Desenvolvemos uma nova técnica de equações de movimento para excitações nucleares partícula-partícula. Para isso, foi estendido o formalismo de duplos-comutadores de Rowe, relaxando-se a condição de aniquilação do estado-pai, violada no presente caso. As equações foram testadas para estados com senioridade nula de 2, 4 e 6 partículas sujeitas a uma força de emparelhamento, estando os resultados em excelente concordância com a solução exata. Foram também calculados, usando-se as novas equações e uma hamiltoniana realística, os estados de baixa energia com J = 0+, 2+, 4+, 6+ e 8+ para o 210,212,214Pb e 0+, 2+, 4+ e 6+ para o 206,204,202Pb. Tanto as energias de excitação como as taxas de transição (t,p) ou (p ,t) para esses estados concordam bem com as obtidas por um cálculo convencional de modelo de camadas de McGrory e Kuo e com os dados experimentais. O formalismo deverá ser útil para a análise de reações de transferência de dois núcleons. / A new equations-of-motion technique for particle-particle excitations in nuclei is developed. To this end Rowe\'s double-commutator formalism was extended, relaxing the condition of annihilation of the parent state, which is violated in the present case. The new equations were tested for seniority-zero states of 2, 4 and 6 particles interacting with a pairing force, and the results are in excellent agreement with the existing exact solution. Also computed, using the new equations and a realistic Hamiltonian, were the low energy states with J = 0+, 2+, 4+, 6+ and 8+ the case of 210,212,214 Pb and 0+, 2+, 4+ and 6+ in the case of 206, 204,202Pb. Both the excitation energies and the transition rates for the (t,p) or (p,t) \"reaction leading to those states are in as good an agreement with the experimental data as those obtained in a conventional shell-model calculation performed by McGrory and Kuo for some the above isotopes. The present formalism should be of interest for the analysis of two-nucleon transfer reactions.

Mostra-se que a atribuição de uma estrutura não puntiforme para uma partícula segue da exigência de uma formulação consistente do movimento da mesma quando se leva em conta a reação da radiação. Apresenta-se um esquema que permite a determinação da estrutura das partículas elementares (ou qualquer outro sistema quântico), em termos de densidades de carga e magnetização, a partir do conhecimento dos seus fatores de forma eletromagnéticos. As novas conexões entre estas grandezas levam a uma descrição correta dos raios médios de carga. A densidade de matéria hadrônica é obtida, adotando o modelo de Chou-Yang, a partir dos dados experimentais de colisões próton-próton a altas energias. Verificamos que, se a parte imaginária de amplitude elástica for positiva, a densidade de matéria hadrônica é muito semelhante à densidade de magnetização no interior do prótin, o mesmo valendo para o nêutron. / It is shown how the attribution of a structure to a particle follows from the requirement of a consistent formulation of the motion of such a system when one takes into account the radiation reaction. A scheme is presented which allows us to determine the structure of an elementary particle (or any other quantum system) in terms of charge and magnetization densities, out of its electromagnetic Form Factors. The new connection between these quantities leads us to a correct description of the mean charge-radius. The hadronic matter density is obtained, by assuming the Chou-Yang model, out of the experimental data on pp collisions at high energies. It is shown that, under the hypothesis that the imaginary part of scattering amplitude be always positive, the hadronic matter density is very similar to the magnetization density within the proton. The same is true for the neutron.

Mostra-se que a atribuição de uma estrutura não puntiforme para uma partícula segue da exigência de uma formulação consistente do movimento da mesma quando se leva em conta a reação da radiação. Apresenta-se um esquema que permite a determinação da estrutura das partículas elementares (ou qualquer outro sistema quântico), em termos de densidades de carga e magnetização, a partir do conhecimento dos seus fatores de forma eletromagnéticos. As novas conexões entre estas grandezas levam a uma descrição correta dos raios médios de carga. A densidade de matéria hadrônica é obtida, adotando o modelo de Chou-Yang, a partir dos dados experimentais de colisões próton-próton a altas energias. Verificamos que, se a parte imaginária de amplitude elástica for positiva, a densidade de matéria hadrônica é muito semelhante à densidade de magnetização no interior do prótin, o mesmo valendo para o nêutron. / It is shown how the attribution of a structure to a particle follows from the requirement of a consistent formulation of the motion of such a system when one takes into account the radiation reaction. A scheme is presented which allows us to determine the structure of an elementary particle (or any other quantum system) in terms of charge and magnetization densities, out of its electromagnetic Form Factors. The new connection between these quantities leads us to a correct description of the mean charge-radius. The hadronic matter density is obtained, by assuming the Chou-Yang model, out of the experimental data on pp collisions at high energies. It is shown that, under the hypothesis that the imaginary part of scattering amplitude be always positive, the hadronic matter density is very similar to the magnetization density within the proton. The same is true for the neutron.

Desenvolvemos uma nova técnica de equações de movimento para excitações nucleares partícula-partícula. Para isso, foi estendido o formalismo de duplos-comutadores de Rowe, relaxando-se a condição de aniquilação do estado-pai, violada no presente caso. As equações foram testadas para estados com senioridade nula de 2, 4 e 6 partículas sujeitas a uma força de emparelhamento, estando os resultados em excelente concordância com a solução exata. Foram também calculados, usando-se as novas equações e uma hamiltoniana realística, os estados de baixa energia com J = 0+, 2+, 4+, 6+ e 8+ para o 210,212,214Pb e 0+, 2+, 4+ e 6+ para o 206,204,202Pb. Tanto as energias de excitação como as taxas de transição (t,p) ou (p ,t) para esses estados concordam bem com as obtidas por um cálculo convencional de modelo de camadas de McGrory e Kuo e com os dados experimentais. O formalismo deverá ser útil para a análise de reações de transferência de dois núcleons. / A new equations-of-motion technique for particle-particle excitations in nuclei is developed. To this end Rowe\'s double-commutator formalism was extended, relaxing the condition of annihilation of the parent state, which is violated in the present case. The new equations were tested for seniority-zero states of 2, 4 and 6 particles interacting with a pairing force, and the results are in excellent agreement with the existing exact solution. Also computed, using the new equations and a realistic Hamiltonian, were the low energy states with J = 0+, 2+, 4+, 6+ and 8+ the case of 210,212,214 Pb and 0+, 2+, 4+ and 6+ in the case of 206, 204,202Pb. Both the excitation energies and the transition rates for the (t,p) or (p,t) \"reaction leading to those states are in as good an agreement with the experimental data as those obtained in a conventional shell-model calculation performed by McGrory and Kuo for some the above isotopes. The present formalism should be of interest for the analysis of two-nucleon transfer reactions.

Apresentamos um estudo do setor da quebra espontânea de simetria da teoria eletrofraca através do formalismo de lagrangianas quirais, analisando os operadores que geram vértices anômalos genuinamente quárticos entre os bósons de gauge, os quais podem ser sondados pela próxima geração de aceleradores: LHC e NLC. Com o objetivo de obter vínculos aos acoplamentos anômalos relativos a esses operadores, estudamos as reações e POT. +e POT. - W POT. + W POT. Z e e POT. +e POT. - ZZZ no NLC operando com energias no centro de massa de s = 0.5 TeV e 1 TeV, estendendo as nossas análises para a colisão com o feixe de elétrons polarizado. Avaliamos também o impacto desses mesmos acoplamentos ao processo pp VV + 2 jatos (V = W±, Z) no LHC. No intuito de desenvolver cálculos realísticos, todas as amplitudes de espalhamento das reações estudadas foram determinadas sem qualquer tipo de aproximação. / We present a study of electroweak symmetry breaking sector in the framework or chiral Lagrangians, analyzing the operators that lead to genuine quartic gauge boson couplings, which could be probed by the next generation accelerators; LHC and NLC. In order to get bounds on the anomalous couplings related to these operators, we studied the reactions e+e- W+W-Z and e+e- ZZZ at the NLC operating with center-or-mass energy of s = 0.5 TeV and 1 TeV, extending our analysis to polarized electron beam collisions. We also estimate the impact of these couplings to the process pp VV + 2 jets (V = W±, Z) at the LHC. In order to develop realistic calculations, all the scattering amplitudes considered have been determined without any kind of approximation.

Apresentamos um estudo do setor da quebra espontânea de simetria da teoria eletrofraca através do formalismo de lagrangianas quirais, analisando os operadores que geram vértices anômalos genuinamente quárticos entre os bósons de gauge, os quais podem ser sondados pela próxima geração de aceleradores: LHC e NLC. Com o objetivo de obter vínculos aos acoplamentos anômalos relativos a esses operadores, estudamos as reações e POT. +e POT. - W POT. + W POT. Z e e POT. +e POT. - ZZZ no NLC operando com energias no centro de massa de s = 0.5 TeV e 1 TeV, estendendo as nossas análises para a colisão com o feixe de elétrons polarizado. Avaliamos também o impacto desses mesmos acoplamentos ao processo pp VV + 2 jatos (V = W±, Z) no LHC. No intuito de desenvolver cálculos realísticos, todas as amplitudes de espalhamento das reações estudadas foram determinadas sem qualquer tipo de aproximação. / We present a study of electroweak symmetry breaking sector in the framework or chiral Lagrangians, analyzing the operators that lead to genuine quartic gauge boson couplings, which could be probed by the next generation accelerators; LHC and NLC. In order to get bounds on the anomalous couplings related to these operators, we studied the reactions e+e- W+W-Z and e+e- ZZZ at the NLC operating with center-or-mass energy of s = 0.5 TeV and 1 TeV, extending our analysis to polarized electron beam collisions. We also estimate the impact of these couplings to the process pp VV + 2 jets (V = W±, Z) at the LHC. In order to develop realistic calculations, all the scattering amplitudes considered have been determined without any kind of approximation.

El presente es el resultado de las investigaciones realizadas durante la maestría en física bajo la supervisión de Alberto Gago. Se discutirán brevemente tres trabajos realizados en este periodo con el fin de obtener el grado de Magíster en Física. Durante la última década y media numerosos experimentos han demostrado que los neutrinos se transforman entre sus diferentes sabores al propagarse. Las evidencias de este fenómeno, denominado oscilaciones de neutrinos por su carácter periódico, favorecen la hipótesis de que los neutrinos tienen masa y que los estados de masa y de sabor están relacionados por una matriz no diagonal. Las oscilaciones de neutrinos están caracterizadas por dicha matriz de mezcla y por las diferencias de masas cuadradas entre los diferentes estados de masa. Las entradas de dicha matriz de mezcla, llamada matriz Pontecorvo-Maki-Nakagawa-Sakata (PMNS), han sido medidas con creciente precisión por los experimentos de oscilación de neutrinos solares, atmosféricos, de reactores y de aceleradores. Recientemente se ha logrado medir todos los ángulos de mezcla involucrados en la rotación de los estados de masa, abriendo la posibilidad de observar una fase de violación de CP diferente de cero. Además, se ha establecido que hay, al menos, dos diferencias de masa cuadradas una correspondiente a la escala de oscilación solar y la otra a la atmosférica. Se sabe el orden entre los estados de masas que participan en la oscilación solar, pero no en el caso de la atmosférica. Futuros experimentos pretenden medir con mayor precisión la matriz de mezcla, determinar la jerarquía entre los estados de masa de neutrinos, la existencia de una fase CP y probar o negar la existencia de más estados de masa. La reciente construcción del telescopio de neutrinos IceCube en el polo sur ha impulsado la búsqueda de física nueva en las fuentes astrofísicas vía el flujo de neutrinos de ultra alta energía. Para ello es importante tener un buen conocimiento del flujo esperado, sobretodo, a altas energías, donde existen menos datos. Entre las fuentes de neutrinos de ultra alta energía más importantes se encuentran los núcleos activos de galaxias (NAG). En este contexto, estudiamos el flujo difuso de neutrinos predicho por dos modelos de producción de neutrinos en NAG. Estos modelos asumen como válida la correlación entre las NAG y la dirección de los rayos cósmicos de ultra alta energía hallada por el observatorio Pierre Auger (OPA) en Argentina. Tal que los datos obtenidos sobre los flujos de rayos cósmicos de alta energía en OPA pueden ser usados para estimar los flujos de neutrinos medidos acá en la tierra. No obstante, la relación entre estos dos flujos no es directa sino que en ella intervienen parámetros que dependen del modelo. En este estudio variamos los parámetros de los modelos y comparamos el número de eventos con los límites recientemente impuestos por IceCube. Encontramos que ambos modelos se encuentras desfavorecidos, por los límites actuales, y que en, caso de ser vistos, ellos podrían ser distinguidos con alta significancia. Otra de las búsquedas realizadas por IceCube, en el régimen de los neutrinos de alta energía, son las señales de aniquilación de materia oscura provenientes del Sol. Una propuesta popular es considerar que la materia oscura es un WIMP (Weakly Interacting Massive Particle : Partículas Masivas de Interacción Débil). En este contexto la materia oscura puede ser caracterizada, en primera instancia, por su sección de choque y su masa. En los modelos donde el WIMP posee una sección de choque dependiente del spín (SD) la interacción de la materia oscura local con el Sol puede ser intensa. Esta interacción causaría una acumulación de materia oscura en el centro del Sol. La cual podría aniquilarse en partículas del modelo estándar las cuales, al decaer o interactuar con la materia solar, darían lugar a un flujo de neutrinos activos. Es la esperanza de experimentos como IceCube que dicho flujo de neutrinos sea observable. Hasta el momento no se ha observado dicho flujo, por lo que IceCube ha puesto limites en la sección de choque de la materia oscura. En este trabajo hacemos notar que dichos limites dependen de la forma de oscilación de los neutrinos; la cual conecta el flujo de neutrinos al salir del Sol con el detectado en la Tierra. En este trabajo consideramos modelos de neutrinos estériles. Estos suponen la existencia de sabores adicionales de neutrinos que no interactúan vía el boson Z, pero si se mezclan con los sabores activos afectando la probabilidad de oscilación. Encontramos que las modificaciones de los límites de materia oscura, en varios de estos modelos, son considerables debido a que aparecen nuevas resonancias, inducidas por la materia solar, que magnifican la transición entre neutrinos activos y estériles. Como se ha hecho notar antes, la presencia de materia puede modificar sustancialmente la probabilidad de oscilación de los neutrinos. Usando esta propiedad planteamos un método para detectar regiones de densidad anómala en la corteza de la Tierra. Consideramos el caso en que los neutrinos provienen de un rayo-beta de alta intensidad y un detector de carbono. Estudiamos la capacidad de esta configuración de descubrir cavidades con alto nivel de confianza. Además, en el caso de poder descubrirlas, estudiamos la capacidad que se tiene para medir sus parámetros, i.e. densidad, tamaño y posición. Para ello estudiamos numéricamente cuatro cavidades inspiradas en casos reales : una con una densidad similar al agua, otra de hierro, otra de metales pesados y otra con una densidad de electrones similar a la que, supuestamente, aparece antes de un sismo. Reconstruimos la cavidad en cada uno de los casos mencionados y analizamos la sensibilidad del método a la variación de los parámetros. Adicionalmente, explicamos el comportamiento de nuestros resultados teóricos con un modelo aproximado, llamado "slabs", en el que consideramos que la densidad es constante por tramos en vez de depender continuamente del radio de la Tierra. Finalmente dotamos de movilidad a nuestro detector y hacemos que nuestra fuente de neutrinos sea un haz orientable con el fin de mover el haz para hacer un barrido de toda la corteza terrestre. En este contexto definimos un parámetro que nos permitiría evaluar fácilmente y con alta confianza la presencia de la cavidad. / Tesis

Da a conocer los diversos tipos de síntesis de las nanopartículas metálicas, entre ello tenemos los métodos físicos y químicos; también se observa que las propiedades de las nanopartículas dependen de su tamaño; se describen sus diferentes aplicaciones en la medicina, en el tratamiento del agua, etc. / Trabajo de suficiencia profesional

Implica el estudio de las propiedades estructurales, morfológicas y magnéticas de nanopartículas de SnO2 dopadas con Cr (0.00 a 20.0 %), preparadas por el método de precursores poliméricos (método de Pechini). Los resultados obtenidos por la técnica de EDS evidencian la presencia de Cr aproximadamente en la misma proporción designada nominalmente en la síntesis de las nanopartículas de SnO2 dopadas con Cr. El refinamiento mediante el método Rietveld (utilizando el programa GSAS) de difractogramas de rayos X indica la formación de la fase cristalina tetragonal de tipo rutilo en todas las muestras estudiadas. Además, fueron estimados los diámetros medios de los cristalitos utilizando la ecuación de Scherrer en todos los compuestos. En este contexto, fue observada una disminución en el tamaño de las nanopartículas en función del aumento de la concentración de Cr en la matriz semiconductora. No en tanto, después de los tratamientos térmico, este tamaño medio muestra un crecimiento proporcional a la temperatura de tratamiento. El diámetro medio obtenido a través del análisis de imágenes de TEM corrobora el diámetro obtenido por difracción de rayos-X. Medidas de absorción en el infrarrojo proporcionaran informaciones consistentes con lo obtenido en medidas de espectroscopia Raman, confirmando la formación de la estructura rutilo, donde el modo más intenso (A1g) muestra un desplazamiento para menores números de onda, el que fue asociado al efecto de enlace producido por el dopaje con Cr. Además de eso se observaran modos adicionales las cuales fueron identificados con los modos Eu(3) y A2u propios de activos infrarrojos. Estos modos quedan más intensos al aumentar la concentración de Cr. Se acredita que estos modos queden como Raman activos debido a las perturbaciones estructurales introducidas por el dopaje. Fueron realizadas medidas magnéticas en función de la temperatura (2 - 300 K) aplicando campos magnéticos hasta ±65 kOe. A partir de las curvas de M(H) a 2 K es observado un aumento acentuado en los valores de magnetización de saturación al aumentar la concentración de Cr, ello confirma la entrada de Cr en la estructura. Ajustes usando la ley de Curie-Weiss de las curvas de susceptibilidad vs temperatura, muestran que el momento magnético efectivo por átomo de Cr disminuye hasta el valor de 2.83 B para el cromo con estado Cr4+. El análisis de las medidas de magnetización en función del campo magnético aplicado sugiere que para bajas concentraciones (<3%) de Cr, sucede la coexistencia del ferromagnetismo y paramagnetismo; entretanto, solamente la presencia del paramagnetismo fue determinada para las muestras con alta concentración de Cr. / Tesis

Três aplicações de campos escalares a cosmologias homogêneas e isotrópicas são apresenta- das, com motivações e resultados diversos. No primeiro caso, uma técnica de multiplicadores de Lagrange é usada para estabelecer vínculos físicos sobre os invariantes de curvatura possivelmente presentes na ação efetiva de baixas energias da teoria de cordas. Um modelo não-singular é obtido em um caso partícula, sugerindo uma possível correção na ação da gravitação compatível com as simetrias das cosmologias de cordas. Numa outra abordagem, é proposto um modelo fenomenológico não-singular baseado no decaimento do termo cosmológico. O modelo tem como principal característica uma passa- gem suave entre uma fase inflacionária do tipo de Sitter e uma fase com dinâmica do tipo Friedmann-Robertson-Walker. Como último exemplo é considerado um campo escalar acoplado termicamente ao fluido cósmico. Adotando um termo dissipativo específico, mas usual, é definido um espaço de parâmetros contendo as cosmologias com campos escalares mais comuns e o modelo padrão como casos particulares. As condições de rolamento lento são obtidas e é apresentado um modelo cosmológico simples para exemplificar o potencial heurístico dos parâmetros propostos. / Three applications of scalar fields to homogeneous and isotropic cosmologies are presented, with distinct motivations and resuIts. In the first case, a Lagrange multiplier technique is used in order to set physical constraints on the curvature invariants possibly present in the low energy effective action of string theory. In a particular case, a nonsingular model is obtained, suggesting a possible correction in the gra- vity action which is compatible to the symmetries of string cosmology. In another approach, a nonsingular model based on the decay of the cosmological term is pro- posed. The model has as a major feature a smooth transition between an inflationary de Sitter phase and a phase with FRW-type dynamics. As a last example, a scalar field thermally coupled to the cosmic fluid is considered. By adop- ting a specific but usual dissipative term, it is defined a parameter space encompassing the most common scalar field cosmologies, as well as the standard model, as limiting cases. Slow roll conditions are obtained and it is presented a simple toy model to illustrate the heuristic potential of the proposed parameters.