Através da Correlação Angular Diferencial Pert urbada foram estudadas as Interações Hiperfinas Quadrupolares Elétricas atuantes no núcleo sonda 111Cd e produzidas por impurezas em matriz de Ag. Foi feito um estudo sistemático em função da tem peratura e da concentração para as impurezas cu, Au, Zn, Al, ca, In, Sn, Sb, Bi, Pd, Rh e Ir. A técnica empregada permitiu medir as freqüências quadrupolares devidas a uma impureza ou a configurações de mais de uma impureza como primeiros viz·inhos dcs íons sonda, juntamente com uma distribuição de freqüências devidas a vizinhos distantes. Foi possível estudar a interação impureza-íon sonda, podendo esta ser repulsiva ou atrativa. Num dos casos onde exis te forte atração, Pdag, foi possível estudar o aparecimento de configurações de mais de um primeiro vizinho, à medida que se aumentava a concentração de impureza. As freqüências quadrupolares encontradas sao proporcionais à diferença de valência Z entre os átomos da impureza e da matriz. O estudo sistemático em função da temperatura mostrou que estas freqüências decrescem com a temperatura segundo a expressão VQ (T) = VQ (O) ( 1- aT 3/2 ) . Foi encontrado também que o coeficiente a depende de 6Z, da massa da impureza e da constante de força das ligações do íon sonda ·com os vizinhos próximos. / The Time Differential Perturbed Angular Correlation technique was used to measure the Electric Quadrupole Hyperfine Interaction acting in 111cd probe nuclei and produced by impurities in Ag matrix. A systernatic study as a function of temperature and impurity concentration was made for the Cu, Au, Zn, Al, Ga, In, Sn, Sb, Bi, Pd, Rh and Ir impurities. The employed tecg nique permitted the measurement of the quadrupole f~cies due to impurities or impurity configurations which are near-neighbours to the probe ions, together with a frequency distribution due to distant neighbours. It was possib.le to study the impurity-probe ion inte.E, action, which was repulsive in some cases and attractive in others. In one case where there is a strong attraction, Pd~, it was possible to study the appearance of additional near-neighbour configurations, with increasing impurity concentration. The measured quadrupole frequencies are proportional to the valence difference Z between the impurity and the host atoms. The systematic study as a function of temperature showed that these frequencies decrease with increasing temperature, following the expression vQ(T) = vQ(0) (1 - a T3/ 2 ) .The a coefficient depends on Z, on the irnpurity mass and on the force constant associated with the binding between the probe ion and the near-neighbours.

Neste trabalho exploramos um modelo de gás de rede em uma rede triangular em duas dimensões que apresenta dois tipos de interações: interação de curto alcance e interação tipo ligações de hidrogênio. Exploramos o modelo com o intuito de verificar se um sistema com interações de duas escalas apresenta anomalia na densidade. Em primeiro lugar, analisamos o comportamento do sistema com ligações de hidrogênio opostas e simétricas frente a mudanças de temperatura e potencial químico. Mostramos que o sistema apresenta as seguintes fases: gás, liquido de baixa densidade, líquido de alta densidade e fluido. Além disso, o sistema tem uma região de pressão onde, à pressão constante, a densidade apresenta um máximo. Em segundo lugar, analisamos os efeitos no diagrama de fases de potencial químico versus temperatura, da inclusão de estados com distorções nas ligações de hidrogênio. Encontramos que as distorções mantém as fases gás, líquido de baixa densidade, líquido de alta densidade e a anomalia na densidade. As distorções, no entanto, levam as fronteiras de fase e a anomalia para temperaturas mais baixas em decorrência do aumento da entropia devido ao acréscimo no número de estados de ligações de hidrogênio. Tanto o modelo com ligações rígidas quanto o modelo proposto com distorções foram estudados por métodos de simulação de Monte Carlo, e seus diagramas de fases esboçados, de forma a compreender-se o quanto o mecanismo que leva `a anomalia é robusto com respeito a pequenas mudanças no modelo. Uma abordagem analítica foi empregada para estudar o diagrama de fases de potencial químico versus temperatura e da pressão versus temperatura para uma versão simplificada do modelo. Estas simplificações permitiram o cálculo exato da função de partição e de suas derivadas para uma rede finita com condições de contorno periódicas. Utilizando uma aproximação de “rede finita”, foram obtidas expressões analíticas para densidade e energia, e obtivemos os diagramas de fases de pressão versus temperatura e potencial químico versus temperatura do modelo simplificado. Finalmente, propusemos uma expressão analítica para o comportamento da densidade como função da temperatura e potencial químico, e apresentamos uma interpretação para o comportamento da densidade neste modelo. / In this work, we explore a triangular lattice gas model in two dimensions, taking account of two different types of interactions: short-range interactions and hydrogen bonds. We explore the model aiming to verify if the system with two-scale interactions presents anomaly in the density. First, we analyze the behavior of the system with opposite and symmetrical hydrogen bonds with respect to changes in temperature and chemical potential. We showed that the system presents the following phases: gas, low-density liquid, high-density liquid and fluid. In addition, the system has a region of pressure where, at constant pressure, the density has a maximum. Secondly, we analyzed the effects of the inclusion of states with distortions in the hydrogen bonds on the phase diagram“chemical potential versus temperature”. We found that the distortions keep the phases gas, low density liquid, high density liquid and the anomaly in the density. The distortions, however, bring the phase boundaries and the anomaly to lower temperatures because the increase in the number of states of hydrogen bonds leads to an increase in the entropy of the system. Both models with rigid bonds and the proposed model with distortions were studied by Monte Carlo simulations and the respective phase diagrams were generated, in order to understand to which extent the mechanism responsible for the anomaly is robust with respect to small changes in the model. An analytical approach was used to study the phase diagram“chemical potential versus temperature”and“pressure versus temperature”for a simplified version of the model. Such simplifications allowed the exact calculations of the partition function and some of its derivatives for a finite lattice with fixed size. Using an approximation that we call ”finite lattice”, we obtained analytical expressions for density and energy and phase diagrams of pressure versus temperature and chemical potential versus temperature for the presented models were generated. Finally, we proposed an analytical expression for the behavior of the density as a function of temperature and chemical potential, and made an interpretation of the formation of the maximum of density for this model.

Apesar da água ser o líquido mais comum na natureza, suas características ainda não estão totalmente explicadas. A relação entre a forma do potencial intermolecular efetivo que representa as interações presentes na água, as várias anomalias presentes e a possível existência de dupla criticalidade ainda é uma questão em aberto. Para tentar entender esses comportamentos muitos modelos físicos foram propostos. Alguns levam em conta todas as interações na molécula enquanto outros tratam as mesmas como esferas que interagem através de um potencial efetivo. Recentemente descobriu-se que a água apresenta, além de anomalias termodinâmicas, anomalia na difusão translacional e rotacional. Mostrou-se que, para o modelo computacional SPC/E para água, as anomalias dinâmicas estão conectadas com a temperatura de máxima densidade (TMD) e que as anomalias dinâmicas ocupam uma região maior que a TMD no diagrama de fases pressão vs. temperatura. Além disso, o coeficiente de difusão apresenta uma mudança de comportamento na região super fria do diagrama de fases. Nessa região a difusão segue uma Lei Arrhenius em baixas temperaturas e quando cruza a Linha de Widom passa a se comportar de maneira não-Arrhenius. Essa transição no coeficiente de difusão (chamada transição dinâmica) estaria associada a presença de um segundo ponto crítico na região super resfriada do diagrama de fases da água. Neste trabalho são investigados três modelos simples tipo água: O primeiro é o Gás de Rede Associativo (GRA) em duas dimensões. Neste modelo se estudou a relação entre polimorfismo (presença de diferentes fases com estruturas diferentes) e transição dinâmica. O segundo modelo estudado é uma generalização em três dimensões do GRA, onde foi investigado a relação entre as anomalias na densidade e difusão translacional e qual a relação entre polimorfismo e transição dinâmica. Finalmente o terceiro modelo estudado é o gás de rede bidimensional Bell-Lavis. Este estudo consiste em analisar as propriedades do diagrama de fases do modelo, estudar a relação entre a anomalia na densidade e difusão translacional e a relação entre polimorfismo e transição dinâmica. Os resultados mostram que é possível estudar propriedades de sistemas complexos, como a água e outros líquido estruturados, com modelos simplificados e obter mecanismos genéricos para determinados comportamentos globais. / Although water is ubiquitous in nature, its characteristics are not well understood. The relation between the shape of the effective intermolecular potential that represents the interactions present in water, the various anomalies and a possible existence of double criticality is still an open question. In order to understand these behaviors different physical models have been proposed. Some take account all interactions between molecules while others treat molecules as spheres that interact through an effective potential. Recently it was discovered that, besides the thermodynamics anomalies, water also exhibits rotational and translational diffusion anomalous behavior. It was shown that for the computational model SPC/E for water the dynamic anomalies are connected with the temperature of maximum density (TMD) and that the dynamic anomalies appear at the pressure vs. temperature phase diagram in a region outside the TMD. Besides, diffusion coefficient display a change in its behavior in the super cooled region of the phase diagram. In this region diffusivity exhibits an Arrhenius behavior in low temperatures and, crossing the Widom line, it exhibits a non-Arrhenius behavior. This transition is called dynamic transition and would be related to a critical point in the super cooled region of the phase diagram. In this work we investigate three simple water-like models: the first one is the Associating Lattice Gas (ALG) in two dimensions. In this model was studied the relation between polimorfism (the presence of different phases with different structures) and dynamic transitions. The second model is a three dimension generalization of the ALG model, where was studied the relation between density and translational diffusion anomalies and the relation between polimorfism and dynamic transitions. Finally, the third model is the two dimensional lattice gas Bell-Lavis. This work consists in analyze the phase diagram properties of the model, study what is the relation between density and translational diffusion anomaly and the relation between polimorfism and dynamic transitions. The results show that is possible to study some properties of complex systems, like water and other structured liquids, with very simple models and obtain generic mechanisms to some global behaviors.

Arranjos planares de nanoparticulas (NPs). enterrados em matriz sólida tern atraído grande interesse tanto nas ares de nanociência quantd nas de nanotecnologia, devido às suas propriedades físicas, tais como plasmOnicas e magnéticas. As propriedades destes sistemas de NPs são fortemente dependentes do tamanho e da sua dispersão, forma geométrica, densidade areal de número e ordenamento espacial do conjunto de NPs, bem como de sua estequiometria local. Corripreender e caracterizar este tipo de sistemas exige técnicas -de caracterização microestrutiiral e de composição, entre as quais espalhamento de íons com energias intermediárias (MEIS) surge como uma candidata interessante para esta finalidade. MEIS é uma técnica de caracterização por feixe de íons capaz de determinar, Corri resolução em. profundidade subnariornétrica, perfis de concentração e composição elementar em filmes finos. Além disso, recentemente experimentos de MEIS foram usados como uma ferramenta adicional para a caracterização da forma, distribuição de 'tamanhos e de estequiometria de sistemas de NPs expostos à superfície, e também para determinação .da distribuição elementar em função da profundidade numa única NP. No entanto, o emprego de MEIS na investigação de sistemas nanoestruturados ainda não .é bem compreendido, e, antes da realização do presente trabalho, não haviam referências sobre a investigação- de,nánoestruturas enterradas por MEIS. Através do uso de um software de simulação Monte Carlo desenvolvido pelo nosso grupo, o PowerMEIS, com a qual pode se levar em consideração qualquer forma geométrica de NP, distribuição de tamanhos, a correlação espacial e estequiometria -das nanoestruturas e também a assimetria da distribuição de perda de energia dos íons, explOramos a potencialidade do emprego de MEIS na investigação- de sistemas planares de nanoestruturas embebidas numa matriz sólida. No presente trabalho é mostrada a capacidade da.análise MEIS 'combinada com técnicas complementares, tais como a microscopia electrOnica de transmissão (TEM) e espalhamento a baiXo ângulo de' raios-X com incidência rasante (GISAXS), por meio da investigação de 'vários sistemas-modelo, a saber: (i) arranjos planares de NPs de Pb enterrados sob uma camada de sílica na interface Si02 /Si, investigados através da anlise combinada de MEIS, TEM e GISAXS. Apenag por MEIS não e observada sensibilidade à forma geométrica dás NPs e, impOrtantes efeitos de straggling e espalhamentos múltiplos foram observados. Através da análise combinada de TEM e GISAXS as propriedades microestruturais das NPs foram determinadas. As diferenças doS resultados obtidos a partir destas duas técnicas foram melhor compreendidos através das análiseS combinadas de MEIS e TEM no modo varredura (STEM) detector anular em alto ângulo em campo escuro (HAADF), que permite obter imagens com contraste Z. Somente combinando TEM padrão, GISAXS e MEIS pode levar a um resultado não realístico (NPs de Pb + átomos de Pb misturados no Si02 ), ao invés de um sistema bimodal NPs, com baixa densidade areal de número de NPs maiores e mais alorigados; (ii) arranjos planares de NPs esféricas de Au. em Si02, onde forain obtidos não somente as propriedades microestruturais da NPs propriamente por meio da análise, de TEM e GISAXS, mas também a distribuição de Au na matriz de Si02 nas vizinhanças das NPs; (iii) um conjunto planar de. NPs do tipo caroço/casca de Fe/Fe,Siy0, próximas à superfície embebidas em matriz de Si02.,. onde as características morfológicas das. NPs foram caracterizadas por meio de observações TEM, e a estequiometria local da casca foi obtida combinando MEIS com os resultados da análise de TEM. A análise TEM+MEIS- foi comparada com o perfil de profundidade do estado químico do Fe obtido por espectroscopia de fotoelétrons (XPS) em função da energia. Como uma técnica não-destrutiva que permite investigar tanto a superfície quanto, profundidades de até algumas poucas dezenas de nanõrhetros de um material, o uso de MEIS abre novas perspectivas para o estudo do arranjos planares de NPs embebidas em matriz sólida por investigações it in, situ, no curso de um determinado processo, tal como à irradiação ou tratamento térmico.

Neste trabalho, apresentamos um estudo do modelo esférico quântico de vidro de spins com interação de troca entre p spins > 2). O modelo quântico é obtido através da quantização canônica do modelo clássico correspondente, introduzindo operadores de momentum canonicamente conjugados aos de spin. Os operadores de momentum aparecem em Um termo de energia cinética dependente de um momento de inércia, que tem o papel do parâmetro de controle do caráter quântico do sistema'. Devido ao espectro contínuo 'assumido para os autovalores de spin, utilizamos a condição esférica média para garantir um valor médio por spin que permanece finito no limite termodinâmico. As constantes de troca, 'consideradas de alcance infinito, são variáveiS aleatórias com distribuição gaussiana de media nula, cuja largura determina o grau de. desordem, como é usual em modelos de vidro de spin.S. As médias configuracionais são feitas' através do método de réplicas. A partir de um conjunto de relações exatas obtidas .para um p genérico, são estudados casos particulares, como p = 2, para comparação com resultados da literatUra, o limite p oo e o caso p 3, estes dois últimos apenas na aproxirnação estática. Sãô calculadas quantidades físicas relevantes em função da temperatura e dos .parâmetros, do modelo, constrUídos diagramas de fases„ e investigada .a estabilidade das soluções obtidas sob a hipótese de simetria de réplicas. O primeiro estágio de quebra de simetria de réplicas é desenvolvido em alguns dos casos estudados. / In Chis work, we present study of the spherical quantum spin-glass model with exchange interactions between p spins (p > 2). The quantum model is obtained by canonical quantization of the corresponding classical model, introducing momentum operators canonically conjugate to the spin ores. The momentum operators appear in a kinetic-energy term depending on a moment of inertia, which plays the role of control parameter of the system's quantum character. Due to the continuous eigenvalue spectrum assurned for the spins, we use the spherical constraint to assure a finite average value per spin in the thermodynamic limit. The exchange constante, taken as infinite in range, are random variables with Gicussian distribution of zero . average, whose width determines the degree of disorder, as usual in spin-glass models. Con- , figurational averages are performed by means of the replica trick. Starting from a ,set of exact equations.derived for a generic p, some particular cases are studies, as p = 2, for comparison with results from the literature, the p oo limit, and the case p =- 3, the dast two only within the static approximation. Relevant physical quantities are evaluated as functions of the temperature and the model parameters, phase diagrams are constructed, and the stability of solutions obtained under the hypothesis of replica syrnrnetry is investigated. The first stage of replica-symmetry breaking is developed for some of the studied cases.

A interpretação de dados experimentais de correlações angulares de raios-gama provenientes do decaimento de núcleos pesados recuando em vácuo é ainda um assunto muito discutido. Neste trabalho são analisados os dados da correlação angular perturbada do primeiro estado excitado (I'ff =24" E=330 KeV) do 150Sm recuando em vácuo a velocidades de 0.0215c e 0.0130c e exploradas diversas possibilidades de interpreta ção com base em modelos estocásticos para o mecanismo de interação hiperfina. Os resultados obtidos mostram que os parãmetros atômicos (estado de carga e estado de excitação) desempenham um papel muito importante no processo, de modo que um modelo pode descrever o mecanismo de interação hiperfina para uma determinada configuração inicial do ion e não descrever para outra. É proposto um estudo sistemático dos processos atômicos envolvidos, para que o método possa ser usado efeti vamente na medida de momentos nucleares.

MAIA JÚNIOR, Francisco Franciné. Cristais anidros das bases do ADN são semicondutores de Gap largo. 2011. 243 f. Tese (Doutorado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2011. / Submitted by francisco lima (admir@ufc.br) on 2014-03-18T13:34:36Z No. of bitstreams: 1 2011_Tese_ffmaiajunior.pdf: 27698119 bytes, checksum: f4553d0bed3b17a38cc9b90fb8e55c88 (MD5) / Approved for entry into archive by Edvander Pires(edvanderpires@gmail.com) on 2014-05-19T19:27:28Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_Tese_ffmaiajunior.pdf: 27698119 bytes, checksum: f4553d0bed3b17a38cc9b90fb8e55c88 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-05-19T19:27:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_Tese_ffmaiajunior.pdf: 27698119 bytes, checksum: f4553d0bed3b17a38cc9b90fb8e55c88 (MD5) Previous issue date: 2011 / Guanine (G), adenine (A), cytosine (C), and thymine (T) nucleotide bases are the essential building blocks of DNA (deoxyribonucleic acid), which contains the genetic information used to build living cells. DNA strands are also promising candidates to fabricate molecular nanodevices, since they are stable polymers easy to replicate. Despite the early suggestion of the possibility of using DNA as a nanoscale conductor almost ten years after the elucidation of its helical structure, charge carrier transport through DNA-based structures is still a matter of debate. Here, we present the structural, electronic and optical properties of anhydrous crystals of DNA nucleobases found after DFT (Density Functional Theory) calculations, as well as experimental measurements of optical absorption for powders of these crystals. Experimental measurements of the UV absorption spectra for the anhydrous crystals were carried out on these pellets using a Varian Cary 5000 UV-visible NIR spectrophotometer. The absorption spectrum of the samples was recorded in the wavelength range between 200 and 800 nm (50000-12500 cm-1). The computational simulations of the present work were performed using the CASTEP code, which is based in the DFT approach. The Local Density Approximation (LDA) exchange-correlation potential developed by Ceperley and Alder and parametrized by Perdew and Zunger was adopted as well. With respect to our choice of functional, a note of caution must be made: in anhydrous DNA bases crystals, van der Waals interactions along the molecular stacking axis and hydrogen bonding between molecules in the same stacking plane are relevant to explain their structural features, and it is well known that pure DFT methods are unable to give a good description of dispersive forces. Besides, the LDA approximation is not the best option to provide an accurate account of hydrogen bonds. However, some DFT studies of layered crystals such as graphite as well as guanine hydrated crystals have shown that the LDA gives reasonable values for atomic distances, notwithstanding the limitations of this functional. This and the relatively low cost of LDA computations have motivated us to its adoption instead of more sophisticated (and computationally expensive) means. Guanine and cytosine (adenine and thymine) anhydrous crystals are predicted from the DFT simulations to be direct (indirect) band gap semiconductors, with values 2.68 eV and 3.30 eV (2.83 eV and 3.32 eV), respectively, while the experimentally estimated band gaps we have measured are 3.7 eV and 3.8 eV (3.5 eV and 4.0 eV), in the same order. Our LDA figures for the energy gaps are smaller than experimental values, as expected, and the gaps estimated from the optical absorption measurements presented in this work are in general smaller than experimental data available in the literature (except for guanine). The LDA ordering of increasing band gaps is G < A < C < T, while the ordering of gaps obtained experimentally is not settled: our work finds (from optical absorption measurements) A < G < C < T in contrast with the X-ray measurements, that indicate the energy gap sequence G < C < A < T. For electrons and holes moving along selected hydrogen bonds (parallel to the molecular plane of a given nucleobase), effective masses are in general large, exception made to thymine. When the same electrons move along the pi-stacking axis, however, effective masses stay between 4.0 and 6.3 free electron masses (m0), which suggests that stackings of nucleobases behave like wide gap semiconductors for electrons. The perpendicular transport of holes is also favored for nucleobase stackings without thymine. Finally, the complex dielectric function was calculated for each anydrous DNA base crystal, and a very pronounced anisotropy was observed for polarized incident light in the cases of guanine, adenine, and thymine, but not for cytosine. / As bases nucleotídicas guanina (G), adenina (A), citosina (C) e timina (T) são bases nucleotídicasos blocos essenciais da molécula do ácido desoxiribonucleico (ADN), que contém a as informações genéticas usadas pelas células vivas. Filamentos de ADN são também candidatos promissores para fabricação nanodispositivos moleculares, visto que polímeros estáveis e de fácil replicação. Apesar desta sugestão inicial da possibilidade de usar o ADN como condutor em nanoescala apenas dez anos após a elucidação da estrutura helicoidal do ADN, o transporte de portadores de cargas através de estruturas baseadas no ADN ainda são matéria de debate. Aqui, são apresentadas as propriedades estruturais, eletrônicas e ópticas dos cristais anidros das bases do ADN obtidas após cálculos baseados na teoria do funcional da densidade (DFT, do inglês Density Functional Theory), assim como medidas de absorção ótica para o pó desses cristais. Os experimentos do espectro absorção UV para os cristais foram realizadas sobre pastilhas usando o espectrometro Varian Cary 5000 UV-visible NIR, considerando o intervalo de 200 and 800 nm (50000-12500 cm-1). Os cálculos teóricos da presente tese foram desenvolvidos usando o pacote CASTEP, baseado na teoria DFT. Na descrição do potencial de troca e correlação, foi utilizada aproximação local da densidade (LDA, do inglês Local Density Approximation) desenvolvida por Cerpeley e Alder e parametrizado por Perdew e Zunger (CA-PZ). Sobre a escolha do funcional, uma observação deve ser feita: nos cristais anidros das bases do ADN, interações de van der Waals ao longo do eixo de empilhamento molecular e as ligações de hidrogênio entre as moléculas do mesmo plano são relevantes na explicação das suas características, e é bem conhecido que os métodos de DFT puro são incapazes de uma boa descrição das forças dispersivas. Além disso, a aproximação LDA não é a melhor opção para cálculos precisos das ligações de hidrogênio. Entretanto, alguns trabalhos DFT de cristais formados por camadas tais como grafite e o cristal hidratado da guanina mostraram que o funcional LDA fornece valores razoáveis para as distâncias atômicas, contrariando as limitações desse funcional. Isso e o baixo custo computacional foram as motivações que levaram a sua escolha em vez da adoção de funcionais mais sofisticados (e computacionalmente mais pesados). Os cristais de guanina e citosina (adenina e timina) são previstos terem gaps diretos (indiretos), com os valores experimentais estimados a partir da absorção de 3,7 eV e 3,8 eV (3,8 eV e 4,0 eV), na mesma ordem. Os resultados LDA mostraram gaps de energia menores do que os valores experimentais, como esperado, e os gaps experimentais estimados a partir da absorção ótica são, em geral, menores do que os valores experimentais disponíveis na literatura (exceto, para a guanina). A ordem crescente nos valores calculados dos gaps de energia para os cristais é dada por G < A < C < T, enquanto os valores experimentais obtidos nesta tese (a partir da absorção óptica) seguem a ordem A < G < C < T em contraste com as medidas de raios-x, que indicam a sequência G < C < A < T. Para os elétrons e buracos se movendo das ligações de hidrogênio (paralelas ao plano molecular da base), as massas efetivas são geralmente elevadas, exceto para a timina. Quando os mesmos elétrons se movimentam ao do eixo de empilhamento molecular, entretanto, as massas efetivas ficam entre 4,0 e 6,3m0, sugerindo estes cristais se comportam como semicondutores de gap largo ao longo das direções de empilhamento molecular. O transporte de buracos também é favorecido ao longo da direção de empilhamento, exceto para a timina. Finalmente, a função dielétrica complexa foi calculada para cada cristal anidro das bases do ADN, sendo observada uma forte anisotropia para a incidência de luz polarizada nos casos da guanina, adenina e timina, mas não para a citosina.

BARROS, João Filomeno. Contribuição de isótopos ambientais na identificação de interação água subterrânea/água superficial na Bacia Hidrográfica do Rio da Prata - MA. 2013. 116 f. Tese (Doutorado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013. / Submitted by francisco lima (admir@ufc.br) on 2014-03-17T13:57:25Z No. of bitstreams: 1 2013_tese_jfbarros.pdf: 2435183 bytes, checksum: cb8ea08ea13ba0f51e6f129053cccbfd (MD5) / Approved for entry into archive by Edvander Pires(edvanderpires@gmail.com) on 2014-05-27T21:04:11Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_tese_jfbarros.pdf: 2435183 bytes, checksum: cb8ea08ea13ba0f51e6f129053cccbfd (MD5) / Made available in DSpace on 2014-05-27T21:04:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_tese_jfbarros.pdf: 2435183 bytes, checksum: cb8ea08ea13ba0f51e6f129053cccbfd (MD5) Previous issue date: 2013 / The environmental isotopes oxygen - 18 and deuterium, excellent tracers for water , were used as a tool to identify the interaction of groundwater/surface water in the basin Hydrographic of the Rio da Prata - Maranhão. These isotopes retain the effect of physical processes such as evaporation, and may be used to identify the source of the groundwater. Were georeferenced 19 points distributed in the Watershed of the Ri o da P rata , 02 in the lake, 02 spri ngs, 14 drilled wells and one dug well to collect samples in the dry season and in the rainy season and for isotopic analysis and hydrochemistry; were also collected and analyzed isotopically rainwater, co llected in the area of the river basin. With the analysis of isotopes oxygen - 18 and deuterium in rainfall, it was determined the local meteoric water line δ D = 7.8 δ 18O + 9.4 (‰ VSMOW). The spring waters have average isotopic composition of the more intense rainfall ( δ 18 O = - 3.46 ‰) and lake ́ waters have higher values due to the effect of the evaporation process. Sampled from the wells have the widest ranges of values in both sampling campaigns , it is observed that most of the values are in the range of the most intense rains in 2012; in other words , the aquifer system exploited is recharged by this type of rain. It was identified surface/groundwater interaction only in the samples of one well. We also measured the parameters electrical conductivity and the pH and analyzed the major ions. The values of e lectrical conductivity show two groups of wells, 11 wells with an average of 68 ± 33 (μS/cm) and 04 wells (P3, P10, P11 and P12) with much higher values, averaging 278 ± 65 (μS/cm). The area is in the coastal region , but no saline intrusion by seawater was detected / Os isótopos ambientais oxigênio-18 e deutério, excelentes traçadores das águas, foram utilizados como ferramentas na identificação de interação água subterrânea/água superficial na Bacia Hidrográfica do Rio da Prata - Maranhão. Estes isótopos guardam o efeito de processos físicos, como evaporação, podendo ser utilizados para identificar a origem das águas subterrâneas. Foram georreferenciados 19 pontos distribuídos na Bacia Hidrográfica do Rio da Prata, 02 no lago, 02 nascentes, 14 poços tubulares e uma cacimba, para coleta de amostras no período seco e no período chuvoso e análise isotópica e hidroquímica; também foram coletadas e analisadas isotopicamente águas de chuva da bacia hidrográfica. Com a análise dos isótopos, oxigênio-18 e deutério, nas chuvas foi determinada a Reta Meteórica Local δD = 7,8 δ18O + 9,4 (‰ VSMOW). As águas das nascentes mostram a composição isotópica média igual à das águas das chuvas mais intensas (δ18O = -3,46‰ ) e as do lago apresentaram os valores mais altos por efeito do processo de evaporação. As águas amostradas nos poços tiveram as mais largas faixas de valores nas duas coletas; observou-se que a maioria dos valores apresentou-se na faixa das chuvas mais intensas em 2012, ou seja, o sistema aquífero por eles explotado é recarregado por este tipo de chuva. Foram medidos também os parâmetros condutividade elétrica e pH e feitas medidas químicas dos íons maiores. Os valores da condutividade elétrica mostram dois grupos de poços, 11 poços com médias de 68 ± 33 (µS/cm) e 04 poços, (P3, P10, P11 e P12) com valores numa faixa muito superior, com média de 278 ± 65 (μS/cm). A área está situada em região costeira, mas não foi encontrada intrusão salina pela água do mar.

CAMARÃO, Diego de Lucena. Diffusive properties of soft condensed matter systems under external confinement. 2014. 142 f. Tese (Doutorado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Edvander Pires (edvanderpires@gmail.com) on 2015-04-09T20:25:36Z No. of bitstreams: 1 2014_tese_dlcamarao.pdf: 4771668 bytes, checksum: 12d4989237a73eeafcc143c607fa30dd (MD5) / Approved for entry into archive by Edvander Pires(edvanderpires@gmail.com) on 2015-04-10T20:52:49Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_tese_dlcamarao.pdf: 4771668 bytes, checksum: 12d4989237a73eeafcc143c607fa30dd (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-10T20:52:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_tese_dlcamarao.pdf: 4771668 bytes, checksum: 12d4989237a73eeafcc143c607fa30dd (MD5) Previous issue date: 2014 / In this thesis we study the influence of external confinement potentials on the dynamical properties of soft condensed matter systems. We analyze the diffusive properties of two specific systems by means of Langevin and Brownian Dynamics simulations. In Chapter 1, we introduce the subject of soft condensed matter. We show several theoretical and experimental aspects of these type of systems. We make a brief introduction to the topic of diffusion, where we discuss main aspects of Brownian motion. We introduce the single-file diffusion (SFD) problem and discuss it in the context of soft condensed matter systems, both theoretically and experimentally. In Chapter 2, we introduce the computational method used in this thesis. We discuss Molecular Dynamics (MD) and its variants, Langevin and Brownian Dynamics simulations. We also introduce numerical algorithms used in the following chapters. In Chapters 3, 4 and 5, we analyze two different systems, namely (i) a system of interacting Yukawa particles confined in a parabolic quasi-one-dimensional (q1D) channel and (ii) a system of magnetic colloidal particles under the influence of both a parabolic confinement potential and a periodic external modulation along the unconfined direction. In the former, we study the transition from the single-file diffusion (SFD) regime to the two-dimensional (2D) diffusion regime. In the latter, we study the influence of several parameters that characterizes the system, e.g., the strength of an external magnetic field and the periodic modulation along the unconfined direction, on its dynamical properties. Finally, we present the summary of the main findings reported in this thesis and we show some open questions as perspectives for future research in the field of diffusion in soft condensed matter systems. / Nesta tese estudamos a influência de potenciais de confinamento externos nas propriedades dinâmicas de sistemas de matéria condensada mole. Analisamos as propriedades difusivas de dois sistemas específicos utilizando simulações computacionais (Dinâmica Molecular de Langevin e Dinâmica Browniana). No Capítulo 1, introduzimos o tópico sobre matéria condensada mole. Mostramos vários aspectos teóricos e experimentais neste tipo de sistema. Fazemos uma breve introdução ao tópico de difusão, onde discutimos os principais aspectos do movimento Browniano. Introduzimos o problema de difusão em linha (SFD, do inglês "single-file diffusion") e o discutimos, teorica e experimentalmente, no contexto de sistemas de matéria condensada mole. No Capítulo 2, introduzimos os métodos computacionais utilizados nesta tese. Discutimos os métodos de Dinâmica Molecular e suas variantes, o método de Dinâmica de Langevin e Dinâmica Browniana. Também introduzimos algoritmos de integração utilizados nos capítulos posteriores. Nos Caps. 3, 4 e 5, analisamos dois sistemas distintos, (i) um sistema de partículas de Yukawa confinadas em um canal parabólico quasi-unidimensional (q1D) e (ii) um sistema de colóides magnéticos sob a influência de um potencial parabólico e uma modulação periódica externa ao longo da direção não confinada. No primeiro sistema, estudamos a transição do regime de difusão em linha (SFD) para o regime de difusão normal (2D). No segundo sistema, estudamos os efeitos de vários parâmetros que caracterizam o sistema (e.g., a magnitude do campo magnético externo e a presença da modulação periódica externa) em suas propriedades dinâmicas. Finalmente, apresentamos um sumário dos principais resultados obtidos nesta tese e mostramos algumas questões em aberto como perspectivas para pesquisas futuras na área de difusão em sistemas de matéria condensada mole.

Le pouvoir thermoélectrique de cinq alliages amorphes a été étudié entre 4 et 300K. Les alliages étudiés sont les Metglas commercialement disponibles (précisément Metglas 2204, 2826, 2826A et 2605A). / The thermoelectric power of five amorphous metallic alloys have been measured between 4 and 300K. The alloys studied are the commercially available Metglas alloys (specifically Metglas 2204, 2826, 2826A, 2605 and 2605A).