QW. In the first scenario we assume that there is no electron redistribution in the region limited by W at a critical magnetic field B(1) cr , for which the Fermi level (FL) coincides with the bottom of the highest empty LL, at the threshold of the spin-splitting. For B < B(1) cr the IQHR at &#957; = 1 is termodinamically unstable. This scenario is analyzed within the generalized local density approximation (GLDA) developed here for the QW, at high magnetic fields - &#969;c À &#8486;, where &#969;c and &#8486; are the ciclotronic and lateral confinement (which we assume as parabolic one) frequencies, respectively. In the second scenario, we consider the possibility of a transition for the IQHR at &#957; = 2 with an e&#64256;ective width W/2, at a critical magnetic field B(2) cr . In this scenario, the collapse of the IQHR at &#957; = 1 is studied within the Hartree-Fock approximation (HFA), when the bare factor g0 is neglected (this is a good approximation for QWs based on GaAs). We show that the contribution for the total energy coming from the direct interaction (Hartree term) has a strong e&#64256;ect on B(2) cr due to the high electron redistribution inside the narrow channel that defines the QW at B(2) cr . In both scenarios, the enhanced spin-splitting by exchange is suppressed at the critical magnetic field. From our results, we conclude that only the first scenario explains all the experimental findings obtained by Wróbel et al. and Pallecchi et al.. In the second problem, where the collective aspects of the electron system are dominant, we study the influence of the temperature on the dispersion relation and the spatial structure of the edge magnetoplasmons (EMPs) in wide electron channels in the RHQI at &#957; = 1 (2) and 4, in the range ¯h&#969;c À kB T À ¯hvH gn/2 0, for di&#64256;erent dissipation regimes, by extending the pioneering work by Balev and Studart; here, ¯h is the constant of Planck constant (by 2&#960;), kB is the constant of Boltzmann, vH gn is the group velocity (in Hartree approximation) of the edge states of n-th LL, and 0 is the magnetic lenght. A new mode called the edge helicon is found which is the only one that survive for very strong dissipation regime. For a sake of completeness, the general picture of the other modes is presented in the weak dissipation regime. EMPs in the IQHR for &#957; = 4 are also evaluated for weak dissipation and we find strong renormalization of the pure EMPs when the Coulomb interaction is considered appropriately. In all studied cases the important e&#64256;ect of the gate and the air from a distance d of the wide electron channel is considered. / Diversos estudos experimentais e teóricos, envolvendo tanto o comportamento do tipo partícula quanto coletivo dos elétrons numa estreita região próxima às fronteiras de sistemas bidimensionais (SE2Ds) e quase-unidimensionais (SEQ1Ds), ou fios quânticos (FQs), em heteroestruturas semicondutoras, vêm revelando o importante papel da interação elétron-elétron dos estados de borda no regime Hall quântico inteiro (RHQI). Dois problemas essencialmente diferentes quanto à natureza de sua manifestação, mas interligados quanto ao meio e regime em que são inseridos, são tratados nesta tese. O primeiro problema aborda a supressão do desdobramento de spin do mais baixo nível de Landau (NL) (n = 0) devido a efeitos de muitos corpos (interação elétron-elétron incluindo troca e correlação dos estados de borda) em FQs no RHQI, cujo comportamento eletrônico se manifesta como sendo do tipo de partícula. Aqui são discutidos dois cenários para o colapso do RHQI com &#957; = 1 no FQ com largura efetiva W . No primeiro cenário assumimos que não há redistribuição dos elétrons na região limitada por W na presença de um campo magnético crítico B(1) cr , tal que o nível de Fermi (NF) coincide com o fundo do mais alto NL vazio, no limiar do desdobramento de spin. Para B < B(1) cr o RHQI com &#957; = 1 é instável termodinamicamente. Este cenário é tratado dentro da aproximação da densidade local generalizada (ADLG) desenvolvida aqui para o FQ, em altos campos magnéticos - &#969;c À &#8486;, onde &#969;c e &#8486; são as freqüências ciclotrônica e de confinamento lateral (que nós consideramos como sendo parabólico), respectivamente. No segundo cenário, consideramos a possibilidade de uma transição para o RHQI com &#957; = 2 com uma largura duas vezes menor, W/2, no caso de um campo magnético crítico B(2) cr . Neste cenário, o colapso do RHQI com &#957; = 1 é estudado dentro da aproximação de Hartree-Fock (AHF), quando o fator g0 puro é desprezado (uma boa aproximação para FQs baseados em GaAs). Mostramos que a contribuição para a energia total da interação direta (termo de Hartree) tem um grande efeito sobre B(2) cr por causa da forte redistribuição dentro do canal estreito que cr . Em ambos os cenários, o desdobramento de spin realçado pelo termo de troca é suprimido no campo magnético crítico. De acordo com tais resultados, fomos levados a concluir que somente nosso primeiro cenário explica todas as observações experimentais, obtidas por Wróbel et al. e Pallecchi et al., pertinentes ao nosso estudo. O segundo problema, cujo comportamento eletrônico se manifesta como sendo do tipo coletivo, aborda os efeitos da temperatura sobre a dispersão e a estrutura espacial dos magnetoplasmons de borda (MPBs) em canais eletrônicos largos (ou SE2Ds) no RHQI com &#957; = 1(2) e 4, considerando o intervalo de temperaturas T não-muito-baixas, ¯h&#969;c À kB T À ¯hvH gn/2 0, e diferentes regimes de dissipação, numa extensão ao trabalho pioneiro desenvolvido por Balev e Studart; aqui, ¯h é a constante de Planck (por 2&#960;), kB é a constante de Boltzmann, vH gn é a velocidade de grupo (na aproximação Hartree) dos estados de borda do n-ésimo NL e 0 é o comprimento magnético. Assim, um novo modo denominado hélicon de borda foi encontrado, sendo o único dentre os vários outros modos presentes a sobreviver sob o regime de dissipação muito forte, revelando o importante papel da interação elétron-elétron. Por questão de completeza, um quadro geral dos outros modos é apresentado no regime de fraca dissipação. MPBs no RHQI com &#957; = 4 são também avaliados na região de fraca dissipação, onde é verificada uma forte renormalização dos MPBs puros quando considerada a interação coulombiana entre eles. Em todos casos o importante efeito do portão (gate) e ar a uma distância d dos canais largos é considerado.

Apresentamos dois modelos para o elétron na eletrodinâmica clássica que incorporam alguns efeitos da eletrodinâmica quântica. No primeiro modelo, o elétron é tratado como uma partícula extensa como conseqüência das oscilações de alta-freqüência (Zitterbewegung) que sua carga elétrica realiza. Mostramos que este modelo prevê corretamente a magnitude do spin do elétron e lhe atribui o mesmo fator giromagnético previsto pela equação de Dirac sem correções radiativas. Neste modelo, a auto-energia do elétron diverge logaritmicamente como resultado da distribuição extensa de sua carga elétrica. No segundo modelo, a criação de pares virtuais em torno do elétron é levada em conta por uma generalização da lagrangeana do campo eletromagnético que respeita as simetrias da eletrodinâmica clássica. Esta generalização altera a interação entre o elétron e o campo eletromagnético em pequenas distâncias e permite que a auto-força de uma partícula puntiforme seja determinada de modo consistente. Mostramos que as soluções da equação de movimento resultante não apresentam auto-aceleração nem pré-aceleração, sendo consistentes com a causalidade. / We present two models for the electron in classical electrodynamics, which include some effects from quantum electrodynamics. In the first model, the electron is treated as an extended particle owing to the high-frequency oscillations (Zitterbewegung) of its electrical charge. We show that this model predicts correctly the magnitude of the electron spin and it gives the electron the same gyromagnetic factor as predicted by Dirac equation without radiative corrections. In this model, the electron self-energy has a logarithmic divergence due to the extended distribution of its electric charge. In the second model, virtual pair creation around the electron is taken into account by a generalization of the lagrangian for the electromagnetic field that preserves the symmetries of classical electrodynamics. This generalization changes the interaction of the electron with the electromagnetic field at small distances and allows us to evaluate the self-force of a point particle in a consistent way. We show that the solutions of the derived equation of motion do not exhibit self-acceleration nor pre-acceleration, being consistent with causality.