Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-08-05T14:07:22Z No. of bitstreams: 1 JOSÉ MARCOS DA SILVA - DISSERTAÇÃO PPGMAT 2012..pdf: 869095 bytes, checksum: b580f1ec1613b2f42c95d75332734a17 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-05T14:07:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JOSÉ MARCOS DA SILVA - DISSERTAÇÃO PPGMAT 2012..pdf: 869095 bytes, checksum: b580f1ec1613b2f42c95d75332734a17 (MD5) Previous issue date: 2012-09 / Capes / Neste trabalho, iremos mostrar a existência de soluções para uma equação de Schrödinger quasilinear. Usaremos o método de Nehari e, minimizando o funcional energia, encontraremos soluções positivas e soluções nodais (que mudam de sinal) para este problema. Provaremos ainda a existência de soluções positivas via Passo da Montanha, com diferentes hipóteses sobre o potencial. / In this paper, we show the existence of solutions for a quasilinear Schrödinger equation. We will use Nehari Method and, minimizing the energy functional, we will find positive and nodal solutions (sign changing) to this problem. We prove also existence of positive solutions via the Mountain Pass Theorem, with different hypotheses on the potencial.

This work is dedicated to the local and global well-possednes study of Cauchy s Problem associated to the nonlinear Schrödinger equation, to the initial data nonzero at infinity. / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Este trabalho é dedicado ao estudo da boa colocação local e global do Problema de Cauchy associado à equação não linear de Schrödinger, com dado inicial não nulo no infinito.

Condensação de Bose-Einstein é um fenômeno quântico que pode ser observado macroscopicamente. Para a sua obtenção são necessários aprisionamentos externos, porém a presença desses leva ao colapso da função de onda. As interações de longo alcance são propostas como uma forma alternativa ao confinamento externo, um vez que podem prevenir o colapso da função de onda. Neste trabalho será apresentada uma revisão sobre os estudos de condensados de Bose-Einstein. Também, será buscada a solução aproximada da equação de Schrödinger não linear e não-local, a qual descreve condensados de Bose-Einstein com auto-interações de longo alcance. Para isso, será suposta uma forma espacial da função de onda, permitindo o tratamento analítico do sistema dinâmico resultante. Ao fim, por meio do método variacional dependente do tempo, será demonstrado que existem soluções estáveis para a função de onda sujeito a interações de longo alcance na forma gaussiana e gravitacional. / Bose-Einstein condensation is a quantum phenomenon that can be observed macroscopically. External trappings are required to obtain them, however the presence of these leads to the collapse of the wave function. Long-range interactions are proposed as an alternative to external confinement, since they can prevent the collapse of the wave function. In this work a review will be presented on the Bose-Einstein condensate studies. Also, we review the approximate solution of the non-linear and non-local Schrödinger equation, which describes Bose-Einstein condensates with long-range auto-interactions. For this, a spatial form of the wave function will be assumed, allowing the analytical treatment of the system. Finally, through the time-dependent variational method, it will be demonstrated that there are stable solutions for the wave function subject to long-range interactions in gaussian and gravitational form.

Submitted by Arianne Vellasco Gomes (ariannevellasco@gmail.com) on 2018-06-15T18:52:22Z No. of bitstreams: 1 Arianne_Vellasco_Gomes_TESE_POSMAT_2018.pdf: 4211125 bytes, checksum: 16221f3149817fbc6e4db2f2026f2f14 (MD5) / Approved for entry into archive by Lucilene Cordeiro da Silva Messias null (lubiblio@bauru.unesp.br) on 2018-06-18T17:39:32Z (GMT) No. of bitstreams: 1 gomes_av_dr_bauru.pdf: 3510911 bytes, checksum: 2abe98b4f93107bb6dc267a184ebef70 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-18T17:39:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 gomes_av_dr_bauru.pdf: 3510911 bytes, checksum: 2abe98b4f93107bb6dc267a184ebef70 (MD5) Previous issue date: 2018-04-17 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Tópicos fundamentais da estrutura eletrônica de materiais cristalinos, são investigados de forma generalizada mediante o Cálculo Fracionário. São calculadas as bandas de energia, as funções de Bloch e as funções de Wannier, para a equação de Schrödinger fracionária com derivada de Riesz. É apresentado um estudo detalhado do caráter não local desse tipo de derivada fracionária. Resolve-se a equação de Schrödinger fracionária para o modelo de Kronig-Penney e estuda-se os efeitos da ordem da derivada e da intensidade do potencial. Verificou-se que, ao passar da derivada de segunda ordem para derivadas fracionárias, o comportamento assintótico das funções de Wannier muda apreciavelmente. Elas perdem o decaimento exponencial, e exibem um decaimento acentuado em forma de potência. Fórmulas simples foram dadas para as caudas das funções de Wannier. A banda de energia mais baixa mostrou-se estar relacionada ao estado ligado de um único poço quântico. Sua função de onda também apresentou decaimento em lei de potência. As bandas de energia superiores mudam de comportamento em função da intensidade do potencial. No caso inteiro, a largura de cada uma dessas bandas diminui. No caso fracionário, diminui inicialmente e depois volta a aumentar, aproximando-se de um valor infinito à medida que a intensidade do potencial tende ao infinito. O grau de localização das funções de Wannier, expresso pelo desvio padrão da posição, mostra um comportamento similar ao da largura das bandas de energia. Além dos cristais perfeitos a Ciência de Materiais estuda cristais com defeito. Os defeitos são responsáveis por muitas propriedades de interesse tecnológico e podem induzir estados localizados. Neste trabalho, calculado o estado localizado de menor energia no modelo de Kronig-Penney fracionário com defeito, mediante método das transformadas de Fourier e das funções de Wannier. Verificou-se que este estado também decai em forma de lei de potência. / Basics topics on the electronic structure of crystalline materials are investigated in a generalized fashion through Fractional Calculus. The energy bands, the Bloch and Wannier functions for the fractional Schr odinger equation with Riesz derivative are calculated. The non-locality of the Riesz fractional derivative is analyzed. The fractional Schr odinger equation is solved for the Kronig-Penney model and the e ects of the derivative order and the potential intensity are studied. It was shown that moving from the integer to the fractional order strongly a ects the asymptotic behavior of the Wannier functions. They lose the exponential decay, gaining a strong power-law decay. Simple formulas have been given for the tails of the Wannier functions. A close relatim between the lowest energy band and the bound state of a single quantum well was found. The wavefunction of the latter decays as a power law. Higher energy bands change their behavior as the periodic potential gets stronger. In the integer case, the width of each one of those bands decreases. In the fractional case, it initially decreases and then increases. The width approaching a nite value as the strength tends to in nity. The degree of localization of the Wannier functions, as expressed by the position standard deviation, behaves similarly to the width of the energy bands. In addition to perfect crystals, Materials Science studies defective crystals. Defects are responsible for many properties of technological interest and can induce localized states. In this work, the localized state of lowest energy in the fractional Kronig-Penney model with defect is calculated through of the Fourier transform method and the Wannier functions. It was shown that is decays as a power law.

Condensação de Bose-Einstein é um fenômeno quântico que pode ser observado macroscopicamente. Para a sua obtenção são necessários aprisionamentos externos, porém a presença desses leva ao colapso da função de onda. As interações de longo alcance são propostas como uma forma alternativa ao confinamento externo, um vez que podem prevenir o colapso da função de onda. Neste trabalho será apresentada uma revisão sobre os estudos de condensados de Bose-Einstein. Também, será buscada a solução aproximada da equação de Schrödinger não linear e não-local, a qual descreve condensados de Bose-Einstein com auto-interações de longo alcance. Para isso, será suposta uma forma espacial da função de onda, permitindo o tratamento analítico do sistema dinâmico resultante. Ao fim, por meio do método variacional dependente do tempo, será demonstrado que existem soluções estáveis para a função de onda sujeito a interações de longo alcance na forma gaussiana e gravitacional. / Bose-Einstein condensation is a quantum phenomenon that can be observed macroscopically. External trappings are required to obtain them, however the presence of these leads to the collapse of the wave function. Long-range interactions are proposed as an alternative to external confinement, since they can prevent the collapse of the wave function. In this work a review will be presented on the Bose-Einstein condensate studies. Also, we review the approximate solution of the non-linear and non-local Schrödinger equation, which describes Bose-Einstein condensates with long-range auto-interactions. For this, a spatial form of the wave function will be assumed, allowing the analytical treatment of the system. Finally, through the time-dependent variational method, it will be demonstrated that there are stable solutions for the wave function subject to long-range interactions in gaussian and gravitational form.

Na primeira parte do trabalho estudamos a equação de Schrödinger logarítmica com um delta potencial; $V(x)=-\\gamma \\,\\delta(x)$, onde $\\delta$ é a distribuição de Dirac na origem e o parâmetro real $\\gamma$ descreve a intensidade do potencial. Estabelecemos a existência e unicidade das soluções do problema de Cauchy associado em um espaço de funções adequado. No caso do potencial atrativo ($\\gamma>0$), calculamos de forma explícita o seu único ground state e mostramos a sua estabilidade orbital.\\\\ A segunda parte trata detalhadamente da equação de Schrödinger logarítmica com um delta derivada potencial; $V(x)=-\\gamma\\, \\delta^{\\prime}(x)$. A boa colocação global para o problema de Cauchy é verificada em um espaço de funções adequado. No caso do potencial atrativo ($\\gamma>0$), o conjunto dos ground states é completamente determinado. Mais precisamente: se $0<\\gamma\\leq2$, então há um único ground state e é uma função ímpar; se $\\gamma>2$, então existem dois ground states não-simétricos. Em adição, provamos que cada ground state é orbitalmente estável através de uma abordagem variacional. Finalmente, usando a teoria de extensão de operadores simétricos, também mostramos um resultado de instabilidade para $\\gamma>2$. / The first part of this thesis deals with the logarithmic Schrödinger equation with a delta potential; $V(x)=-\\gamma \\,\\delta(x)$, where $\\delta$ is the Dirac distribution at the origin and the real parameter $\\gamma$ is interpreted as the strength of the potential. We establish the existence and uniqueness of the solutions of the associated Cauchy problem in a suitable functional framework. In the attractive potential case ($\\gamma>0$), we explicitly compute the unique ground state and we show their orbital stability .\\\\ The second part deals with the case of the logarithmic Schrödinger equation with a delta prime potential; $V(x)=-\\gamma\\, \\delta^{\\prime}(x)$. Global well-posedness is verified for the Cauchy problem in a suitable functional space. In the attractive potential case ($\\gamma>0$), the set of the ground state is completely determined. More precisely: if $0<\\gamma\\leq2$, then there is a single ground state and it is an odd function; if $\\gamma>2$, then there exist two non-symmetric ground states. Moreover, we show that every ground state is orbitally stable via a variational approach. Finally, by applying the theory of extensions of symetric operators, we also prove a result of instability for $\\gamma>2$.

Impulsos são perturbações abruptas que ocorrem em curto espaço de tempo e podem ser consideradas instantâneas. E os mercados financeiros estão sujeitos a choques bruscos como mudanças de governos, quebra de empresas, entre outros. Assim, é natural considerarmos a ação de tais eventos na precificação de ativos financeiros. Nosso objetivo neste trabalho é obtermos uma formulação para a equação diferencial parcial de Black-Scholes com ação impulsiva de modo que os impulsos representem estes choques. Utilizaremos a teoria de integração não-absoluta em espaço de funções para obtenção desta formulação / Impulses describe the evolution of systems where the continuous development of a process is interrupted by abrupt changes of state. Financial markets are subject to extreme events or shocks as government changes, companies colapse, etc. Thus it seems natural to consider the action of these events in the valuation of derivative securities. The aim of this work is to obtain a formulation for the Black-Scholes equation with impulse action where the impulses can represent these shocks. We use the non-absolute integration theory in functional spaces to obtain such formulation

Este trabalho consiste, fundamentalmente, em estabelecer de forma analítica a existência e estabilidade orbital de soluções standing-wave de tipo peakon, para a seguinte equação de Schrödinger com dois pontos de interação, determinados por duas deltas de Dirac centradas nos pontos x = ±c (NLS-), i t u(x, t) + x 2 u(x, t) + Z[ c (x) + c (x)]u(x, t) = |u(x, t)| 2 u(x, t), (1) onde u : R×R C, Z R e c é a distribuição delta de Dirac agindo em x = c > 0, a saber, para H 1 (R), h c , i = (c). Para as soluções standing waves (ondas estacionárias) associadas à equação (1), i.e., u(x, t) = e it (x), mostramos que é possível determinar o perfil (x) da seguinte maneira: entre os pontos c e c o perfil admite, pelos menos, duas funções suaves e positivas dadas pelas funções elípticas de Jacobi conhecidas como dnoidal e cnoidal. Já para c < |x|, o perfil coincide com uma determinada translação do soliton-perfil secante hiperbólica\" (é bem conhecido na literatura que o perfil secante hiperbólica está associado à equação (1), no caso em que Z = 0). De fato, mostramos que para o caso Z > 0 é possível ajustar, entre os pontos de interação c e c, um perfil periódico de tipo dnoidal ; e para o caso Z < 0 mostramos como é construído entre os pontos de interação um perfil de tipo cnoidal. Uma questão crucial que surge no problema da existência de um perfil conveniente é aquela relacionada com a localização do ponto de interação c > 0. A maneira como respondimos a esta questão foi, de fato, determinante para a obtenção do nosso resultado de estabilidade/instabilidade. Isto se deve a que permitiu o uso de técnicas conhecidas na literatura no desenvolvimento do trabalho. En concreto, a escolha da localização do ponto de interação c, faz com que a segunda derivada do perfil , seja contínua neste ponto. Baseados em argumentos da teoria de Floquet, teoria de representação de formas bi- lineares, teoria de extensão de operadores simétricos e a teoria de perturbação analítica para operadores lineares, bem como nos resultados desenvolvidos por Weinstein e Grilla- kis&Shatah&Strauss, mostramos resultados sobre a estabilidade/instabilidade orbital des- sas ondas. Mais precisamente, mostramos que aquelas com um perfil dnoidal são instáveis e aquelas um perfil cnoidal são estáveis. Além disto, estudamos o problema de Cauchy para (1) no espaço de energia H 1 (R). Para tanto, usaremos informações do espectro do operador com interações pontuais d 2 ±c,Z = 2 Z[ c + c ], dx o qual representa formalmente uma das famílias de extensões auto-adjuntas do operador iii simétrico ( d 2 = dx 2 D() = {f H 1 (R) H 2 (R {±c}) : f (±c) = 0}. / This work consists mainly in establishing an analytical way the existence and orbital stability for the standing-wave solutions of \"peakon\"type of the following Schrödinger equation with two points of interaction, determined by two Diracs delta centered at the points x = ±c (NLS-), i t u(x, t) + x 2 u(x, t) + Z[ c + c ]u(x, t) = |u(x, t)| 2 u(x, t), (2) where u : R × R C, Z R and c is the Diracs delta distribution in x = c > 0, namely, for H 1 (R), h c , i = (c). For the standing-wave solutions associated to equation (2), i.e., u(x, t) = e it (x), we show that is possible to determine the profile (x) as follows: between the points c and c, the profile admits at least two smooth positive functions given by the Jacobi elliptic functions of dnoidal and cnoidal type. For c < |x|, the profile coincides with an specific shift of the soliton-profile hiperbolic secant profile (it is well-known in the literature that the hiperbolic secant profile is associated to the equation (2) for the case Z = 0). Indeed, we show for the case Z > 0 that it is possible to determine a periodic dnoidal profile between the points c and c. On the other hand, for the case Z < 0 we establish a periodic cnoidal profile between the points c and c. A crucial question arises in the problem of the existence of a suitable profile is the one related to the location of the interaction point c > 0. This question was crucial to the achievement of our stability/instability result. In fact, the choice of location of the interaction point c implies that the second derivative of the porfile is continuous at c. The stability/instability theory of these specific profiles are based on the analityc per- turbation theory and the framework developed by Weinstein and Grillakis&Shatah&Strauss. More precisely, we show that those ones with a dnoidal profile are unstable and those ones with a cnoidal profile are stable. In addition, we study the Cauchy problem in the energy space H 1 (R) for equation (2). For this purpose, it is necessary to study the spectrum of the operator d 2 ±c,Z = 2 Z[ c + c ]. dx This operator can be understood as the family of self-adjoint extension of the symmetric operator ( d 2 = dx 2 D() = {f H 1 (R) H 2 (R {±c}) : f (±c) = 0}.

Made available in DSpace on 2015-05-15T11:46:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 1236830 bytes, checksum: ba028274cff1ac1fffc16c7d6e148a98 (MD5) Previous issue date: 2014-12-05 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In this work, we study existence, non-existence and multiplicity results of nodal solutions for the nonlinear Schrödinger equation (P) -u + V (x)u = f(u) in ; where is a smooth domain in R2 which is not necessarily bounded, f is a continuous function which has exponential critical growth and V is a continuous and nonnegative potential. In the first part, we prove the existence of least energy nodal solution in both cases, bounded and unbounded domain. Moreover, we also prove a nonexistence result of least energy nodal solution for the autonomous case in whole R2. In the second part, we establish multiplicity of multi-bump type nodal solutions. Finally, for V - 0, we prove a result of infinitely many nodal solutions on a ball. The main tools used are Variational methods, Lions's Lemma, Penalization methods and a process of anti-symmetric continuation. / Neste trabalho, estudamos resultados de existência, não existência e multiplicidade de soluções nodais para a equação de Schrödinger não-linear (P) -u + V (x)u = f(u) em ;onde é um domínio suave em R2 não necessariamente limitado, f é uma função que possui crescimento crítico exponencial e V é um potencial contínuo e não-negativo. Na primeira parte, mostramos a existência de soluções nodais de energia mínima em ambos os casos, domínio limitado e ilimitado. Mostramos ainda um resultado de não existência de solução nodal de energia mínima para o caso autônomo em todo o R2. Na segunda parte, estabelecemos a multiplicidade de soluções do tipo multi-bump nodal. Finalmente, para V - 0, mostramos um resultado de existência de infinitas soluções nodais em uma bola. As principais ferramentas utilizadas são Métodos Variacionais, Lema de Deformação, Lema de Lions, Método de penalização e um processo de continuação anti-simétrica.

Submitted by JÚLIO HEBER SILVA (julioheber@yahoo.com.br) on 2016-11-10T11:15:34Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Hugo Naves de Jesus - 2016.pdf: 1851851 bytes, checksum: 71cb8f26f4f38eb5f89d99aafc926b66 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Silva (jtas29@gmail.com) on 2016-11-10T17:47:53Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Hugo Naves de Jesus - 2016.pdf: 1851851 bytes, checksum: 71cb8f26f4f38eb5f89d99aafc926b66 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-11-10T17:47:53Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Hugo Naves de Jesus - 2016.pdf: 1851851 bytes, checksum: 71cb8f26f4f38eb5f89d99aafc926b66 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-09-16 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Finite difference schemes belong to a class of numerical methods used to approximate derivatives. They are widely used to find approximations to differential equations. There are a lot of numerical methods, whose deductions are made through expansions in Taylor Series. Depending on the manner in which expansion is made, it can be combined with other expansions to obtain derivatives with better numerical approximations. Usually when we get numerical derivative with better approaches, it is necessary to increase the amount of points used in the grid. An alternative to this problem are compact methods, which achieve better approximations for the same derivative but without increasing the number of mesh points. This work is an attempt to develop the Compact-SSFD method for the Schrödinger Equation Nonlinear Fourth Order. SSFD methods are used to separate the parts of a differential equation so that each part can be solved separately. For example in the case of non-linear differential equations it is often used to separate the linear parts of nonlinear parts. In Compact-SSFD methods nonlinear parts are resolved exactly as the linear are resolved using compact methods. Our work is inspired in the Dehghan and Taleei’s work where was used the Compact-SSFD method for solving numerically the equation Nonlinear Schrödinger. Before we try to develop our method, the results of the authors was correctly reproduced. But when we try to deduce a method analogous to the differential equation we wanted to solve, which also involves derived from fourth order, we realized that a Compact type method does not get as trivially as in the case of used to approach second-order derivatives. / Métodos de diferenças finitas pertencem a uma classe de métodos numéricos usados para se aproximar derivadas. Eles são amplamente usados para encontrar-se soluções numéricas para equações diferenciais. Há uma grande quantidade de métodos numéricos, cuja as deduções são feitas através de expansões em séries de Taylor. Dependendo da forma em que uma expansão é feita, ela pode ser combinada com outras expansões para obter-se derivadas numéricas com melhores aproximações. Geralmente quando obtemos derivadas numéricas com aproximações melhores, é necessário aumentar-se a quantidade de pontos usados no domínio discretizado. Uma alternativa a este problema são os chamados métodos compact, que obtêm melhores aproximações para a mesma derivada mas sem precisar aumentar a quantidade de pontos da malha. Este trabalho é uma tentativa de desenvolver-se um método Compact-SSFD para a Equação de Schrödinger Não Linear de Quarta Ordem. Métodos SSFD são usados para separar-se as partes de uma equação diferencial tal que cada parte possa ser resolvida separadamente. Por exemplo no caso de equações diferenciais não lineares ele é bastante usado para separar-se as partes lineares das partes não lineares. Nos métodos Compact-SSFD as partes não lineares são resolvidas exatamente enquanto as lineares são resolvidas usando-se métodos compact. Nos baseamos no trabalho de Dehghan e Taleei onde foi usado o Método Compact-SSFD para resolver-se numericamente a Equação de Schrödinger Não Linear. Antes de tentarmos desenvolver nosso método, reproduzimos corretamente os resultados dos autores. Mas ao tentarmos deduzir um método análogo para a equação diferencial que queríamos resolver, que envolve também derivadas de quarta ordem, percebemos que um método do tipo Compact não se obtêm tão trivialmente como no caso dos usados para aproximar-se derivadas de segunda ordem.