Orientador: Ram Sharan Katiyar / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-17T07:35:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Freire_JoaodeDeus_D.pdf: 4097670 bytes, checksum: e4abc13a4b0f7a5837d3c9517f1838ac (MD5) Previous issue date: 1980 / Resumo: O formalismo de dinâmica de rede, utilizando o modelo do íon rígido de Born e Huang, é aplicado pela primeira vez aos cristais forroelétricos de PbTiO3 e BaTiO3, ambos na fase tetragonal. O modelo inclui interações de curto alcance do tipo axialmente simétrica entre vários íons na célula primitiva e interações Coulombianas de longo alcance. As condições de estabilidade foram determinadas através do método descrito por Katiyar e foram utilizadas na determinação de várias derivadas primeiras do potencial (Bkk,). O número de constantes do potencial utilizado foi posteriormente reduzido, considerando a variação das constantes de força radiais com a distância entre os íons da forma descrita pelo formalismo exponencial de Born-Meyer. Todos os fonons do centro da zona de Brillouin e alguns fonons de baixa freqüência dos extremos dessa zona foram utilizados para o ajuste de mínimos quadrados não linear. Em geral obtivemos excelente concordância entre as freqüências medidas e calculadas. Os parâmetros resultantes mostraram que a interação de curto alcance entre os íons de titânio e oxigênio mais próximos e aproximadamente uma ordem de magnitude mais forte que as interações entra o chumbo e oxigênio ou, entre os oxigênios. A carga obtida parei o íon oxigênio corresponde a 73% do valor do íon livre, enquanto a carga do íon titânio corresponde a 67% do valor da carga do íon livre. Todos os parâmetros obtidos são fisicamente aceitáveis. Resultados similares foram obtidos no caso do BaTiO3. Métodos de teoria de grupos foram utilizados para obter os vetares básicos dos fonons em vários pontos críticos da zona de Brillouin e uma discussão dos modos normais do centro dessa zona foi apresentada. Os cálculos mostraram que o modo E transversal ótico de menor freqüência no PbTiO3 tem auto-vetores similares a aqueles previstos por Last, enquanto no BaTiO3 o movimento iônico no modo E de menor freqüência pode ser aproximado pela descrição de Slater. Os parâmetros obtidos para o PbTiO3 foram utilizados para a obtenção de curvas de dispersão de fonons para várias direções do vetor de onda q. Estes resultados estão em boa concordância com as medidas de espalhamento inelástico de neutrons de Shirane et al. A diferença entre as freqüências calculadas e observadas poderiam ser explicadas incluindo no modelo as interações devidas à polarizabilidade dos íons. Cálculos de fonons oblíquos próximo ao centro da zona de Brillouin são apresentados e comparados com os dados experimentais, quando existentes. Estes cálculos mostram que as forças Coulombianas de longo alcance dominam as forças de anisotropia nestes cristais. O método teórico para calcular as constantes elásticas, dielétricas e piezoelétricas é apresentado e o modelo proposto foi utilizado para calcular estas constantes. Os resultados são comparados com os dados experimentais, quando existentes. Finalmente uma análise através de mínimos quadrados dos fonons observados no PbTiO3 próximo da transição de fase cúbica-tetragonal foi efetuada para a compreensão da influência das forças anharmônicas e o mecanismo da transição neste cristal. Em geral as variações obtidas nos parâmetros são pequenas. Este fato mostra que pequenas forças anharmônicas são suficientes para explicar a variação das freqüências com a temperatura e que nenhum outro mecanismo de transição de fase entra na dinâmica de fonons neste cristal / Abstract: Lattice dynamical formalism using rigid ion model due to Born and Huang is applied for the first time to the ferroeletric crystals of PbTiO3 and BaTiO3 in the tetragonal phase. The model included short range interactions of axially symmetric type between various ions in the primitive cell and long range Coulomb interactions. The stability conditions were worked out in the manner described by Katiyar and were used to determine several first derivative potential constants (Bkk,) for the crystals. The number of potential constants was further reduced by considering the variation of radial force constants with the ion-ion distance, as given by the exponential formalism of Born-Meyer. All the zone centre phonons and a few of the low frequency zone boundary phonons in PbTiO3 were used for the non linear least squares fitting. In general we obtained excellent agreement between the calculated and the observed frequencies. The resulted parameters showed that the short range interaction between the nearest titanium and oxygen is approximately one order of magnitude stronger than the interactions between the lead and oxygen or between the oxygen¿s. The charge on the oxygen ion is about 73% of the free ion value, where as the charge on the titanium ion is about 67% of the free ion value. All of the parameters obtained are physically acceptable. Similar results were obtained in the case of BaTiO3. Group theoretical approach was used to obtain the basis vectors for phonons at various critical points in the Brillouin zone and a discussion of normal modes for zone centre phonons is presented. The calculations show that the lowest transverse optic mode of E symmetry in PbTiO3 has eigen-vectors similar to those predict by Last, where in BaTiO3 the ionic movement in the lowest optic E mode can be approximated by the description of Slater. The parameters obtained for PbTiO3 were used to compute the phonon dispersion curves for various directions of the wavevector q. These results are in good agreement with the neutron inelastic measurements of Shrirane et al. In order to explain the differences between the calculated and the observed frequencies, interactions due polarizability of the ions should be included. A calculation of the oblique phonons near the zone centre is presented and compared with the available experimental data. These calculations show that the long range Coulomb forces are dominating the anisotropic forces in these crystals. Theoretical approach to compute the elastic, dielectric and piezoelectric properties is presented and the proposed model was applied to calculate these constants. The results are compared with the experimental data where existed. Finally, a least squares analysis of the observed phonons in PbTiO3 near the tetragonal-cubic phase was carried out to understand the influence of anharmonic forces and the mechanism of phase transition in this crystal. In general the variation in the parameters obtained is very small. This shows that the small anharmonic forces alone are sufficient to explain the variation of frequencies with temperature and no other mechanism of phase transition enters into the dynamical of phonons in this crystal / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientador: Madan Mohan Shukla / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-17T19:46:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Closs_Huberto_M.pdf: 4844923 bytes, checksum: 14b583dfe12fece33273fe2201f1a091 (MD5) Previous issue date: 1974 / Resumo: Neste trabalho, o modelo axialmente simétrico de Lehman et al é modificado pela inclusão da interação elétron-íon com base na formulação de Krebs, e aplicado a dez metais de estrutura cúbica de faces centradas: cobre, prata, ouro, alumínio, níquel, platina, paládio, tório, cálcio e estrôncio. Esses dois esquemas são situados em relação às demais abordagens fenomenológicas do problema, de forma a estabelecer a consistência física da presente modificação. Sao então calculadas para aqueles metais as curvas de dispersão de fonons, distribuição de frequências, calor específico e temperatura de Debye, e comparadas aos resultados experimentais disponíveis / Abstract: Not informed. / Mestrado / Física / Mestre em Física

Submitted by Daniella Santos (daniella.santos@ufma.br) on 2017-10-04T16:20:57Z No. of bitstreams: 1 RaisaOliveira.pdf: 3302741 bytes, checksum: 63c563bb7f5c98cbca681b92744bec9f (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-04T16:20:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RaisaOliveira.pdf: 3302741 bytes, checksum: 63c563bb7f5c98cbca681b92744bec9f (MD5) Previous issue date: 2013-03-27 / CAPES / This work reports on room temperature Raman scattering and infrared transmittance and reflectance techniques in Sr2NiWO6 (SNWO), Sr2NiMoO6 (SNMO), Ba2NiWO6 (BNWO) e Ba2NiMO6 (BNMO) double perovskites oxides. The strontium containing compounds crystallize in a tetragonal system with space group I4/m and barium containing compounds crystallize in a cubic ystem with space group Fm3m. These double perovskite structures can be represented as a three-dimensional network of alternating NiO6 and B”O6 octahedra (B” = Mo, W), with Ba and Sr atoms occupying the interstitial spaces. The Raman and infrared spectra of these crystalline perovskite oxides are interpreted by means of factor group analysis in terms of space group I4/m and Fm m. Assignments of the B”- O vibrational stretching and bending modes have been made. / Este trabalho apresenta o estudo de fônons, a temperatura ambiente, por meio das técnicas de espalhamento Raman, transmitância e reflectância de infravermelho, das perovsquitas duplas Sr2NiWO6 (SNWO), Sr2NiMoO6 (SNMO), Ba2NiWO6 (BNWO) e Ba2NiMO6 (BNMO). Os compostos que contém estrôncio cristalizam em um sistema tetragonal com grupo espacial I4/m e os que contém bário cristalizam em um sistema cúbico com grupo espacial Fm3m. Essas estruturas perovsquitas duplas podem ser representadas como uma rede tridimensional de octaedros NiO6 e B”O6 (B” = Mo, W) alternados, com os átomos de Ba e Sr ocupando os espaços intersticiais. Os espectros Raman e infravermelho são interpretados por meio da análise do grupo fator em termos dos grupos espaciais I4/m e Fm m. Também foram reportados os modos vibracionais de estiramento e dobramento do B”- O.

RAMOS, Igor Rochaid Oliveira. Estudo de sistemas coloidais fortemente correlacionados. 2014. 113 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 2014-10-31T20:49:57Z No. of bitstreams: 1 2014_tese_iroramos.pdf: 4160505 bytes, checksum: 1c5b95406b1be080fece98a7bc0bf05a (MD5) / Approved for entry into archive by Edvander Pires(edvanderpires@gmail.com) on 2014-10-31T21:06:33Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_tese_iroramos.pdf: 4160505 bytes, checksum: 1c5b95406b1be080fece98a7bc0bf05a (MD5) / Made available in DSpace on 2014-10-31T21:06:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_tese_iroramos.pdf: 4160505 bytes, checksum: 1c5b95406b1be080fece98a7bc0bf05a (MD5) Previous issue date: 2014 / This thesis presents the study of the structural and dynamical properties, as well as, melting of colloidal systems. Initially, we study the structure and phonon spectrum of a system of charged magnetic dipoles, organized in a bilayer structure and oriented perpendicular to the plane of the layers. This system can be tuned through six different crystalline phases by changing parameters such as the interlayer separation and/or the charge and/or dipole moment of the particles. The presence of the electric charge on the dipole particles is responsible for the nucleation of five staggered phases and a disordered phase which are not found in the magnetic dipole bilayer system previously presented in the literature. These extra phases are a consequence of the competition between the repulsive Coulomb and the attractive dipole interlayer interaction. The minimum energy structures are summarized in a phase diagram associated to the separation between the layers and to the relative importance between the magnetic and electric interactions. We determine the order of the structural phase transitions. The phonon spectrum of the system was calculated within the harmonic approximation. A non-monotonic behavior of the phonon spectrum is found as a function of the effective strength of the inter-particle interaction. The thermodynamic stability of the different phases is determined. Then, we study the bilayer system of charged magnetic dipoles for nonzero temperatures, investigating the melting behavior of the system through the modified Lindemann criterion, as a function of the parameters: (i) the distance between the layers η and (ii) the relative intensity of the magnetic interaction with respect to the electric interaction λ. For large enough λ, one of the phases (the matching hexagonal phase) exhibits a re-entrant melting behavior as a function of η. Since the charges and the magnetic dipole moment of the colloidal particles can be altered, for example, by changing the pH of the solution in which they are immersed or an external magnetic field, respectively, this system can be in principle verified experimentally. Last, a two-dimensional (2D) binary colloidal system consisting of interacting dipoles is investigated. Within the harmonic approximation, we obtained the phonon spectrum of the system as a function of the composition, dipole moment ratio and mass ratio between the small and big particles. Through a systematic analysis of the phonon spectra, we are able to determine the stability region of the different lattice structures of colloidal alloys. The gaps in the phonon frequency spectrum, the optical frequencies in the long-wavelength limit and the sound velocity are discussed as well. Using the modified Lindemann criterion and within the harmonic approximation, we estimated the melting temperature of the sub-lattice generated by the big particles. / Nesta tese, estudamos as propriedades estruturais e dinâmicas, bem como, a fusão de sistemas coloidais. Inicialmente, abordamos o problema de determinar as estruturas de mínima energia e o espectro de fônons de um sistema de dipolos magnéticos carregados, organizados em uma estrutura de bicamadas e orientados perpendicularmente ao plano das camadas. Este sistema pode ser sintonizado através de seis diferentes fases cristalinas, através da variação de parâmetros tais como a separação entre as camadas e/ou a carga e/ou o momento de dipolo das partículas. A presença de carga elétrica nas partículas dipolares é responsável pela nucleação de cinco fases onde as camadas não estão alinhadas verticalmente e uma fase desordenada, que não são encontradas no sistema em bicamadas de dipolos magnéticos previamente apresentado na literatura. Estas fases extras são uma consequência da competição entre a repulsão coulombiana e a interação atrativa entre os dipolos em diferentes camadas. As estruturas de mínima energia são sumarizadas em um diagrama de fases associado à separação entre camadas e a importância relativa entre as interações elétrica e magnética. Determinamos, ainda, a ordem das transições estruturais entre as várias configurações de mínima energia. O espectro de fônons do sistema foi calculado usando a aproximação harmônica. Um comportamento não-monotônico do espectro de fônons é encontrado como função da interação efetiva entre as partículas. A estabilidade termodinâmica das diferentes fases é determinada. Em seguida, estudamos o sistema de bicamadas de dipolos magnéticos carregados para temperaturas diferentes de zero, investigando a fusão do sistema através do critério de Lindemann modificado, em função dos parâmetros: (i) a distância entre as camadas η e (ii) a intensidade relativa da interação magnética com respeito à interação elétrica λ. Para λ suficientemente grande, uma das fases (a fase hexagonal com alinhamento vertical) exibe um comportamento reentrante na temperatura de fusão em função de η. Uma vez que a carga e o momento de dipolo magnético das partículas coloidais pode ser alterado, por exemplo, pela variação do pH da solução na qual estão imersos e por um campo magnético externo, respectivamente, este sistema pode ser em princípio verificado experimentalmente. Por último, um sistema bidimensional (2D) coloidal binário consistindo de dipolos interagentes é investigado. Dentro da aproximação harmônica, calculamos o espectro de fônons do sistema em função da composição, da razão entre os momentos de dipolo e da razão entre as massas das partículas pequenas e grandes. Através de uma análise sistemática dos espectros de fônons, determinamos a região de estabilidade das diferentes estruturas das ligas coloidais. As lacunas no espectro de frequência dos fônons, as frequências óticas no limite de longos comprimentos de onda e a velocidade do som são também discutidos. Usando o critério de Lindemann modificado e dentro da aproximação harmônica, estimamos a temperatura de fusão da sub-rede gerada pelas partículas grandes.

Orientador: Luiz Guimarões Ferreira / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-21T21:40:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Boselli_MarcoAurelio_D.pdf: 1450191 bytes, checksum: 3d598e8c1ebed5b0813f622fac7d6ac6 (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: Neste trabalho estudamos os mecanismos de crescimento durante a epitaxia de estruturas III-V baseadas na liga InP. Em particular, o principal objetivo foi correlacionar os mecanismos cinéticos durante a nucleação de nanoestruturas auto-formadas com as propriedades estruturais da camada que serve de substrato. Todas as amostras foram crescidas usando um sistema de epitaxia por feixe químico (CBE). De forma geral as amostras foram caracterizadas usando microscopia de força atômica (AFM), microscopia eletrônica de transmissão (TEM), difração de elétrons de alta energia (RHEED) e difração de raios-X. Na primeira parte deste trabalho correlacionamos as mudanças morfológicas nos filmes homoepitaxiais de InP com o padrão de RHEED exibido durante o crescimento epitaxial. Mostramos que as mudanças morfológicas de 3D para 2D com os parâmetros de crescimento estão diretamente relacionadas com as reconstruções superficiais 2x1 e 2x4, respectivamente. Além disso, indicamos que a formação de defeitos morfológicos é devido à dimerização In-P, através da ativação local do mecanismo de bias na difusão. Por outro lado, também investigamos o efeito dos parâmetros de crescimento (temperatura, taxa de crescimento e quantidade de material) na nucleação e auto-formação de ilhas de InP sobre InGaP/GaAs. Na segunda parte desta tese concentramos nossa atenção no efeito das propriedades da camada buffer de InGaP sobre nanoestruturas auto-formadas, principalmente sobre a sua organização espacial. Para tanto, em primeiro lugar, investigamos as propriedades de bulk da liga de InGaP e a dependência com os parâmetros de crescimento. Nossos resultados mostram que o InGaP exibe tanto ordenamento atômico de rede quanto modulação de composição. Estes dois fenômenos estão correlacionados com o tipo de reconstrução superficial. Em específico, a liga de InGaP apresenta ordenamento CuPtB quando a superfície exibe reconstrução superficial 2x1, conforme descrito na literatura. Por outro lado, a reconstrução superficial 2x4 desempenha um papel importante no fenômeno de modulação de composição. De fato, tanto a modulação de composição quanto a morfologia superficial do filme depende dos mecanismos cinéticos de superfície, que envolvem tanto os átomos adsorvidos de In quanto de Ga. Por fim mostramos que a modulação de composição na liga de InGaP pode organizar espacialmente a nucleação de ilhas de InP em uma rede quadrada. Além disso, mostramos que é possível criar redes bidimensionais de pontos quânticos de InAs/GaAs a partir do arranjo espacialmente ordenado das ilhas de InP/InGaP / Abstract: In this work we study the growth mechanisms during epitaxy of III-V structures based on InP. The main goal was to correlate the kinetic mechanisms during nucleation of self-assembled nanostructures with the bulk properties of the buffer layer. All samples were grown by chemical beam epitaxy (CBE) and characterized using atomic force microscopy (AFM), transmission electron microscopy (TEM), reflection high-energy electron diffraction (RHEED) and X-ray diffraction. In the first part of this work we correlate the morphological changes in homoepitaxial InP films with the RHEED pattern during growth process. We show that the morphological transition from 3D to 2D with growth parameters is related to changes in surface reconstruction, from 2x1 to 2x4. Moreover, we point out that the formation of morphological defects is due to mixed In-P dimerization, via the local activation of the diffusion bias mechanism. On the other hand, we also investigate the influence of the growth parameters (temperature, growth rate and amount of deposited material) on the nucleation and selfassembly of InP islands grown on InGaP/GaAs layers. In the second part of this work we concentrate our attention on the InGaP bulk properties, and their effect on the self-assembled InP nanostructures, mainly regarding their spatial ordering. In this way, we first investigate the dependence of InGaP bulk properties with the growth parameters. Our results show that our InGaP layers exhibit atomic ordering as well as compositional modulation. Both phenomena are correlated to the surface reconstruction exhibited by the InGaP surface during growth process. The InGaP alloy presents CuPtB atomic ordering when the RHEED pattern shows 2x1 reconstruction, in agreement with reports in literature. On the other hand, the 2x4-type reconstruction plays an important role in the compositional modulation phenomena. Actually, both compositional modulation and surface morphology of InGaP films depend on surface kinetic mechanisms, and thus on In and Ga adatom mobilities. At last we show that the compositional modulation in the InGaP alloy can be used to organize spatially the InP islands in a square lattice. Moreover, we point out that it is possible to produce bidimensional lattices of InAs/GaAs quantum dots starting from a template of laterally organized InP/InGaP nanostructures / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientador: Carlos Alfredo Arguello / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-23T17:31:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lemos_Volia_M.pdf: 881370 bytes, checksum: 73f31d72a7e6b81ea3d51560de9f0dec (MD5) Previous issue date: 1972 / Resumo: Não informado / Abstract: Not informed. / Mestrado / Física / Mestre em Física

Orientador: Antonio Carlos Sales Algarte / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica "Gleb Wataghin" / Made available in DSpace on 2018-07-20T10:16:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rego_LuisGuilhermedeCarvalho_M.pdf: 1531656 bytes, checksum: 509effdea80fe7ffe5b76f2bfa035df1 (MD5) Previous issue date: 1993 / Resumo: Desenvolvemos um modelo teórico que descreve a relaxação térmica do Arseneto de Gálio excitado por pulsos ópticos ultra-curtos. Dispensamos atenção especial aos fonons LO, que são tratados de duas maneiras distintas para melhor entendermos suas características dinâmicas. Como resultado, é possível acompanhar a evolução temporal de portadores e fonons quentes, desde sua geração até sua termalização. Observamos o efeito de "overshoot" da temperatura dos fonons e propomos um novo mecanismo, capaz de descrevê-lo adequadamente / Abstract: We develop a theoretical model for the electronic thermal relaxation in GaAs crystals submitted to ultrashort optical pulses. We give special consideration to the LO phonons, which are treated by means of two distinct approaches in order to provide a better insight of their dynamical characteristics. As a result, it is possible to follow, step by step, the time evolution of hot carriers and nonequilibrium phonons, since their generation until their thermalization. We observe what is termed a phonon temperature and it is proposed a new mechanism capable to account for its occurrence / Mestrado / Física / Mestre em Física

Orientador: R. Luzzi / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-16T05:54:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pessoa_SoniaFrota_D.pdf: 2858662 bytes, checksum: 565297e97c80538b6d2b334db7032a5f (MD5) Previous issue date: 1975 / Resumo: Neste trabalho o espalhamento Raman por fonons óticos longitudinais em presença de campo magnético é considerado. Estudamos um material semicondutor tipo ( n ), para campos magnéticos tais que a frequência do fonon ótico longitudinal ( w0 ) esteja na vizinhança de um múltiplo inteiro da frequência ciclotrônica dos elétrons. Para isso desenvolvemos um tratamento teórico onde, através de um formalismo de matriz S, chegamos a uma generalização do método de van Hove para o caso de estados quase-estacionários. Isso nos permite relácionar a secção de espalhamento com a função de Green a tempo duplo e portanto usar o esquema discutido no já clássico artigo de Zubarev. Assim, é feito um cálculo da eficiência Raman, com inclusão de vida média para fonons e elétrons devida em parte, à forte interação elétron-fonon nessas condições. Completamos o trabalho com um estudo detalhado da forma de linha e intensidade Raman como função do campo magnético nessa região. Efeitos interessantes são discutidos e uma aplicação ao caso específico do GaAs é feita. Não são incluídos efeitos de temperatura / Abstract: Not informed. / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

RAMOS, Igor Rochaid Oliveira. Estudo de um sistema clássico de dipolos magnéticos carregados em estruturas de bicamadas. 2010. 75 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2010. / Submitted by Edvander Pires (edvanderpires@gmail.com) on 2014-10-31T20:38:15Z No. of bitstreams: 1 2010_dis_iroramos.pdf: 3512055 bytes, checksum: ba5eb29d22412048c4f8a2972b874c7e (MD5) / Approved for entry into archive by Edvander Pires(edvanderpires@gmail.com) on 2014-10-31T21:08:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_dis_iroramos.pdf: 3512055 bytes, checksum: ba5eb29d22412048c4f8a2972b874c7e (MD5) / Made available in DSpace on 2014-10-31T21:08:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_dis_iroramos.pdf: 3512055 bytes, checksum: ba5eb29d22412048c4f8a2972b874c7e (MD5) Previous issue date: 2010 / We study the structural and dynamical properties of a two-dimensional (2D) classical bi-layer crystal of charged magnetic dipolar particles in a setup where the dipoles are oriented perpendicular to the layers and equal density of charged dipolar particles in each layer. The energy of the system is due to the charge - charge interaction (Coulomb interaction) and the dipole - dipole interaction. Due to the long-range nature of the interactions, we use the Ewald summation method to obtain an expression for the energy involving rapidly convergent sums. By comparing the energies of a number of possible crystal geometries, we determine the phase diagram of the system as a function of the parameter η (which is related to the separation between the layers of charged magnetic dipoles and the particle density) and the relative intensity of the magnetic and electrical interactions. By changing the relative intensity of the dipole - dipole interaction with respect to electrical one, we are able to find six diferent stable crystalline structures as a function of η. An interesting feature of the present model system is the possibility to tune between the matched and staggered arrangements by varying the magnetic interaction between the dipoles, e.g. through an external magnetic field. The phase boundaries of the crystalline structures consist of both continuous and discontinuous transitions. In order to investigate the stability of the minimum energy arrangements we also calculate the phonon spectra of the system within the harmonic approximation. In this case, we resort again on the Ewald technique to obtain the rapidly convergent sums. The analysis of the phonon spectra reveals interesting features which are useful in the study of melting. / Estudamos as estruturas e as propriedades dinâmicas de um cristal clássico bidimensional (2D) em bicamadas de partículas dipolares magnéticas carregadas em um arranjo no qual os dipolos são perpendiculares às camadas e com mesma densidade de partículas em cada camada. A energia do sistema é devido à interação carga - carga (interação coulom- biana) e a interação dipolo - dipolo. Devido ao fato dessas interações serem de longo alcance, usamos o método da soma de Ewald para obter uma expressão para a energia envolvendo somas que convergem rapidamente. Comparando as energias de possíveis geometrias do cristal, determinamos o diagrama de fase do sistema em função do parâmetro η (que está relacionado com a distância entre as camadas de dipolos magnéticos carregados e a densidade de partículas) e da intensidade relativa das interações elétrica e magnética. Mudando a intensidade relativa da interacão dipolo - dipolo com respeito à interação elétrica, podemos encontrar seis diferentes estruturas cristalinas estáveis em função de η. Uma característica interessante desse sistema é a possibilidade de permanecer em arranjos nos quais as camadas são ou não deslocadas uma em relação a outra, apenas variando a interação magnética entre os dipolos, por exemplo, através de um campo magnético externo. As transições entre as estruturas cristalinas podem ser contínuas e descontínuas. No intuito de investigar a estabilidade das configurações de mínima energia, calculamos o espectro dos fônons do sistema usando a aproximação harmônica. Para isto, recorremos novamente a técnica de Ewald para obter somas que convergem rapidamente. A análise da relação de dispersão (fônons) revela características do sistema que são de grande utilidade no estudo da transição sólido-líquido (fusão).

OLIVEIRA, Glaydson Francisco Barros de. Determinação dos modos de vibração e do índice de refração não-linear dos compostos RECOB. 2008. 69 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2008. / Submitted by Edvander Pires (edvanderpires@gmail.com) on 2015-05-05T17:08:54Z No. of bitstreams: 1 2008_dis_gfboliveira.pdf: 1679328 bytes, checksum: d3b55de9b0e477fd0b3e1644f833217c (MD5) / Approved for entry into archive by Edvander Pires(edvanderpires@gmail.com) on 2015-05-07T16:56:55Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2008_dis_gfboliveira.pdf: 1679328 bytes, checksum: d3b55de9b0e477fd0b3e1644f833217c (MD5) / Made available in DSpace on 2015-05-07T16:56:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008_dis_gfboliveira.pdf: 1679328 bytes, checksum: d3b55de9b0e477fd0b3e1644f833217c (MD5) Previous issue date: 2008 / Nesta dissertação apresentamos os espectros de fônons dos oxiboratos de cálcio e terra-rara [RECa4O(BO3)3, RE = La e Gd], obtidos utilizando a técnica de espalhamento Raman. As freqüências observadas foram designadas com base nas vibrações do grupo BO3 e correlações com outros compostos similares já apresentados na literatura. Discutimos a influência da substituição do íon RE na distribuição de fônons destes compostos. Duas modificações foram observadas quando o Gd3+ é substituído pelo La3+: a freqüência da maioria dos fônons diminui e a diferença na freqüência entre as componentes do dubleto do (BO3) decresce. Todos estes resultados resultam da expansão da rede monoclínica. Também determinamos através da técnica de z-scan, o índice de refração não-linear (n2) destes compostos, que podem vir a ser utilizados como meios hospedeiros para lasers do tipo Yb-RECOB. Os elevados valores do índice de refração não-linear medidos indicam a possibilidade destes materiais exibiram efeitos tipo lente (Kerr-lensing) e de auto-modulação de fase substanciais, e, portanto, serem utilizados como osciladores e amplificadores lasers no regime de femtosegundos.