BATISTA, J. C. Estudo das propriedades vibracionais e estruturais dos cristais monocloridrato de L-lisina dihidratada e monocloridrato de DL-lisina. 2016. 138 f. Tese (Doutorado em Física) – Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016. / Submitted by Giordana Silva (giordana.nascimento@gmail.com) on 2017-04-04T18:36:22Z No. of bitstreams: 1 2016_tese_jcbatista.pdf: 4465385 bytes, checksum: b936eb13e3c078f76ca9b2d7fe5045c9 (MD5) / Approved for entry into archive by Giordana Silva (giordana.nascimento@gmail.com) on 2017-04-04T18:37:14Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_tese_jcbatista.pdf: 4465385 bytes, checksum: b936eb13e3c078f76ca9b2d7fe5045c9 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-04T18:37:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_tese_jcbatista.pdf: 4465385 bytes, checksum: b936eb13e3c078f76ca9b2d7fe5045c9 (MD5) Previous issue date: 2016 / Crystals of L-lysine dihydrate monohydrochloride (L-lysine.HCl.2H2O) and DL-lysine monohydrochloride crystals (DL-lysine.HCl) were grown and their crystaline structures were confirmed by x-ray diffraction experiments and Rietveld's refinements. Raman spectroscopy experiments were performed as a function of temperature from 25 up to 115 ° C for the L-lysine. HCl.2H2O crystal. It was found that this crystal exhibits a phase transition at 55 ° C. The phase transition was identified by changes in Raman spectra in the spectral range from 35 to 3600 cm-1 . The transition was confirmed by X-ray diffraction experiments and thermal analysis. While no phase transition caused by temperature variation in the range of -193 to 127 ° C was observed through infrared spectroscopy and X-ray diffraction experiments for DL-lysine.HCl crystal. This crystal was also studied by Raman spectroscopy under high pressures up to 9.8 GPa, where the spectra in the range of 40 to 1200 cm-1 presented changes between 2.2 and 4.0 GPa that were associated with phase transition. Under decompression this transition proved to be reversible. / Cristais de monocloridrato de L-lisina dihidratada (L-lisna.HCl.2H2O) e cristais de monocloridrato de DL-lisina (DL-lisina.HCl) foram crescidos e suas estruturas cristalinas foram confirmadas por experimentos de difração de raios-X e refinamentos de Rietveld. Através de estudos realizados por experimentos de espectroscopia Raman em função da temperatura no intervalo de 25 a 115 oC para o cristal L-lisina.HCl.2H2O, constatou-se que esse cristal apresenta uma transição de fase a temperatura de 55 oC. A transição de fase foi identificada pelas mudanças ocorridas nos espectros Raman no intervalo de 35 a 3600 cm-1. A transição foi confirmada através de experimentos de difração de raios-X e análises térmicas. Enquanto nenhuma transição de fase provocada pela variação da temperatura no intervalo de -193 a 127 oC foi observada através dos experimentos de espectroscopia infravermelho e difração de raios-X para o cristal DL- lisina.HCl. Este cristal também foi estudado através de espectroscopia Raman submetido a altas pressões até 9,8 GPa, em que os espectros no intervalo de 40 a 1200 cm-1 apresentaram alterações entre 2,2 e 4,0 GPa que foram associadas a transição de fase. Sob descompressão essa transição mostrou-se ser reversível.

VASCONCELOS, D. L. M. Espectroscopia Raman no cristal do nucleosídeo adenosina submetido a altas pressões. 2017. 62 f. Dissertação (Mestrado em Física) – Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2017 / Submitted by Giordana Silva (giordana.nascimento@gmail.com) on 2017-04-17T18:28:35Z No. of bitstreams: 1 2017_dis_dlmvasconcelos.pdf: 2006987 bytes, checksum: da5f9b7150205500331adf6b00735075 (MD5) / Approved for entry into archive by Giordana Silva (giordana.nascimento@gmail.com) on 2017-04-17T18:30:13Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_dis_dlmvasconcelos.pdf: 2006987 bytes, checksum: da5f9b7150205500331adf6b00735075 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-17T18:30:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_dis_dlmvasconcelos.pdf: 2006987 bytes, checksum: da5f9b7150205500331adf6b00735075 (MD5) Previous issue date: 2017 / Nucleosides are organic compounds formed by a nitrogenous base and a sugar. In the present work a detailed study was carried out regarding the vibrational modes of the crystal of the nucleoside adenosine (C10H13N5O4) submitted to high pressures. Initially the reagent which was in powder form was crystallized by the slow evaporation method of the solvent. In the obtained crystal Raman spectroscopy measurements were performed. The spectral region investigated covered the interval between 20 cm-1 and 1700 cm-1 , having been observed 49 vibrational modes. The classification of these modes was done with reference to work done with the same material, as well as investigations in other nucleosides such as thymidine and cytosine. In order to subject the material to high pressures a pressure cell with diamond anvil was used and the nujol was used as the compressor medium. The study was performed with a pressure ranging from 1 atm to 7.2 GPa. The results inferred from the Raman spectra show that around 2.4 GPa some vibrational modes disappear, while others appear, besides discontinuities in the evolution of frequencies of several normal modes of vibration. This changes suggest a structural phase transition in adenosine occurring around 2.4 GPa, reversible, and without sample destruction, either during compression or during decompression. The fact that frequency discontinuities occur with modes associated with both nucleic acid and sugar suggests that the phase transition involves conformational changes of the two units of the adenosine molecule. As a consequence, it can be inferred that the change of symmetry in the unit cell involves the various hydrogen bonds, which ultimately constitute the intermolecular connections between the various molecules therein. / Nucleosídeos são compostos orgânicos formados por uma base nitrogenada e uma pentose. No presente trabalho foi realizado um estudo detalhado a respeito dos modos vibracionais do cristal do nucleosídeo adenosina (C10H13N5O4) submetido a altas pressões. Inicialmente o reagente que se encontrava em forma de pó foi cristalizado pelo método da evaporação lenta do solvente. No cristal obtido foram realizadas medidas de espectroscopia Raman. A região espectral investigada cobriu o intervalo entre 20 cm-1 e 1700 cm-1, tendo sido observados 49 modos vibracionais. A classificação destes modos foi feita tendo como referência trabalhos realizados com o material, além de investigações em outros nucleosídeos como a timidina e a citosina. Para submeter o material a altas pressões foi utilizada uma célula de pressão com bigorna de diamante tendo o nujol como meio compressor. O estudo foi realizado com a pressão variando entre 1 atm e 7,2 GPa. Os resultados inferidos a partir dos espectros Raman mostram que em torno de 2,4 GPa alguns modos vibracionais desaparecem, enquanto outros surgem, além de terem sido observadas descontinuidades na evolução das frequências de diversos modos normais de vibração. Tais mudanças sugerem uma transição de fase estrutural na adenosina ocorrendo em torno de 2,4 GPa, reversível, e sem destruição da amostra, seja durante a compressão ou seja durante a descompressão. O fato das descontinuidades das frequências ocorrerem com modos associados tanto ao ácido nucléico quanto ao açúcar, sugere que a transição de fase envolve mudanças conformacionais das duas unidades da molécula de adenosina. Como consequência, pode-se inferir que a mudança de simetria na célula unitária envolve as diversas ligações de hidrogênio, que em última análise constituem as conexões intermoleculares entre as várias moléculas ali existentes.

FIGUEIREDO, David de Oliveira. Dinâmica de colisão de multipartículas: simulando a hidrodinâmica de fluidos complexos através de uma aproximação de partículas. 2014. 78 f. Dissertação (Mestrado 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 2014-08-29T19:33:17Z No. of bitstreams: 1 2014_dis_dofigueiredo.pdf: 1288977 bytes, checksum: 5724ec7a504fa2b64c8f07cf0625e1da (MD5) / Approved for entry into archive by Edvander Pires(edvanderpires@gmail.com) on 2014-08-29T20:31:51Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_dis_dofigueiredo.pdf: 1288977 bytes, checksum: 5724ec7a504fa2b64c8f07cf0625e1da (MD5) / Made available in DSpace on 2014-08-29T20:31:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_dis_dofigueiredo.pdf: 1288977 bytes, checksum: 5724ec7a504fa2b64c8f07cf0625e1da (MD5) Previous issue date: 2014 / Simulation techniques with a strategy based on particle dynamics are an interesting alternative approach in describing the behavior of complex fluids. In these systems, phenomena occur typically in the range of mesoscopic size (nanometers to micrometers), where the energies are of the order of the thermal energy kT. In many phenomena the microscopic detail of the interaction between the constituents of the system is crucial for the correct description of the physical processes associated, so that a "coarse-graining" approximation, used in a continuous description based on the Navier-Stokes is not appropriate. It is in this context that the method presented here becomes important. Introduced by Malevanets and Kapral in 1999, the stochastic rotation dynamics, or multiparticle collision dynamics, is a simulation method for mesoscopic fluids; which basically consists of alternating streaming and collisions steps in an ensemble of point particles. The collisions are performed by grouping the particles into cells, in which there is conservation of mass, momentum and energy, in addition to meeting the hydrodynamic equations and taking into account the thermal fluctuations of the system. In this work we aim at presenting the multiparticle collision dynamics, through a discussion of its details, features and how the implementation is done in numerical simulations. Moreover, we present some classical hydrodynamics results, obtained from the method presented in this work. / Técnicas de simulação com uma abordagem fundamentada na dinâmica de partículas são uma alternativa interessante na descrição do comportamento de fluidos complexos. Nesses sistemas, fenômenos ocorrem tipicamente na escala de tamanho mesoscópica (nanometros a micrometros), onde as energias são da ordem da energia térmica kT. Em diversos fenômenos o detalhe microscópico da interação entre os constituintes do sistema é de fundamental importância para a descrição correta dos processos físicos associados, de modo que uma aproximação do tipo "coarse-graining", usada em uma descrição contínua baseada na equação de Navier-Stokes, não é adequada. É neste contexto que o método aqui apresentado se faz importante. Introduzido por Malevanets e Kapral em 1999, a dinâmica de rotação estocástica (stochastic rotation dynamics) ou dinâmica de colisão de multipartículas (multiparticle collision dynamics), é um método de simulação para fluidos mesoscópicos que basicamente consiste em alternar etapas de fluxo (streaming) e colisões num ensemble de partículas pontuais. As colisões são realizadas agrupando as partículas em células, nas quais há conservação de massa, momento linear e energia, além de satisfazer as equações hidrodinâmicas e levar em conta as flutuações térmicas do sistema. Neste trabalho temos como objetivo a apresentação da dinâmica de colisão de multipartículas, através de uma discussão sobre seus detalhes, particularidades e como é feita a implementação em simulações numéricas. Além disso, apresentamos como exemplo alguns resultados clássicos da hidrodinâmica, obtidos a partir do método abordado neste trabalho.

Submitted by Gustavo Caixeta (gucaixeta@gmail.com) on 2017-02-17T11:47:56Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 822992 bytes, checksum: b237825e106834f8e52f0ea6a6d33390 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-17T11:47:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 822992 bytes, checksum: b237825e106834f8e52f0ea6a6d33390 (MD5) Previous issue date: 2005-04-05 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior, CAPES, Brasil / O processo de fratura em materiais desordenados é um assunto de pesquisas constantes e tem atraído muito interesse científico e tecnológico. Tal processo é extremamente sensível a desordem a qual possui uma forte influência sobre a rugosidade da superfície de fratura. Nas últimas décadas vários modelos computacionais foram propostos com o objetivo de se estudar o processo de fratura em materiais desordenados, dentre eles, podemos citar o Modelo de Fusíveis. Neste trabalho, apresentamos uma investigação experimental do Modelo de Fusíveis. Nosso objetivo principal é estudar a influência da desordem sobre o processo de fratura. O aparato experimental consiste de uma rede quadrada de tamanho L x L na qual os lados dos quadrados são os fusíveis. Dois fios diferentes foram usados como fusíveis: fios de cobre e palha de aço. A rede formada somente por fios de cobre varia entre um sistema com desordem mínima até um sistema completamente desordenado. No caso dos fios de palha de aço a rede é sempre completamente desordenada. O experimento consiste em aplicar uma diferença de potencial V na rede e medir a corrente I. As curvas I x V obtidas foram investigadas com o objetivo de se determinar suas leis de escala quando a desordem ou o tamanho da rede são variados. Nossos resultados indicam que leis de escala somente são observadas no caso desordenado. Verificamos que para uma corrente fixa, acima de uma certa corrente crítica, a resistência elétrica da rede aumenta como uma lei de potência do tempo. Verificamos, também, que o tempo de ruptura da rede decai como uma lei logarítmica da corrente aplicada, para valores de corrente pouco acima da corrente crítica, ao passo que para valores de corrente muito acima da corrente crítica o tempo de ruptura decai como uma lei de potência. / The fracture process in disordered materials is a subject of intensive research and has attracted much scientific and industrial interest. Such a process is extremely sensitive to disorder, which has a strong influence on the roughness of the fracture surface. In the last decade several computational models have been constructed to study the fracture process in desordered materials such as the Fuse Model. In this work, we present an experimental investigation of the Fuse Model. Our main goal is to study the influence of the disorder on the fracture process. Our experimental apparatus consists of an L x L square lattice of fuses placed in each bond of the lattice. Two types of materials were used as fuses: copper and steel wool wires. The lattice composed only by copper wire varies from a minimum ordered system to a maximum ordered one, whereas the lattice formed only by steel wool wire corresponds to a completely and exclusively disordered one. The experimental proceeding consists in applying a potential difference V in the lattice and to measure the respective current I. The curves I x V obtained were investigated with the aim of determining their scaling properties when the disorder or lattice size are changed. Our results show that the scaling laws are only verified for the disordered regime. We have found that for a fixed current, higher than a certain critical current, the resistance of the lattice increases as a power law of time. We have found, also, that the rupture time of the lattice decays as a logaritimical law of applied current for currents slightely higher than the critical current, whereas for currents much higher than the critical current the rupture time decays as a power law.

RODRIGUES, Gelson Luiz Clemente. Transicões de fase no multiferroico Bi5FeTi3O15 investigadas por espectroscopia vibracional. 2015. 83 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2015. / Submitted by Giordana Silva (giordana.nascimento@gmail.com) on 2016-09-15T13:01:05Z No. of bitstreams: 1 2015_dis_glcrodrigues.pdf: 4603673 bytes, checksum: 08e93b2c84ab15121ed01fd74a2c6710 (MD5) / Approved for entry into archive by Giordana Silva (giordana.nascimento@gmail.com) on 2016-09-15T13:03:49Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_dis_glcrodrigues.pdf: 4603673 bytes, checksum: 08e93b2c84ab15121ed01fd74a2c6710 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-15T13:03:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_dis_glcrodrigues.pdf: 4603673 bytes, checksum: 08e93b2c84ab15121ed01fd74a2c6710 (MD5) Previous issue date: 2015 / In this work we investigate the properties of the multiferroic compound Bi5FeTi3O15 (BFTO) as a function of temperature and pressure using Raman and infrared (IR) spectroscopy. The Raman modes observed show that the low-frequency bands are related to the Bi atoms in A sites. The high-frequency modes are related to the bending and stretching of the (Ti/Fe)O6 octahedra. The analysis of the low-temperature spectra showed that the modes do not present changes in their behavior except for a tendency to degeneration due to thermal agitation. Also, it was possible to observe that the antiferromagnetism is stable and maintained by a spin-phonon interaction. The Raman spectra at high-temperatures showed deviation in relation to the results reported in the literature and an intermediate phase transition around 800 K as evidenced by a soft mode behavior of the mode at 27 cm-1. The Raman spectra as a function of pressure suggest that BFTO undergoes phase transitions around 1.0 GPa, 2.0 GPa, 3.0 GPa, 7.5 GPa and 10.5 GPa. / No presente trabalho investigamos as propriedades do composto multiferróico Bi5FeTi3O15 (BFTO) em função da temperatura e pressão através das técnicas de espectroscopia Raman e infravermelho (IR). Os modos Raman observados em baixa frequência estão relacionados com os átomos de Bi no sítio A. Os modos em alta frequência estão relacionados à deformação e estiramento dos octaedros (Ti/Fe)O6. A análise do espectro a baixas temperaturas mostrou que os modos não apresentam mudanças em seu comportamento exceto por uma tendência a degenerescência apresentada pelo material devido à agitação térmica. Também foi possível observar que o antiferromagnetismo é estável e mantido pela interação spin-fônon. O espectro Raman em função de altas temperaturas mostrou divergência em relação aos resultados reportados na literatura anteriormente, bem como uma transição de fase intermediária por volta de 800 K evidenciada pelo comportamento soft mode do modo em 27cm-1. Os espectros Raman em função da pressão sugerem que o BFTO sofre transições de fase em torno 1,0 GPa, 2,0 GPa, 3,0 GPa, 7,5 GPa e 10,5 GPa.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Física, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2018-01-16T03:16:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 349285.pdf: 2122011 bytes, checksum: 5aff9358f49fceabb5556cac56b77235 (MD5) Previous issue date: 2017 / Este trabalho apresenta um estudo sobre reações de contaminação e descontaminação em nanopartículas metálicas, em diferentes situações. Reações que envolvem enxofre têm sempre grande apelo das industrias petroquímicas, principalmente na catalise metálica que envolve qualquer tipo de refinamento em misturas com hidrocarbonetos. A perda da eficiência catalítica devido a contaminação completa do catalisador (envenenamento) é inevitável, uma das finalidades desse trabalho é compreender como o envenenamento age sobre as nanopartículas, e poder aumentar a vida útil do catalisador ou reproduzir um processo de revitalização (descontaminação) do mesmo. Simulamos computacionalmente reações de contaminação em nanopartículas metálicas por enxofre através do método de Monte Carlo, e de uma abordagem particular do modelo de gás de rede.O primeiro modelo simulado foi o de Ising, grandemente usado em sistemas magnéticos, onde novos estudos associam esse tipo de modelo aplicado a contaminações químicas por gás hidrogênio. Obteve-se resultados que representam algum tipo de contaminação, porém não servindo para uma caracterização que represente uma reação de sulfetação. O segundo modelo simulado foi o de gás de rede, não mapeado por um modelo de Ising, para reações de sulfetação e redução termicamente ativadas. Os resultados obtidos foram satisfatórios, moldando-se bem aos experimentos. A modelagem computacional conclusiva apresentada nesse trabalho torna possível combinar parâmetros para caracterizar diferentes tipos de processos em uma reação, sendo um modelo muito versátil para estudar reações termicamente ativadas. / Abstract : This work presents a study on contamination and decontamination reactions in metallic nanoparticles in different situations. Reactions involving sulfur always have great appeal to the petrochemical industries, mainly in the metal catalysis that involves any type of refining mixtures with hydrocarbons. The loss of catalytic efficiency due to complete contamination of the catalyst (chemical poisoning) is inevitable. One of the purposes of this work is to understand how the poisoning acts on the nanoparticles and how to increase the life of the catalyst or to reproduce a process of revitalization (decontamination) of it.We have simulated computationally the contamination reactions in metallic nanoparticles by sulfur using the Monte Carlo method, and a particular approach of the lattice gas model.The first simulated system was the Ising model, widely used in magnetic systems, where recent studies associate this type of model to chemical contaminations by hydrogen gas. Our results do represent some type of contamination, but not that of sulfidation. The second simulated model was the lattice gas, not derived from an Ising model, for thermally activated sulfidation and reduction reactions. The results obtained were satisfactory, presenting good accordance with the experiments.The final computational model presented in this work makes it possible to combine parameters to characterize different types of processes in a reaction, being a very versatile model to study thermally activated reactions.

A teoria da evolução de Darwin - como introduzida em teoria de jogos por Maynard Smith - não é o único aspecto evolucionário importante a ser considerado em uma dinâmica evolucionária, uma vez que as complexas interdependências, competição, e o crescimento podem ser modelados por, por exemplo, aspectos reativos. No jogo do ultimato, a reciprocidade e a partição meio-a-meio parecem ser um desvio do comportamento racional dos jogadores sob a luz do Equilíbrio de Nash. Tal equilíbrio emerge, por exemplo, da punição do respondedor que geralmente tende a refutar propostas injustas. Na versão iterada do jogo do ultimato, os proponentes são capazes de melhorar suas propostas por adicionar um valor a elas tornando-as mais justas. Tais aspectos evolucionários não são propriamente Darwinianos, mas eles são dotados de um aspecto fundamental: eles retêm suas ações de acordo com suas ofertas. Recentemente, uma versão reativa do jogo do ultimato onde a aceitação ocorre com probabilidade fixa foi proposta. Na primeira parte desta tese, exploramos esta versão reativa do jogo do ultimato onde a aceitação pelos jogadores depende da oferta. A fim de realizar tal procedimento, analisamos duas situações: (i) campo médio e (ii) consideramos jogadores inseridos em redes com coordenação arbitrária. Assim, mostramos então que o aspecto reativo aqui estudado, não amplamente estudado, de acordo com o nosso conhecimento, na teoria evolucionária de jogos da literatura pode desvendar um aspecto essencial para a convergência da divisão fifty-fifty. Além disso, nós também analisamos populações sobre quatro diferentes politicas que variavam de uma altamente conservadora até uma moderada, com respeito a decisão de mudar as propostas baseadas na quantidade de aceitações recebidas. Mostramos que a ideia de ganhar menos, mais vezes, adicionada a reciprocidade dos jogadores, concomitantemente ao lema do \dando mais pra receber mais" , é altamente relevante para o conceito de populações economicamente saudáveis que barganham. Finalmente, para completar nossos estudos no jogo do ultimato reativo, adicionamos a mobilidade aos jogadores. Neste caso, realizamos algumas mudanças levando em consideração então a seleção natural (cópia Darwiniana). Mostramos que a mobilidade lidera a menores ofertas médias e também elaboramos um estudo complementar que mostra os valores médios das densidades de ofertas e estratégias/politicas mediadas em intervalos finais para grandes tempos de evolução temporal. Nossos resultados sugerem que apesar de uma coexistência temporária, a política/estratégia III (só oferece menos se todos aceitarem) deve prevalecer em relação a todas as outras em redes quadradas considerando apenas 4 vizinhos sob os efeitos de mobilidade. Finalmente, na segunda parte desta tese, continuamos a estudar os efeitos de mobilidade, no entanto, em outro paradigma da teoria de jogos, mais precisamente no que tange aos dilemas sociais relacionados aos conitos entre cooperação e interesses próprios de indivíduos em grandes populações, uma vez que a emergência da cooperação e sua manutenção é a chave para o entendimento dos conceitos fundamentais sobre a evolução das espécies. A fim de entender os mecanismos envolvidos neste contexto, aqui estudamos o jogo de bem público opcional com foco nos efeitos dos aspectos difusivos nos padrões emergentes de dominância cíclica entre as diferentes estratégias. Diferentemente de outros trabalhos, mostramos que os padrões de pedra-papel-tesoura (RPS, em inglês, rock-paper-scissors) ocorrem por introduzir no jogo um tipo simples de mobilidade aleatória em uma rede esparsadamente ocupada. Tal padrão tem se revelado muito importante na conservação das espécies em ambientes ecológicos e sociais. Uma das mais importantes contribuições desta tese é mostrar que não precisamos de esquemas mais elaborados para construção da vizinhança no jogo para observar padrões de RPS como sugerido na literatura. Como um interessante resultado adicional, propomos um método alternativo para quantificar a densidade de RPS em um contexto quantitativo da teoria de jogos que torna possível realizar um estudo de tamanho finito. Tal abordagem pode ser muito interessante para ser aplicada em outros jogos genericamente. / Darwin's theory of evolution - as introduced in game theory by Maynard Smith - is not the only important evolutionary aspect in evolutionary dynamics, since complex interdependencies, competition, and growth should be modeled by, for example, reactive aspects. In the ultimatum game, the reciprocity and the fty- fty partition seems to be a deviation from rational behaviour of the players under the light of Nash equilibrium. Such equilibrium emerges, for example, from the punishment of the responder who generally tends to refuse unfair proposals. In the iterated version of the game, the proposers are able to improve their proposals by adding a value thus making fairer proposals. Such evolutionary aspects are not properly Darwinian-motivated, but they are endowed with a fundamental aspect: they re ect their actions according to value of the o ers. Recently, a reactive version of the ultimatum game where acceptance occurs with xed probability was proposed. In the rst part of this thesis, we aim at exploring this reactive version of the ultimatum game where the acceptance by players depends on the o er. In order to do so, we analyse two situations: (i) mean eld and (ii) we consider players inserted within the networks with arbitrary coordination. We then show that the reactive aspect, here studied, thus far not analysed in the evolutionary game theory literature can unveil an essential feature for the convergence to fty- fty split. Moreover we also analyse populations under four di erent polices ranging from a highly conservative to a moderate one, with respect to the decision in changing the proposal based on acceptances. We show that the idea of gaining less more times added to the reciprocity of the players is highly relevant to the concept of "healthy"societies population bargaining. Finally by completing our studies in the reactive ultimatum game, we added mobility to the players. In this case, we performed some changes taking into account the natural selection (Darwinian copy). We show that mobility leads to lower average o ers and we also elaborated color maps for all occupation and mobility values show the density of o ers and strategies/polices which suggests a temporary coexistence. Finally, in the second part of this thesis, we explore the mobility e ects which are very important in social dilemmas that concern a natural con ict between cooperation and self interests among individuals in large populations. The emergence of cooperation and its maintenance is the key for the understanding of fundamental concepts about the evolution of species. In order to understand the mechanisms involved in this framework, here we study the Optional Public Good Games with focus on the e ects of di usive aspects in the emergent patterns of cyclic dominance between the strategies. Di erently from other works, we showed that rock-paper-scissors (RPS) patterns occur by introducing a simple kind of random mobility in a lattice sparsely occupied. Such pattern has been revealed to be very important in the conservation of the species in ecological and social environments. The goal of this paper is to show that we do not need more elaborated schemes for construction of the neighbourhood in the game to observe RPS patterns as suggested in the literature. As an interesting additional result, in this contribution we also propose an alternative method to quantify the RPS density in a quantitative context of the game theory which becomes possible to perform a nite size scaling study. Such approach can be very interesting to be applied in other games generically.

Fenômenos como a rápida propagação de epiderriias em escala mundial têm chamado a atenção 'para a importância da estrutura da rede de contatos, através da qual os membros de uma comunidade interagem entre. si. O efeito da topologia das redes de contatos sociais na dinâmica de epidemias tem sido .estudado recentemente de maneira geral em redes paradigmáticas (inundo pequeno, livre de escala, etc), mostrando efeitos que dão outra dimensão aos resultadps típicos de campo médio, ou seja, ausência de limiar de epidemia e limiar de epidemia dependente da topologia. Motivados por estes resultados, analisamos e implementamos: modelos teóricos 'e computacionais de propagação de epidemias. Em termos de contribuição,' primeiramente, apresentamos uma solução algébrica para o modelo SIR. na aproximação de campo médio. Em seguida; desenvolvemos um modelo de rede de interação. dinâmica a qual se desenvolve uma epidemia. *Entre os resultados, achamós que o tempo característico de formação da rede frente ao ternpo da doença influencia na dinâmica da epi demia. Por fim, utilizando dá dinâmica da doença, comparamos uma rede real de, contatos amorosos com as redes paradigmáticas. Concluímos, que estrutura estática real comporta-se como uma rede aleatória e que a inserçãO da formação dinâmica das interações atenua os efeitos da epidemia. / Phenomena such as the rapid spread of epidermes on a global scale have drawn attention to the importante of the structure of the network, through which members of a cornmunity interact. The effect of 'the network topology of social contacts the dyriamics of ,epidemics has been studied recently in general network models (small world, scale free, etc), showing effects that give another dimension to the results of typical mean field, or absence of epidemic threshold and epidemic threshold depends on the topology. Motivated by these results; we analyze and implement theoretical and computational fflodels for the sprea,d of epidermes. In terms of contribution, first, we present an algebraic solution for the SIR model in the mean field approximátion. Further, we develop a network model for the dynarnic interaction between individuais in which develops an epidemic. Among the results, we found that the characteristic time of formation of the network against the time of disease infiuences the dynamics of the epidemic. Finally, using the dynamics of the disease, we cornpáred a real network of loving contacts with the network model. We conclude that real static structure behaves like a random network and that the insertion of the formation dynamies of interactions attenuates the effects of the epidernic..

OLIVEIRA, Erneson Alves de. Linha divisórias de águas e fraturas de caminhos ótimos em meios desordenados. 2012. 123 f. Tese (Doutorado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. / Submitted by Edvander Pires (edvanderpires@gmail.com) on 2014-11-03T20:10:31Z No. of bitstreams: 1 2012_tese_eaoliveira.pdf: 18712063 bytes, checksum: 4955bd8140f2c8bca266f8de55700a24 (MD5) / Approved for entry into archive by Edvander Pires(edvanderpires@gmail.com) on 2014-11-03T20:11:42Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_tese_eaoliveira.pdf: 18712063 bytes, checksum: 4955bd8140f2c8bca266f8de55700a24 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-11-03T20:11:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_tese_eaoliveira.pdf: 18712063 bytes, checksum: 4955bd8140f2c8bca266f8de55700a24 (MD5) Previous issue date: 2012 / In the nature all material breaks down depending on the value of stress applied. Depending of kind, shape and other characteristics of the material or even the stress point, we can produce distinct {it fractures}, like a tear on stressed sheet of paper, a congestion in the network traffic of a city or cracked soils by arid climates. Such fractures are economically related with the extraction of oil from the underground reservoirs, with the extraction of heat and steam from geothermal reservoirs and even the preservation of the groundwater. Phenomenologically, we can imagine that fracture processes are the ones that divides the system in two or more parts, destroying its global connectivity. In this context, we built two computer models to study, characterize and elucidate the behavior of natural phenomena similar to fracture processes. In the first model, we explored concepts of invasion percolation applied to description of the irregular geometry of the ridge of mountains that divides hydrographic basins. We shown robustly the self-similar nature of the watershed lines, with fractal exponent $D=1.21pm0.001$ for artificial uncorrelated landscapes and, $D=1.10pm0.01$ and $D=1.11pm0.01$, for real correlated landscapes of the Swiss Alps and the Himalaya Mountains, respectively. In the second model, we used optimal paths that are cracked sequentialy providing the collapse of the system, producing a percolating fracture. In the two-dimensional case, we considered artificial uncorrelated landscapes in the weak and strong disorder. In both regimes, we obtained the same fractal exponent for the backbone fracture, $D=1.22pm0.01$. For artificial correlated landscapes, we found that the fractal dimension of the backbone decreases with increasing of the {it Hurst} exponent. In the three-dimensional case, we considered only artificial uncorrelated landscapes with strong disorder. In this case, we obtained a percolating surface with fractal dimension $D=2.47pm0.05$ that cracks the system in two parts. / Na natureza todo material se quebra dependendo do valor de tensão aplicada. Dependendo do tipo, forma e outras características do material ou até mesmo do ponto de tensão, podemos produzir {it fraturas} distintas, como um rasgo em uma folha de papel tensionada, um congestionamento na rede de trânsito de uma cidade ou solos rachados por climas áridos. Tais fraturas se relacionam economicamente com a extração de petróleo de reservatórios subterrâneos, com a extração de calor e vapor de reservatórios geotérmicos e até mesmo com a preservação dos lençóis freáticos. Fenomenologicamente, podemos imaginar que processos de fraturas são aqueles que dividem o sistema em duas ou mais partes, destruindo sua conectividade global. Nesse contexto, construímos dois modelos computacionais para estudar, caracterizar e elucidar o comportamento de fenômenos naturais semelhantes aos processos de fraturas. No primeiro modelo, exploramos conceitos de percolação invasiva aplicados à descrição da geometria irregular das cumeeiras de montanhas que dividem bacias hidrográficas. Mostramos de forma robusta o carácter auto-similar das linhas de divisores de águas, com expoente fractal $D=1.21pm0.001$ para paisagens artificiais não-correlacionadas e, $D=1.10pm0.01$ e $D=1.11pm0.01$ para paisagens correlacionadas reais dos Alpes Suíços e das Montanhas do Himalaia, respectivamente. No segundo modelo, utilizamos caminhos ótimos que são sequencialmente interrompidos, levando ao colapso do sistema, produzindo uma fratura percolante. No caso bidimensional, consideramos paisagens artificiais não-correlacionadas com desordem fraca e forte. Em ambos os regimes obtivemos o mesmo expoente fractal para o esqueleto da fratura, $D=1.22pm0.01$. Para paisagens artificiais correlacionadas, encontramos que a dimensão fractal do esqueleto da fratura decresce com o aumento do expoente de {it Hurst}. No caso tridimensional, consideramos apenas paisagens não-correlacionadas artificiais com desordem forte. Nesse caso, obtivemos uma superfície percolante com dimensão fractal $D=2.47pm0.05$ que fratura o sistema em duas partes.

COSTA, Marcelo Henrique de Araújo Santos. Fenômenos de Transporte em Meios Porosos e Interfaces Fractais. 2006. 103 f. Tese (Doutorado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2006. / Submitted by Edvander Pires (edvanderpires@gmail.com) on 2015-05-22T18:08:10Z No. of bitstreams: 1 2006_tese_mhascosta.pdf: 4361476 bytes, checksum: d1ad57b4bdfc1adb7ee1dc8cafc3333d (MD5) / Approved for entry into archive by Edvander Pires(edvanderpires@gmail.com) on 2015-05-22T20:04:44Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2006_tese_mhascosta.pdf: 4361476 bytes, checksum: d1ad57b4bdfc1adb7ee1dc8cafc3333d (MD5) / Made available in DSpace on 2015-05-22T20:04:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2006_tese_mhascosta.pdf: 4361476 bytes, checksum: d1ad57b4bdfc1adb7ee1dc8cafc3333d (MD5) Previous issue date: 2006 / In this work, we investigate different transport phenomena through irregular media by means of numerical simulations. Initially, we study the effect of the critical percolation disorder on pore networks under diffusion-reaction conditions. Our results indicate the existence of three distinct regimes of reactivity, determined by the dimensionless parameter E=D/(Kl^2), where D is the molecular diffusivity of the reagent, K is its chemical reaction coefficient, and l is the length scale of the pore. At low values of E, the flux of the reacting species penetrating the network follows the classical scaling behavior, namely F~LE^(1/2). At intermediate values of E, the influence of the fractal morphology of the percolating cluster results in an anomalous behavior, F~L^(A/2)E^B, with an exponent B=0.34. At high values of E, the flux of the reagent reaches a saturation limit, F_SAT, that scales with the system size as F_SAT=L^A, with an exponent A=1.89, corresponding to the fractal dimension of the sample-spanning cluster. In the second part of this work, we study how the irregularity of the geometry influences the sequential deactivation of an interface accessed by diffusion. By using the notion of active zone, we propose a conjecture which constitutes an extension of Makarov theorem. In the third part, we investigate the steady-state heat transport in a fluid flowing through a two-dimensional channel whose walls are irregular interfaces. Once more, we apply the notion of active zone to investigate the effect of the interface geometry on the heat exchange efficiency of the system for different conductive-convective conditions. Compared with the behavior of a channel with smooth interfaces and under conditions in which the mechanism of heat conduction dominates, the results indicate that the effect of roughness is almost negligible on the efficiency of the heat transport system. On the other hand, when the convection becomes dominant, the role of the interface roughness is to generally increase both the heat flux across the wall as well as the active length of heat exchange, when compared with the smooth channel. Finally, we show that this last behavior is closely related with the presence of recirculation zones in the reentrant regions of the fractal geometry. / Neste trabalho investigamos diversos fenômenos de transporte tendo lugar através de meios irregulares por meio de simulação computacional. Inicialmente, tratamos do efeito da desordem crítica em redes percolantes de poros sujeitas à difusão e reação química. Verificamos a existência de três regimes distintos, determinados pelo parâmetro adimensional E=D/(Kl^2), onde D é a difusão molecular, K o coeficiente de reação química e l um comprimento característico. Para valores baixos de E, o fluxo de reagente que penetra a rede obedece à relação de escala clássica, F~LE^(1/2). Para valores intermediários de E, a influência da morfologia fractal do agregado de percolação resulta em um regime anômalo, F~L^(A/2)E^B, com um expoente B=0.34. Para valores altos de E, o fluxo de reagente atinge um limite de saturação, F_SAT, e escala com o tamanho do sistema na forma F_SAT=L^A, onde A=1.89 corresponde à dimensão fractal do agregado incipiente de percolação. Em uma segunda etapa do trabalho, analisamos o efeito da geometria irregular na desativação seqüencial de uma interface acessada por difusão. Aplicando o conceito de zona ativa, propomos uma conjectura que se constitui numa extensão do teorema de Makarov. Na terceira parte deste trabalho, investigamos o transporte estacionário de calor no escoamento de um fluido através de um tubo bidimensional, cujas paredes são interfaces irregulares. Mais uma vez, utilizando o conceito de zona ativa, investigamos o efeito da geometria da interface na eficiência de troca térmica do sistema em diferentes condições difusivo-convectivas. Em condições nas quais o mecanismo de transporte dominante é a condução, a comparação entre os resultados dos tubos liso e rugosos indica que o efeito da rugosidade é quase desprezível sobre a eficiência de dispositivos de transporte de calor. Por outro lado, quando a convecção torna-se dominante, a rugosidade passa a ter um papel importante e, em geral, o fluxo de calor e o comprimento da zona ativa aumentam com a rugosidade da interface de troca. Finalmente, mostramos que esse último comportamento está relacionado com as zonas de recirculação, presentes nas reentrâncias da geometria fractal.