Submitted by Cássia Santos (cassia.bcufg@gmail.com) on 2016-09-26T11:37:12Z No. of bitstreams: 2 Tese - Marcus Carrião dos Santos - 2016.pdf: 18819776 bytes, checksum: c30d69dcb666acd99ab25efc73f7a96e (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-09-26T12:06:45Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Tese - Marcus Carrião dos Santos - 2016.pdf: 18819776 bytes, checksum: c30d69dcb666acd99ab25efc73f7a96e (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-26T12:06:45Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese - Marcus Carrião dos Santos - 2016.pdf: 18819776 bytes, checksum: c30d69dcb666acd99ab25efc73f7a96e (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-05-04 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / The phenomenon of heat dissipation by magnetic materials interacting with an alternating magnetic field, known as magnetic hyperthermia, is an emergent and promising therapy for many diseases, mainly cancer. The scientific community has endeavored to identify the properties that lead to maximum efficiency dissipation of magnetic nanoparticles. However, the diameter in which this efficiency reaches maximum is sometimes bigger than 10 nm, presenting several incompatibilities with biomedical aplications. On the other hand, small nanoparticles (< 8 nm}) do not suffer from the same disadvantages. On the contrary, they benefit from a biodistribution convenient for cancer treatment, affinity for the lymphatic system, further penetration of tumor tissue and renal clearance. However, the use of small nanostructures as heat centers never received much attention, in part because the model most used to describe the magnetic hyperthermia phenomenon, the linear response theory (LRT), provides a very small dissipation in these systems. Recently, experimental results have questioned this inefficiency and evidences that it is possible to produce a biological response (including cell death) without necessarily measuring a temperature variation opened up new possibilities for small nanostructures. This research, therefore, proposes a change in magnetic nanostructure tailoring strategy for biomedical applications of hyperthermia: to make more efficient dissipation in small nanoparticles. Therefore, it is necessary to rebuild the theoretical framework of hyperthermia, making the description of these small systems more accurate. This thesis deals with the development of modeling tools to enable a distinction between the most superficial and internal region of the nanoparticle, recognizing that many of the properties at the nanoscale has its origin in surface effects and the surface-to-volume ratio. A model for the description of core-shell system magnetization was developed, based on the Heisenberg Hamiltonian and a mean field theory in which different parameters may be assigned to each region. The combination of this model with the LRT has given rise to a new description of hyperthermia phenomenon in which the importance of surface effects and can be explicitly considered, making also possible the description of heterogeneous systems. The model was compared with original (homogeneous nanoparticles) and literature (heterogeneous nanoparticles) experimental data, with good qualitative agreement with the results. In an attempt to verify the influence of effects of nonlinearity in these systems, a non-linear response theory was developed from the generalization of the LRT, and applied to core-shell systems. The fundamental role of these theoretical tools is to point the direction in which the nanomaterials tailoring should advance to make viable the proposed hyperthermia with small nanostructures. The models proposed here suggest that a higher dissipation efficiency in small systems is obtained with a combination of materials which lead to the reduction ratio of shell-to-core damping factors, increasing of the exchange constant in the interface and maximizing the shell-to-core anisotropy constants, indicating that better results should be found in Soft@Hard systems. / O fenômeno de dissipação de calor por materiais magnéticos que interagem com um campo magnético alternado, conhecido como hipertermia magnética, é uma emergente e promissora terapia para muitas doenças, principalmente o câncer. A comunidade científica tem se esforçado para identificar as propriedades que levam à eficiência máxima de dissipação em nanopartículas magnéticas. Entretanto, muitas vezes, o diâmetro para o qual essa eficiência é máxima supera 10 nm, apresentando diversas incompatibilidades com as aplicações biomédicas. Por outro lado, nanopartículas pequenas (< 8 nm) não sofrem das mesmas desvantagens, pelo contrário, se beneficiam de uma biodistribuição conveniente para o tratamento oncológico, afinidade com o sistema linfático, maior penetração no tecido tumoral e excreção via depuração renal. Entretanto, o uso de nanoestruturas pequenas como centros de calor nunca recebeu muita atenção, em parte, porque o modelo mais utilizado para descrever o fenômeno de hipertermia magnética, a teoria de resposta linear (LRT), prevê uma dissipação muito pequena nesses sistemas. Recentemente, resultados experimentais colocaram em dúvida essa ineficiência e evidências de que é possível produzir uma resposta biológica (inclusive morte celular) sem necessariamente elevar a temperatura de forma mensurável abriram novas possibilidades para as nanoestruturas pequenas. Esse trabalho propõe, então, uma mudança na estratégia de engenharia de nanoestruturas magnéticas para aplicações biomédicas de hipertermia: que se busque tornar mais eficiente a dissipação em nanopartículas pequenas. Para tanto, é necessário reconstruir o arcabouço teórico de hipertermia, para tornar a descrição desses sistemas pequenos mais precisa. Esta tese ocupa-se do desenvolvimento de ferramentas de modelagem que permitam uma diferenciação entre a região mais superficial e interna da nanopartícula, reconhecendo que grande parte das propriedades em escala nanométrica tem sua origem nos efeitos de superfície e na relação superfície-volume. Um modelo de descrição da magnetização de sistemas core-shell foi desenvolvido, com base na hamiltoniana de Heisenberg e em uma teoria de campo médio, no qual podem ser atribuídos diferentes parâmetros para cada uma dessas regiões. A combinação desse modelo com a LRT deu origem a uma nova descrição do fenômeno de hipertermia no qual a importância de efeitos de superfície podem ser explicitamente considerados, tornando possível também a descrição de sistemas heterogêneos. O modelo foi comparado com dados experimentais originais (nanopartículas homogêneas) e da literatura (nanopartículas heterogêneas), apresentando boa concordância qualitativa com os resultados. Na tentativa de verificar a influência de efeitos de não-linearidade nesses sistemas, desenvolveu-se uma teoria de resposta não-linear a partir da generalização da LRT, aplicando-a a sistemas core-shell. O papel fundamental dessas ferramentas teóricas é apontar a direção para qual a engenharia de nanomateriais deve avançar para tornar a proposta de hipertermia com nanoestruturas pequenas viável. Os modelos propostos aqui sugerem que a maior eficiência de dissipação em sistemas pequenos será obtida com a combinação de materiais que levem à redução da razão entre os fatores de damping da shell com relação ao core, o aumento da constante de exchange na interface e a maximização da razão entre as constantes de anisotropia da shell com relação ao core, indicando melhores resultados para sistemas Soft@Hard.

Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2018-04-11T18:09:47Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_ProcessosRelaxacaoSistemas.pdf: 1260132 bytes, checksum: ad4fe6b7c854c1f14a57345a390d826a (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2018-05-04T13:56:21Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_ProcessosRelaxacaoSistemas.pdf: 1260132 bytes, checksum: ad4fe6b7c854c1f14a57345a390d826a (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-04T13:56:21Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_ProcessosRelaxacaoSistemas.pdf: 1260132 bytes, checksum: ad4fe6b7c854c1f14a57345a390d826a (MD5) Previous issue date: 1985-08-16 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / FAPESP - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo / Utilizamos o método do operador estatístico de não-equilíbrio desenvolvido, por D. N. Zubarev, baseado no formalismo da entropia máxima de E. T. Jaynes, para derivar um conjunto de equações de transporte que descrevem a evolução temporal de um plasma de semicondutor altamente excitado. A partir deste conjunto de equações obtemos a evolução temporal das variáveis termodinâmicas intensivas de interesse para a descrição do processo de relaxação do plasma, e aplicamos ao estudo dos semicondutores GaAs, CdS e CdSe.

Submitted by Luanna Matias (lua_matias@yahoo.com.br) on 2015-03-03T12:00:09Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Márcio Solino Pessoa - 2010.pdf: 12461291 bytes, checksum: b86ea188061427a6c53a1664bfbc3419 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2015-03-04T11:04:51Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Márcio Solino Pessoa - 2010.pdf: 12461291 bytes, checksum: b86ea188061427a6c53a1664bfbc3419 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-04T11:04:51Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Márcio Solino Pessoa - 2010.pdf: 12461291 bytes, checksum: b86ea188061427a6c53a1664bfbc3419 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2010-04-08 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The ferromagnetic resonance (FMR) technique at the microwave frequencies of X-band (9.79 GHz) and Q-band (34 Ghz) was used to study, at room temperature, the magnetic anisotropy of Fe/Mn/Fe trilayers. The samples studied were grown by molecular beam epitaxy onto MgO substrates at the temperatures of 50 ° C, 150 ° C and 175 ° C, at the pressure of 4 x 10-11 Torr. The thicknesses of the distinct layers were 5 or 10 nm for the bottom Fe layer grown onto the MgO substrate, varied from 0.8 to 1.35 nm, for the Mn spacer layer, and was kept constant and equal to 5 nm, for the top Fe layer. The FMR spectra of the symmetrical trilayer at X and Q-band microwave frequencies show only the uniform resonance mode. Asymmetrical trilayers also show non resonant and/or non aligned modes at X-band frequency, but only the uniform mode at Q-band frequency. For some samples this result gives evidence of a non-collinear coupling between the Fe layers in the presence of low intensity magnetic fields. The out-of-plane angular dependence of the absorption fields show that the magnetization for all trilayers studied is in the plane of the sample. The magnetic anisotropy was deduced from the in-plane angular dependence of the uniform resonance mode at Q-band frequency, taking the free energy of the magnetic system as the result of contributions from Zeeman, demagnetizing, and in-plane cubic magnetocrystalline anisotropy energies. Fourfold in-plane anisotropy fields of 600 Oe and effective magnetizations above 16000 G were observed. The set of results obtained shows the high sensitivity and versatility of the FMR technique to study the magnetic properties of epitaxially grown monocrystalline nanometric structures. / A técnica de Ressonância Ferromagnética (RFM) nas frequências de micro-ondas de banda-X (9.79 GHz) e banda-Q (34 GHz) foi usada para estudar, à temperatura ambiente, a anisotropia magnética de tricamadas de Fe/Mn/Fe. As amostras estudadas foram crescidas por epitaxia de feixe molecular sobre substratos de MgO nas temperaturas de 50° C, 150° C e 175° C, à pressão de 4 x 10-11 Torr. A espessura da camada de Fe crescida sobre o MgO foi de 5 ou 10 nm, variou de 0.8 a 1.35 nm, para a camada separadora de Mn e foi mantida constante e igual a 5 nm, para a camada superior de Fe. Os espectros de RFM para a tricamada simétrica em bandas X e Q apresentam apenas o modo uniforme de ressonância. As tricamadas assimétricas apresentam também modos não ressonantes e/ou não alinhados em banda-X, mas apenas o modo uniforme em Banda-Q. Para algumas amostras, isto implica em um acoplamento não colinear entre as camadas de Fe na presença de campos magnéticos de baixa intensidade. A dependência angular do campo de ressonância fora do plano da amostra indica, para todas as amostras, que a magnetização se encontra no plano do filme. A anisotropia magnética das tricamadas foi deduzida a partir do estudo da dependência angular do campo de ressonância no plano da amostra, em banda-Q, tendo a energia livre do sistema contribuições de energias Zeeman, de desmagnetização e magnetocristalina cúbica. Campos de anisotropia cúbica da ordem de 600 Oe e magnetização efetiva superior a 16000 G foram observados. O conjunto dos resultados obtidos mostra a alta sensibilidade e versatilidade da técnica de RFM para estudar as propriedades magnéticas de estruturas monocristalinas nanométricas crescidas epitaxialmente.

Submitted by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2014-09-05T19:52:53Z No. of bitstreams: 2 Bastos, Wellison Peixoto - 2011.pdf: 686060 bytes, checksum: ca3480442dd033c3262ee9c2c3216240 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-09-05T19:52:53Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Bastos, Wellison Peixoto - 2011.pdf: 686060 bytes, checksum: ca3480442dd033c3262ee9c2c3216240 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2011-03-04 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Taking advantage of the Faraday rotations that occur in a photonic cristal placed in an optical cavity with low quality factor, we proposed two schemes to obtain the swapping of entanglement of atomic states, useful in quantum communication and quantum computation. They employ three-level atoms in a -configuration, a linearly polarized photon source, a single detector, and a quarter wave plate. Three (four) cavities are used in the first (second) scheme. An additional scheme was also proposed to obtain controlled teleportation of superposition states, partial controlled teleportation of entangled states and controlled teleportation of entanglement. In all schemes we have included the imperfections that affect the system, such as transmission and coupling of photons in optical components, the fraction of photons with a desired polarization, the quantum efficiency of single photon detection, the effective solid angle where the photon are collected, and the rate of emitted photons by the source. Under these realistic conditions we estimate the success probability of each proccess, including the time spent for its realization. / Aproveitando as rotações de Faraday que ocorrem em um cristal fotônico colocado em uma cavidade óptica com baixo fator de qualidade, propusemos dois esquemas para obter a troca de emaranhamento de estados atômicos, útil em comunicação quântica e computação quântica. Eles empregam átomos de três níveis em uma configuração, uma fonte de fótons com polarização linear, um único detector, e uma placa de quarto de onda. Três (quatro) cavidades são usadas no primeiro (segundo) esquema. Um método adicional foi também proposto para obter teletransporte controlado de estados de superposição, teletransporte parcial controlado de estados emaranhados e teletransporte controlado de estados emaranhados. Em todos os esquemas incluímos as imperfeições que afetam o sistema, tais como a transmissão e acoplamento de fótons em componentes ópticos, a fração de fótons com uma polarização desejada, a eficiência quântica da detecção de um único fóton, o ângulo sólido efetivo em que o fótons são coletados e a taxa de fótons emitidos pela fonte. Sob estas condições realistas, estimamos a probabilidade de sucesso de cada processo, incluindo o tempo gasto para sua realização.

Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-04-16T17:23:58Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_EfeitoCasimirTeorias.pdf: 1018987 bytes, checksum: f1ced51a26e1eb8cb3e7710612ccea68 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva (arosa@ufpa.br) on 2014-06-14T13:15:31Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_EfeitoCasimirTeorias.pdf: 1018987 bytes, checksum: f1ced51a26e1eb8cb3e7710612ccea68 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-06-14T13:15:32Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_EfeitoCasimirTeorias.pdf: 1018987 bytes, checksum: f1ced51a26e1eb8cb3e7710612ccea68 (MD5) Previous issue date: 2011 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Nesta dissertação obtemos a força de Casimir a temperatura finita entre duas linhas paralelas sujeitas a condição de fronteira do tipo linhas mistas, no contexto da teoria de Maxwell- Chern-Simons em (2+1) dimensões. Além disso, analisamos a simetria de inversão de temperatura apresentada pela energia livre de Helmholtz do modelo para diferentes condições de fronteira. Iniciamos estudando aspectos gerais do formalismo de Matsubara no intuito de introduzirmos efeitos térmicos na teoria; também analisamos aspectos gerais da teoria de MCS em (2 + 1) dimensões. Posteriormente, revisitamos o cálculo da força de Casimir para o caso de duas linhas paralelas infinitamente permeáveis magneticamente a temperatura nula e finita, bem como o caso de linhas mistas a temperatura nula, onde tomamos uma linha perfeitamente condutora eletricamente e outra infinitamente permeável magneticamente. Em seguida, apresentamos novos resultados envolvendo a força de Casimir a temperatura finita com condições de fronteira do tipo linhas mistas. Por último, analisamos a simetria de inversão de temperatura associada a energia livre de Helmholtz do modelo, mostrando que mesmo para condições mistas e possível obter uma espécie de simetria residual, em analogia a resultados existentes para a eletrodinâmica em (3+1) dimensões. / In this work we study the Casimir force for Maxwell-Chern-Simons (MCS) theories in (2+1) dimensions. In particular for the bidimensional case, we consider di erent boundary conditions and present new results concerning the in uence of the temperature in the phenomenon. We also analyse the Temperature Inversion Symmetry, considering both the massless and massive cases. We start by studying general aspects from Matsubara formalism with the goal of introduce thermal e ects in the theory; we also analyse general aspects of (2+1)-dimensional MCS theory. Then, we review the Casimir force for the in nite magnetically permeable lines at both zero and nite temperature, as well as the mixed lines at zero temperature, for which we take one line in nite magnetically permeable and the other perfect conducting. We next present new results concerning the Thermal Casimir force for the case of mixed lines. Finally, we analyse the Temperature Inversion Symmetry associated with the Helmholtz free energy, showing that even for the mixed lines boundary conditions it is still possible to de ne a residual symmetry, the result being analogous to previous results for the eletrodynamics in (3+1) dimensions.

Recently much attention was drived to the interplay between dynamical localization and electron-electron interaction. In this master degree thesis we contribute to futher understanding of the phenomenon of electronic Bloch oscillations in both periodic and apperiodic low-dimensional systems with two interacting electrons. We followed two distinct quantum formalism to write the Schödinger equation associated with the Anderson-Hubbard Hamiltonian. To study the two-electron Bloch oscillations we focus on the electric-field biased wave-packet evolution of a initially Gaussian wave-packet. In additional we use numerical methods to solve the Schödinger equation and compute the deusity os states as well as the stationary eigenstates. We show that the electric field promotes sustained Bloch oscillations, whose predominant mode displays a frequency doubling depending depending on the relative contributions coming from bounded and unbounded states. The values for the characteristic frequency and amplitude of the Bloch oscillations will be discussed under the light of semi-classical approach. / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Recentemente, a competição entre localização dinâmica e interação eletron-elétron tem sido alvo de vários estudos. Nesta dissertação de mestrado, nossa contribuição visa o entendimento do fenômeno das oscilações de Bloch de dois elétrons integrantes em cadeias unidimensionais periódicas e aperiódicas. Nós utilizamos dois formalismos distintos para escrever a equação de Schödinger associada ao Hamiltoniano de Anderson-Hubbard. Para estudar as oscilações de Bloch para dois elétrons integrantes observamos a influência do campo elétrico no comportamento de um pacote de ondas Gaussiano. Foi utilizado um método numérico para resolver a equação de Schödinger e encontrar a densidade de estados, bem como, os auto-estados estacionários. Mostramos que o campo elétrico promove oscilações de Bloch cujo o predominante apresenta uma freqüência dupla dependendo das relativas contribuições oriundas de estados ligados e não-ligados. Os valores para essa freqüência característica e amplitude de oscilações de Bloch serão discutidas sobre a luz de uma aproximação semi-clássica.

Submitted by Alison Vanceto (alison-vanceto@hotmail.com) on 2016-10-14T12:48:52Z No. of bitstreams: 1 TeseVLON.pdf: 12327358 bytes, checksum: 6fe55d85e4aff3ba5318f9671501f27c (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-21T13:10:16Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseVLON.pdf: 12327358 bytes, checksum: 6fe55d85e4aff3ba5318f9671501f27c (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-21T13:10:23Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseVLON.pdf: 12327358 bytes, checksum: 6fe55d85e4aff3ba5318f9671501f27c (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-21T13:10:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseVLON.pdf: 12327358 bytes, checksum: 6fe55d85e4aff3ba5318f9671501f27c (MD5) Previous issue date: 2016-03-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / In this thesis, the electronic and structural properties of nanostructured systems were studied aiming to get a realistic model for quantum rings, potentially adaptable for quantum dots. To attain these goals, several studies supported by experimental results were carried out that allowed the introduction to the building blocks for the theoretical models such as: the envelope function approach within the k.p approximation in quantum wells, and quantum ring/dot with perpendicular magnetic field and without spin-orbit interaction. In these models, the effects of size, strain and localization were subsequently introduced to understand the ring formation process and their effects in the photoluminescence and magneto-photoluminescence. The experimental results of atomic force microscopy indicated the importance of structural properties and the types of asymmetries possibly found in quantum rings after the growth process. The understanding of these effects and the evidence of the anisotropy in a preferential direction of the ring helped building more realistic models for the potential profiles. Various systems were then studied with success. They also included a controllably magnetic field (both in magnitude and orientation), beside the geometric deformation, making the ring ellipsoidal, and taking into account the spin-orbit interaction. The most realistic model was used to analyze the Berry phase generation and the relative weight of the contribution of each term of the Hamiltonian. / Nesta tese de doutorado, as propriedades eletrônicas e estruturais de sistemas nano estruturados foram estudadas visando a obtenção de um modelo realístico para anéis quânticos potencialmente adaptáveis a pontos quânticos. Para alcançar este objetivo, foram feitos alguns estudos, apoiados por resultados experimentais, que permitiram a construção passo a passo do modelo teórico, como: aproximação da função envelope na representação k.p em poços quânticos e anéis/pontos quânticos com campo magnético perpendicular e sem interação spin-órbita. Nestes modelos, os efeitos do tamanho, tensão e localização foram introduzidos subsequentemente para entender o processo de formação do anel e os resultados apresentados na fotoluminescência e na magneto-luminescência. O resultado experimental da microscopia de força atômica nos levou a analisar a importância das propriedades estruturais e os tipos possíveis de assimetria encontrados em anéis quânticos devido ao processo de crescimento. O entendimento desses efeitos e a evidência de anisotropia em uma direção preferencial do anel ajudou na construção de modelos mais realísticos para os perfis de potencial. Deste modo, vários sistemas foram estudados com sucesso. Eles também possuíam um campo magnético controlável (ambas, magnitude e orientação), além da deformação geométrica, que torna o anel elipsoidal, e a interação spin-órbita. O modelo mais realístico foi usado para analisar a geração da fase de Berry e o peso da contribuição de cada termo do Hamiltoniano.

Submitted by Alison Vanceto (alison-vanceto@hotmail.com) on 2017-01-03T13:08:29Z No. of bitstreams: 1 DissFSC.pdf: 3416104 bytes, checksum: 8ad6353644ccdd0f0d768fbd0ed2324f (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2017-01-16T16:14:02Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissFSC.pdf: 3416104 bytes, checksum: 8ad6353644ccdd0f0d768fbd0ed2324f (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2017-01-16T16:14:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissFSC.pdf: 3416104 bytes, checksum: 8ad6353644ccdd0f0d768fbd0ed2324f (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-16T16:14:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissFSC.pdf: 3416104 bytes, checksum: 8ad6353644ccdd0f0d768fbd0ed2324f (MD5) Previous issue date: 2016-09-08 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Diluted nitride III-V semiconductor leagues have physical properties that make them interesting for applications on optoelectronic devices. The possibility to lattice matching GaAsPN with silicon makes this semiconductor interesting for studies. In this dissertation we investigated the optical and magneto optical properties of semiconductors nanostructures of the type GaP(N)/GaAsPN. Mesures of photoluminescence (PL), photoluminescence excitation (PLE) and magneto photoluminescence (Magneto-PL) under high fields (B≤ 15T) were performed in films of GaAsPN and multiple quantum wells (MQW) of GaAsPN/GaPN. We have studied localizations effects with measures of diamagnetic shift, stoke shift and the dependence of photoluminescence peak with temperature. We observed a negative diamagnetic shift for some samples, which is an anomalous effect in these systems. It was also seen a red shift of the PL peak when the MQW samples suffered a thermal treatment. Analyzing the spin polarization properties of this material, utilizing magneto photoluminescence resolved with circular polarization, we observed polarization of the samples as high as 30% on fields of 15T. / Ligas semicondutoras III-V nitreto diluídas possuem propriedades físicas que as tornam interessantes para aplicações em dispositivos optoeletrônicos. A possibilidade de casar liga de GaAsPN com silício faz com que esse semicondutor se torne interessante para estudos. Nesta dissertação investigamos as propriedades ópticas e magneto ópticas de nanoestruturas semicondutoras do tipo GaP(N)/GaAsPN. Foram realizadas medidas de fotoluminescência (PL), fotoluminescência de excitação (PLE) e magneto fotoluminescência (Magneto-PL) sob altos campos magnéticos (B ≤ 15T), em filmes finos de GaAsPN e múltiplos poços quânticos (MQW) de GaAsPN/GaPN. Estudamos efeitos de localização dos portadores através da análise do deslocamento diamagnético da PL, deslocamento Stoke e a dependência da posição do pico de fotoluminescência com a temperatura. Verificamos um deslocamento diamagnético negativo para algumas das amostras, o que é um comportamento anômalo nesse tipo de sistema. Foi verificado também um deslocamento para o vermelho do pico de PL quando realizado tratamento térmico nas amostras de MQWs. Analisando as propriedades de polarização de spin desse material, utilizando magneto-PL resolvida em polarização circular, foi observada uma polarização circular de até 30% num campo de 15 T.

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2014-11-06T12:42:14Z No. of bitstreams: 2 Tese - Heverton Silva de Camargos - 2013.pdf: 10380072 bytes, checksum: 25d8d3683466bf8825ea9bb7bff97588 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2014-11-06T14:34:39Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Tese - Heverton Silva de Camargos - 2013.pdf: 10380072 bytes, checksum: 25d8d3683466bf8825ea9bb7bff97588 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-11-06T14:34:39Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese - Heverton Silva de Camargos - 2013.pdf: 10380072 bytes, checksum: 25d8d3683466bf8825ea9bb7bff97588 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2013-11-16 / Outras / Electron paramagnetic resonance (EPR) spectroscopy of spin labels was used to study the main structural accommodations of environment-sensitive probes in the bilayers of saturated phosphatidylcholines with acyl chains lengths ranging from 16 to 22 carbon atoms. The more detailed analysis were made on the spin probe 5-doxyl methyl stearate (5-DMS) whose EPR spectra allowed to identify two distinct spectral components in thermodynamic equilibrium at temperatures below and above the main phase transition. The EPR spectroscopy distinguishes two components associating lower motion with higher polarity (denoted component 1) and higher motion with lower polarity (component 2), which may be assigned to one shallow (more rigid structure) and one deep population of spin probe, respectively. At temperatures until 22◦C only one spectral component can be noted in the spectra whereas at 30◦C the component 1 coexists with an appreciable fraction of component 2. In the liquid-crystalline phase the 5-MSL showed two spectral components for all studied lipids in the entire range of measured temperatures. An accurate analysis of EPR spectra, performed using two fitting programs (NLLS and EPRSIM), allowed us to obtain the thermodynamic profile to these major probe accommodations. Focusing the analysis on two-component EPR spectra, it was studied the influences of cholesterol and a membrane permeation enhancer on the mobility and distribution of spin label on these two main bilayer environments. Parte II Cutaneous leishmaniasis is a neglected tropical disease that infects millions of people worldwide, representing a serious public health problem. The current treatment is based on chemotherapy, using pentavalent antimonials compounds, which cause serious side effects. Electron paramagnetic resonance (EPR) spectroscopy of the spin-label analog of stearic acid (5-DSA ) was used to monitor the effect of the terpenes α-terpineol, 1,8-cineole, III (+)-limonene and nerolidol on the plasma membrane fluidity of Leishmania amazonensis promastigotes. Cytotoxic effects on the parasite were also measured to investigate the relationship between the cytotoxic potential of terpenes and their ability to alter membrane fluidity. All terpenes increased the fluidity of the cellular membrane, without significant differences at higher concentrations. However, the minimum concentration required to cause a change in the membrane was very different between the terpenes and similar to that caused 50% growth inhibition (IC50) showing a correlation between membrane alterations and cytotoxicity. The IC50 values of terpenes analyzed showed the following relationship: nerolidol < (+)-limonene < α-terpineol < 1,8-cineole, with an IC50 of 8 μM for nerolidol and 4700 μM to 1,8- cineole. The EPR spectra of the maleimide derivative spin label (6-MSL) covalently attached to the Leishmania membrane proteins indicated that the terpenes essentially do not alter the dynamics of protein backbone and only increase the mobility of the nitroxide side chain. Cell lysis was not detected at cytotoxic concentrations, as measured by the presence of spin-labeled membrane fragments. Since the terpenes are considered potent skin permeation enhancers with low irritation potential, this work suggests checking the possibility of terpenes applications in the treatment of tegumentary leishmaniasis, where terpenes could perhaps perform a dual action of be an active principle and at the same time facilitate the penetration of other molecules with antileishmanial activity. / Parte I A espectroscopia de Ressonˆancia Paramagn´etica Eletrˆonica (RPE) de marcadores de spin foi usada para estudar as principais acomoda¸c˜oes estruturais de sondas sens´ıveis ao ambiente nas bicamadas de fosfatidilcolinas com cadeias acilas saturadas e de comprimentos variando de 16 a 22 ´atomos de carbono. A an´alise mais detalhada foi feita sobre o marcador de spin 5-metil doxil estearato (5-DMS), cujos espectros de RPE permitiram identificar dois tipos distintos de componentes espectrais em equil´ıbrio termodinˆamico para temperaturas abaixo e acima da principal transi¸c˜ao de fase. A espectroscopia de RPE distingue duas componentes associando menor movimento com maior polaridade (denotado como componente 1) e maior movimento, com menor polaridade (componente 2), as quais podem ser atribu´ıdas a duas popula¸c˜oes de marcadores, sendo uma pr´oxima (estrutura mais r´ıgida) e outra longe da regi˜ao polar da membrana, respectivamente. Em temperaturas de at´e 22◦C apenas uma componente pode ser observada nos espectros enquanto que a 30◦C a componente 1 coexiste com uma fra¸c˜ao significativa da componente 2. Na fase l´ıquido-cristalina o 5-DMS mostrou duas componentes espectrais para todos os lip´ıdios estudados e em todo o intervalo de temperatura medido. Uma an´alise acurada dos espectros de RPE, realizadas utilizando dois programas de ajuste (NLLS e EPRSIM), permitiu-nos obter o perfil termodinˆamico para estas principais acomoda¸c˜oes do marcador. Focalizando nossa an´alise sobre espectros de RPE de duas componentes e usando o mesmo modelo de simula¸c˜ao dos espectros, foi estudada a influˆencia do colesterol e um modificador de permea¸c˜ao de mol´eculas atrav´es da pele, examinando principalmente a mobilidade e a distribui¸c˜ao do marcador de spin nesses dois principais ambientes da bicamada. Parte II A leishmaniose cutˆanea ´e uma doen¸ca tropical negligenciada que infecta milh˜oes de pessoas em todo mundo, representando um grave problema de sa´ude p´ublica. O tra- I tamento atual, baseado em quimioterapia, utiliza compostos pentavalentes antimoniais que causam s´erios efeitos colaterais. A espectroscopia de Ressonˆancia Paramagn´etica Eletrˆonica (RPE) do marcador de spin an´alogo do ´acido este´arico (5-DSA) foi utilizada para monitorar o efeito dos terpenos α-terpineol, 1,8-cineol, (+)-limoneno e nerolidol sobre a fluidez da membrana plasm´atica de promastigotas de Leishmania amazonensis. Os efeitos citot´oxicos sobre os parasitas tamb´em foram medidos para investigar as rela¸c˜oes entre os potenciais citot ´oxicos dos terpenos e suas capacidades de alterar a fluidez da membrana. Todos os terpenos aumentaram a fluidez da membrana celular, sem diferen¸cas significativas para concentra¸c˜oes mais elevadas. Entretanto, a concentra¸c˜ao m´ınima necess´aria para causar a altera¸c˜ao na membrana foi muito diferente entre os terpenos e semelhante daquela que causou 50% de inibi¸c˜ao do crescimento (IC50), denotando uma correla¸c˜ao entre altera¸c˜oes na membrana e citotoxicidade. Os valores de IC50 dos terpenos analisados seguiram a rela¸c˜ao nerolidol < (+)-limoneno < α-terpineol < 1,8-cineol, com um IC50 de 8 μM para o nerolidol e 4700 μM para o 1,8-cineol. Os espectros de RPE do marcador de spin derivado do maleimido (6-MSL) covalentemente ligado `as prote´ınas de membrana da Leishmania indicaram que os terpenos essencialmente n˜ao alteram a dinˆamica do esqueleto prot´eico e apenas aumentam a mobilidade da cadeia lateral do nitr´oxido. A lise celular n˜ao foi detectada nas concentra¸c˜oes de citotoxicidade, quando medida pela presen¸ca de fragmentos de membranas marcadas. Como os terpenos s˜ao considerados potentes facilitadores da permea¸c˜ao atrav´es da pele com baixo potencial de irrita¸c˜ao, este trabalho sugere a realiza¸c˜ao de testes para verificar a possibilidade de aplica¸c˜oes no tratamento da Leishmaniose tegumentar, onde os terpenos talvez pudessem desempenhar uma a¸c˜ao dupla, de ser um principio ativo e ao mesmo tempo facilitar a penetra¸c˜ao de outras mol´eculas com atividade leishmanicida.

Submitted by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2014-11-10T16:30:55Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Luizmar Adriano Júnior - 2011.pdf: 4167499 bytes, checksum: 4e36a5a1dc0e88a79a75b9cc835c5185 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2014-11-10T16:31:04Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Luizmar Adriano Júnior - 2011.pdf: 4167499 bytes, checksum: 4e36a5a1dc0e88a79a75b9cc835c5185 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-11-10T16:31:04Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Luizmar Adriano Júnior - 2011.pdf: 4167499 bytes, checksum: 4e36a5a1dc0e88a79a75b9cc835c5185 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2011-03-03 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / In this work we study the dipole moment, linear polarizability and first hiperpolarizability of 09cis, 11cis, 13cis and all-trans retinal derivatives in the gaseous phase and in different solvents. The solvent effects were modelled using the sequential Quantum Mechanics/Molecular Mechanics – S-QM/MM – methodology and the electric properties were calculated numerically with the finite field method. We use an average solvent electrostatic configuration – ASEC – to obtain the same statistical average with just one quantum mechanics calculation, instead of performing several quantum mechanics calculations for each one of the configurations of liquid. The second-order Møller–Plesset perturbation theory – MP2 – were used to describe the electronic structure. Our results show that the presence of the solvent increases the first hyperpolarizability of molecules of retinal [retinoic acid] by 17%-120% [5%-65%] when compared with corresponding gas phase results. It is found, in addition, that the dipole moment and the first hyperpolarizability are particularly affected by changes in the polarity and nature of solvent. A comparative analysis between cis and trans retinal derivatives shows that the isomerization effects have a marked influence on both the dipole moment and the average first hyperpolarizability. / Neste trabalho estudamos o momento de dipolo, a polarizabilidade linear, e a primeira hiperpolarizabilidade de derivados de retinal 09cis, 11cis, 13cis e todo-trans em fase gasosa e diferentes solventes. Os efeitos de solvente foram modelados usando a metodologia seqüencial Mecânica Quântica/Mecânica Molecular - S-QM/MM - e as propriedades elétricas foram calculadas numericamente com o método de campo finito. Usamos uma configuração eletrostática média de solvente – ASEC – para obter a mesma média estatística com apenas um cálculo de mecânica quântica, ao invés de realizar diversos cálculos de mecânica quântica para cada uma das configurações de líquido. A teoria de perturbação de Møller–Plesset de segunda ordem - MP2 - foi usada para descrever a estrutura eletrônica. Nossos resultados mostram que a presença do solvente aumenta a primeira hiperpolarizabilidade de moléculas de retinal [ácido retinóico] em 17%-120% [5%-65%] quando comparados com os correspondentes resultados de fase gasosa. É encontrado, além disso, que o momento de dipolo e a primeira hiperpolarizabilidade são particularmente afetados pela mudança na polaridade e natureza do solvente. Uma análise comparativa entre derivados de retinal cis e trans mostra que os efeitos de isomerização têm uma influência marcante sobre ambos, o momento de dipolo e a primeira hiperpolarizabilidade média.