Made available in DSpace on 2015-03-26T13:35:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1490865 bytes, checksum: c014553d8c6a9395d9d2f138ae2b16f8 (MD5) Previous issue date: 2014-07-22 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Spin ice is a substance that does not have a single minimal­energy state. Even at very lower temperatures, these compounds shows a residual entropy as well as the water ice. The magnetic ordering of a spin ice resembles the position of hydrogen atoms in water ice, arranged in a tetrahedron and obeying the the ice rule. The most prominent ice spin compounds are holmium titanate and dysprosium titanate. This system is subject to geometrical frustration, when all interactions between pairs are not satisfied simultaneously. The artificial spin ice are structures that have magnetic monodomains subject to geometrical frustration generating mono pole ­ antimonopole pairs (or magnetic charges ) connected by an observable string. As the flow of electrical charges produces electric current, magnetic monopoles that can walk freely generate something like a magnetic current in these frustrated systems. In this work we manufacture and characterize structures of artificial spin ice, produced by nanolithography techniques, arranged in a rectangular unidirectional lattice and characterized by Atomic Force Microscopy (AFM) and Magnetic Force Microscopy (MFM). We note that for this particular lattice, the experimental results of ground state are consistent with the theoretical results also presented in this dissertation. Thus, these systems of artificial spin ice are a proposal for a practical use of magnetic currents caused by application of an external magnetic field. This system can be used at room temperature and its parameters, as nanoislands size and lattice spacing can be turned at will. / Gelo de spin é uma substância que não possui um único estado de mínima energia. Mesmo a temperaturas muito baixas, esses compostos apresentam uma entropia residual, assim como no gelo da água. O ordenamento magnético de um gelo de spin se assemelha a posição dos átomos de hidrogênio no gelo da água, dispostas em um tetraedro e obedecendo a chamada regra do gelo. Os gelos de spin naturais mais comuns são compostos de titanato de hólmio e titanato de disprósio. Este sistema é sujeito à frustração geométrica, quando todas as interações entre pares não são satisfeitas simultaneamente. Os gelos de spin artificiais são estruturas que possuem monodomínios magnéticos sujeitos a frustração geométrica gerando pares monopolo­antimonopolo (ou cargas magnéticas) ligados por uma string observável. Assim como o fluxo de cargas elétricas produz corrente elétrica, monopolos magnéticos podendo andar livremente, geram algo parecido com uma corrente magnética nesses sistemas frustrados. Neste trabalho fabricamos e caracterizamos estruturas de gelos de spin artificiais, produzidas por técnicas de nanolitografia, dispostas em uma rede retangular unidirecional e caracterizadas por Microscopia de Força Atômica (AFM) e Microscopia de Força Magnética (MFM). Observamos que para esta rede em particular, resultados experimentais do estado fundamental condizem com os resultados teóricos também apresentados neste trabalho. Assim, estes sistemas de gelos de spin artificiais são uma proposta para uma utilização prática de correntes magnéticas, causadas pela aplicação de um campo magnético externo. Este sistema pode ser utilizado a temperatura ambiente e seus parâmetros, como tamanho das nanoilhas e espaçamento de rede, podem ser ajustados a vontade.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:35:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2255864 bytes, checksum: 3379a54f5490338aa78351418a7c806a (MD5) Previous issue date: 2007-03-09 / This work aims the morphological and structural characterization of CdTe quantum dots and ultra-thin films grown on Si(111) substrates with hydrogen-terminated surface. The samples were grown by hot wall epitaxy and investigated by atomic force microscopic and specular and grazing incidence X-ray diffraction. Analysis of the atomic force microscopy images shows the presence of isolated pyramidal CdTe islands indicating that the quantum dots follow the Volmer-Weber growth mode. The X-ray diffraction results show that despite a large mismatch (19%) the islands grow epitaxially, following the [111] substrate orientation. The X-ray measurements make also possible the determination of the vertical and lateral dimensions of the islands and the observation that some islands are rotated by 30o degrees in the growth plane. / Neste trabalho, foi feita a caracterização estrutural e morfológica de pontos quânticos e filmes ultrafinos de CdTe crescidos sobre substrato de Si(111) passivado com hidrogênio. As amostras foram crescidas por epitaxia de paredes quentes e caracterizadas por microscopia de força atômica e difração de raios- especular e incidência rasante.As analises das imagens de microscopia de força atômica mostram a existência de ilhas isoladas de formato piramidal, mostrando que o crescimento segue o modo Volmer-Weber. As medidas de difração de raios-X, mostram que apesar do considerável descasamento do parâmetro de rede (19%) as ilhas crescem epitaxialmente, seguindo a direção cristalográfica [111] do substrato de silício. A analise cuidadosa das medidas de difração com incidência rasante permite determinar as dimensões lateral e vertical dos pontos quânticos e a observar existência de uma pequena quantidade de pontos quânticos girados de 30º no plano de crescimento.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:35:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 01 - capa_abstract.pdf: 134195 bytes, checksum: 45ccca4315780ed037185fce918f9327 (MD5) Previous issue date: 2007-03-21 / Universidade Federal de Viçosa / Despite of the recent progress in cancer diagnosis and treatment, the survival rates of patients with tumors in unresectable locations, recurrent or metastatic tumors are still low. On the quest for alternative treatments, oncolytic virotherapy and encapsulation of chemotherapeutic drugs into nanoscale vehicles emerge as promissing strategies. However, several fundamental process and issues still must be understood in order to enhance the efficacy of these treatments. The nonlinearities and complexities inherent to tumor-oncolytic virus and tumor-drug interactions claim for a mathematical approach. Quantitative models allow to enlarge our understanding of the parameters influencing therapeutic outcomes, guide essays by indicating relevant physiological processes for further investigation, and prevent excessive experimentation. The multiescale models for virotherapy presented and discussed in this thesis suggest the appropriate traits an oncolytic virus must have and the less agressive ways to modulate the antiviral immune response in order to maximize the tumor erradication probability. Concerning the model for treatment with chemotherapeutic drugs encapsulated into nanoparticles, we focused on chimeric polymers attached with the doxorubicin drug, that recently are under active investigation. Using the same parameters that characterize these particles and the experimental protocols commonly used for their administration, our results indicate some of the basic features of these nanoparticles that should be developed in order to maximize the therapy's success. / A maior parte das terapias anti-câncer clinicamente usadas tem se desenvolvido empiricamente [1] mas a resposta do tumor e do organismo a essas terapias é não-linear. Portanto, modelos matemáticos podem ser ferramentas complementares (e talvez necessárias) para a compreensão da dinâmica da resposta à droga ou terapia no organismo. Nesta dissertação de mestrado alguns desses modelos são estudados. Em particular, propomos uma estratégia para crescer agregados isotrópicos do modelo de Eden na rede, um modelo estocástico básico para o crescimento de tumores avasculares, Os padrões gerados são caracterizados pela largura da interface, que é calculada considerando o centro da rede ou o centro de massa do agregado como referência, e pela diferença entre as probabilidades de crescimento axial e diagonal. Também foi estudado um modelo de multiescala para viroterapia em tumores avasculares em que as concentrações de nutrientes e vírus são descritas por equações de reação-difusão macroscópicas e as ações de células tumorais são governadas por regras estocásticas microscópicas. O objetivo central dessa parte do trabalho é a determinação do diagrama de estados no espaço de parâmetros. A faixa de parâmetros envolvidos foi estimada a partir de dados experimentais e a resposta das células tumorais à injeção viral apresenta quatro comportamentos diferentes, todos observados experimentalmente. Os valores dos parâmetros que geram predominantemente cada um desses comportamentos são determinados. / Não foi localizado o texto completo O texto publicado trata-se do resumo

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:35:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 4745443 bytes, checksum: e9df978dd48087897127e59c83f364af (MD5) Previous issue date: 2006-03-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In this work we study the pattern formation in the interface between two types of granular materials in a Hele-Shaw cell. Different types of patterns, ranging from almost circular to fingered ones were observed, varying the ratio between the size of the grains and the cell spacing. The transition from patterns with fingers to rounded patterns seems to be continuous. The Fourier transform was obtained for the patterns with and without fingers. Patterns that present fingers showed mode selection, contrary to what happens for the rounded patterns. The dependence of the gyration radius and the number of particles at the border of the pattern was studied as a function of the number of particles inside the pattern. We observed that the gyration radius as well as the number of particles at the border of the pattern follow power laws. Analyses of the pattern border roughness showed that the Hurst exponent decreases as the patterns become more rounded. The roughness does not obey a power law with time. For the patterns with fingers the roughness increases with time and as the patterns become more regular it seem to tend to a saturation value. Finger formation is explained in terms of force transmission through the grains. / Em nosso trabalho, estudamos a formação de padrões na interface entre dois tipos de materiais granulares em uma célula de Hele-Shaw. Diferentes tipos de padrões, variando de desde quase-circulares a até padrões com dedos, formaram- se variando a razão entre o tamanho dos grãos e o espaçamento da célula. A transição de padrões com dedos para padrões arredondados parece ser contínua. Foi obtida a transformada de Fourier para os padrões com e sem dedos, sendo que padrões com dedos apresentam seleção de modos, ao contrário do que ocorre para os padrões sem dedos. A dependência do raio de giração e do número de partículas na borda do padrão foi estudada em função do número de partículas dentro do padrão. Observamos que tanto o raio de giração quanto o número de partículas na borda do padrão obedecem a leis de potência. A análise da rugosidade da borda dos padrões mostrou que o expoente de Hurst decresce à medida que os padrões se tornam mais arredondados. A rugosidade não obedece a uma lei de potência com o tempo. Para padrões com dedos a rugosidade aumenta com o tempo e à medida que os padrões se tornam mais regulares ela parece tender a um valor de saturação. A formação dos dedos é explicada em termos da transmissão de forças através dos grãos.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:35:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2832975 bytes, checksum: 755c3758e19c43f9d50b4a5fdc3052f6 (MD5) Previous issue date: 2007-07-20 / Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / The objective of this work is to verify through an experimental research of the Randorn Fuse Model, how the orientation and disorder of the fuse network influence the process of fracture of a network. To execute the experirnents a circuit of size L x L was created, with the connections among the fuses orienteded by 45° with the direction of the applied potential difference. Two types of wires were used as fuses: copper wires and steel wool wires. The experirnents consisted in applying a potential difference V in the network and to measure the current I. The results were analyzed with the objective of determining their scaling laws changing the disorder or the network size. It was concluded that even for the totally disordered networks scaling laws were not observed. It was verified that for a fixed current above a certain critical current the electric resistance of the network intreases as a power law in time and also that the rupture time of the network decreases as a logarithmic law with the current for values slightly above the critical current, while for currents much larger than the critical current the rupture time decreases as a power law. / O objetivo deste trabalho é verificar, através de um estudo experimental do Modelo Aleatório de Fusíveis, como a orientação e a desordem da rede de fusíveis influenciam o processo de fratura da rede. Para a efetivação dos experimentos foi criado um circuito de tamanho L x L, com as ligações entre os fusíveis orientadas à 45° da direção de aplicação da diferença de potencial. Foram utilizados dois tipos de fios como fusíveis: fios de cobre e fios de palha de aço. Os experimentos consistiram em aplicar uma diferença de potencial V na rede e medir a corrente I. Os resultados obtidos foram analisados com o objetivo de se determinar suas leis de escala quando a desordem ou o tamanho da rede eram variados. Concluiu-se com os resultados que mesmo para as redes totalmente desordenada não foram observadas leis de escalas. Verificou-se ainda que para uma corrente fixa acima de certa corrente crítica, a resistência elétrica da rede aumenta como uma lei de potência do tempo e também que o tempo de ruptura da rede decai como uma lei logarítmica da corrente 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.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:35:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 5424847 bytes, checksum: cd6fd3b0108aa360c842209f90fe91d5 (MD5) Previous issue date: 2007-07-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / There is much current interest in understanding the dynamic principles that generate patterns in space and time. In biology, the complexity of self-organized patterns are seen from colonies of bacterias, of social insects to the human society. Among these, animal foraging patterns associated to the strategies of systematic search for food sources are included. In this dissertation we propose a model for the foraging of underground termites; such model consists of termites that build tunnels in a infinite two-dimensional space subject to a fixed density of food distributed at random. Each tunnel advances for successive segments of unitary length, with directions deviating from that of it predecessor for an aleatory angle evenly distributed between . -α and α . Each termite is characterized by a gain factor gk, and an activity A(t) that evolves in time according to expression: Ak(t + 1) = tanh(Ak(t)gk). If this activity reaches a minimum value, the termite returns to the nest, restoring your activity to the maximum (A=1). Each tunnel is characterized by quantity of pheromone trail that increases when a termite finds food or enters in that tunnel. However, the quantity of pheromone in a tunnel is reduced at a given rate after each time step, that is, after the progress of all tunnels. After tl time steps, new termites penetrate in tunnels; the choice in which of them to enter is proportional to the amount of pheromone. Finally a tunnel can bifurcate, creating a new one, if the amount of termites in it overcome a fixed value. In addition to the structure of the foraging tunnels, we modeled the social facilitation in termites inside a tunnel of size L. In this model, a termite will be inactive if your activity reach a minimum value Amin. If two termites encounter, their activities are restored to the maximum. The foraging efficiency associated to the tunnels is characterized as a function of the maximum deviation angle α , the pheromone decay rate and the number of termites inside of a tunnel necessary for the creation of a new one. For the process of social facilitation we presented the evolution in time of density of active termites. The spatio-temporal patterns for tunnels formation and social facilitation process are also presented. / Há um grande interesse no entendimento dos princípios dinâmicos que dão origem aos padrões espaço-temporais gerados por organismos vivos. Padrões auto-organizados complexos são vistos desde colônias de bactérias, de insetos sociais até a sociedade humana. Entre eles encontram-se os padrões de forrageamento animal associados a estratégias de busca sistemática por fontes de alimento. Nesta dissertação propomos um modelo para o forrageamento de cupins subterrâneos; tal modelo consiste de cupins que constroem túneis em um plano bidimensional infinito sujeito a uma densidade fixa de alimento distribuída aleatoriamente. Cada túnel avança por sucessivos segmentos lineares de comprimento unitário cujas direções desviam-se das dos seus antecessores por um ângulo aleatório distribuído uniformemente entre. -α e α. Cada cupim é caracterizado por um fator de ganho gk e uma atividade A(t) que evolui no tempo de acordo com a expressão: Ak (t+1) = tanh (Ak(t) gk). Se essa atividade atingir um valor mínimo, o cupim volta para o ninho, restaurando sua atividade ao máximo (A=1). Cada túnel é caracterizado por uma quantidade de feromônio de trilha que aumenta quando um cupim encontra comida ou entra nesse túnel. Porém, a quantidade de feromônio no túnel é reduzida em uma dada taxa depois de cada passo de tempo, isto é, após ser feito o avanço de todos os túneis. A cada tl passos de tempo, novos cupins penetram nos túneis; a escolha em qual deles entrar é proporcional à quantidade de feromônio. Finalmente um túnel poderá bifurcar, dando origem a um novo túnel, se a quantidade de cupins neste superar um valor fixado. Além da estrutura dos túneis de forrageamento, modelamos a facilitação social em cupins dentro de um túnel de tamanho L. Nesse modelo um cupim ficará inativo se sua atividade atingir um valor mínimo Amin. Caso dois cupins se encontrem, suas atividades são restauradas ao máximo. A eficiência do forrageamento por meio de túneis é caracterizada em função do ângulo máximo de desvio α , da taxa de decaimento de feromônio e do número de cupins dentro de um túnel necessários para a criação de um novo túnel. Para o processo de facilitação social apresentamos como a densidade de cupins ativos variam no tempo. Os padrões espaço-temporais tanto para a formação de túneis quanto para o processo de facilitação social também são apresentados.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Desenvolvemos uma análise quântica de uma cavidade pendular, utilizando a representação P positiva, mostrando que o estado quântico do movimento de um espelho,um objeto macroscópico, tem efeitos notáveis na dinâmica deste sistema. Este foi proposto anteriormente como um candidato para medidas quanticamente limitadas de pequenos deslocamentos do espelho devido à pressão de radiação, para a produção de estados com emaranhamento entre espelho e o campo e também para estados de superposição do espelho. Contudo, quando tratamos o espelho oscilante como um oscilador quântico encontramos que este sistema sempre oscila, não possui estados estacionários e exibe incertezas na posição e no momento que são tipicamente maiores que os valores médios. Isto significa que a análise linearizada das flutuações realizadas predominantemente para prever estes estados quânticos são de uso limitado. Achamos que a acuracidade alcançável na realização das medidas é muito pior do que o limite quântico padrão, devido ao ruído térmico, que para parâmteros experimentais típicos é enorme mesmo em 2mK. / We perform a quantum mechanical analysis of a pendular cavity, using the positive-P representation, showing that the quantum state of the moving mirror, a microscopic object, has noticeable eects on the dynamics. This system was previously been proposed as a candidate for the quantum-limited measurement of small displacements os the mirror due to radiation pressure, for the production of states with entanglement between the mirror and the field, and even for superposition states of the mirror. However, when we treat the oscillating mirror quantum mechanically, we find that it always oscillates, has no stationary steady-state, and exhibits uncertainties in position and momentum wich are typically large than the mean values. This means that previous linearised fluctuation analyses wich have been used to predict these highly quantum states are of limited use. We find that achievable accuracy in measurement is far worse than the standard quantum limit due to thermal noise, which, for typical experimental parameters, is overwhelming even at 2mK.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Novos protótipos de fármacos estão constantemente a ser sintetizados e muitas estruturas cristalinas de outros ainda são desconhecidas. Tão importante quanto o planejamento e síntese de novos fármacos é a sua caracterização estrutural, uma vez que a sua estrutura (conformação) pode estar diretamente relacionada com a ação terapêutica. O uso da difração de raios X tem sido muito importante na determinação estrutural dos novos compostos sintetizados. Neste trabalho foi feita a determinação da estrutura de LASSBio-1755 com os dados de difração de raios X por policristais. Este composto foi sintetizado no Laboratório de Avaliação e Síntese de Substâncias Bioativas (LASSBio) da Universidade Federal do Rio de Janeiro. O composto LASSBio-1755 pertence a uma nova série de compostos cicloalquil-N-acilidrazônicos planejados para o desenvolvimento de protótipos com atividades antinociceptiva e anti-inflamatórios. Este composto cristalizou-se num sistema triclínico com grupo espacial (P ), com parâmetros de cela unitária a = 4,86647(9) Å, b = 9,3108(2) Å, c = 11,3402(2) Å, α = 106,649(1), β = 101,958(1), γ = 82,629(2) e V = 480,30(2) Å3. A estrutura cristalina de LASSBio-1755 consiste em duas fórmulas unitárias por cela unitária (Z = 2), acomodando uma molécula na unidade assimétrica (Z' = 1). O Método de Rietveld foi utilizado para refinar a estrutura cristalina e o indicador de qualidade do ajuste, bem como os fatores R foram, respectivamente: χ2 = 1,131, RBragg = 0,856%, Rwp =4,174% e o Rexp= 3,692%. As técnicas de calorimetria exploratória diferencial, termogravimetria e espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier também foram utilizadas para análise do composto LASSBio-1755 e os seus resultados corroboraram com os obtidos através da técnica de difração de raios X por policristais. / New drug prototypes are constantly being synthesized and many others crystal structures are still unknown. As important as the design and synthesis of new drugs is their structural characterization, since the structure conformation) can be directly related to the therapeutic action. The use of X-ray diffraction has been very important in the structural determination of new synthesized compounds. In this work we determined the crystal structure of LASSBio-1755 with X-ray powder diffraction data. This compound was synthesized in the Laboratory of Evaluation and Synthesis of Bioactive Substances (LASSBio) of the Federal University do Rio de Janeiro. The compound LASSBio-1755 belongs to a new class of cycloalkyl-N-acylhydrazonic compounds planned for the development of derivatives with antinociceptive and anti-inflammatory activities. This compound crystallized in a triclinic system (P ), with unit cell parameters a = 4,86647(9) Å, b = 9,3108(2) Å, c = 11,3402(2) Å, α = 106,649(1), β = 101,958(1), γ = 82,629(2) and V = 480,30(2) Å3. The crystal structure of LASSBio-1755 consists of two formula units per unit cell (Z = 2), thus accommodating one molecule in the asymmetric unit (Z' = 1). The Rietveld method was used to refine the crystal structure and the goodness-of-fit indicator as well as Rfactors were χ2 = 1.131, RBragg = 0,856%, Rwp = 4,174% and Rexp= 3,692%. Differential scanning calorimetry, thermogravimetric analysis and Fourier transform infrared spectroscopy techniques were also used to analyze the compound LASSBio-1755 and their results corroborate those obtained through the technique of X-ray diffraction by polycrystals.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A urolitíase é um problema de escala mundial, que ocorre em todas as regiões, culturas e grupos raciais. A incidência desta doença vem aumentando ao redor do mundo e dados mostram que no Brasil estima-se que são afetados 5% da população com uma taxa de recorrência de 2,5%. Conhecer a composição mineral e estrutura interna dos cálculos é um passo importante para tentar entender melhor a fisiopatologia desta doença. Quatro cálculos urinários infecciosos, íntegros de grande volume (diâmetro maior que 20 mm), sendo dois provenientes da bexiga e dois de rins, obtidos cirurgicamente no setor de urologia do Hospital Universitário Pedro Ernesto (HUPE/UERJ) foram analisados usando microtomografia (μCT) e difração de raios X por policristais (DRXP). As imagens microtomográficas foram obtidas usando tubo de raios X microfoco na estação TomoLab e radiação síncrotron (SR-μCT) na linha de Física Médica, ambos no Laboratório Síncrotron Elettra, Trieste, Itália. As medidas de DRXP foram realizadas na linha de Difração de Raios X do Laboratório Nacional de luz Síncrotron, Campinas, Brasil. Para os cálculos de bexiga foram encontradas quatro fases cristalinas: estruvita (STV), oxalato mono (COM) e dihidratado (COD) e hidroxiapatita (HAp). Nos cálculos renais foram encontrados STV e HAp, sendo predominante a primeira fase cristalina. A quantidade de material amorfo (não-cristalino) foi maior que 60% da composição das amostras. A técnica convencional utilizada foi eficaz para análise dos cálculos urinários inteiros e possibilitou a visualização de estruturas internas sem interferência de procedimentos prévios de preparação da amostra. As análises de DRXP com fonte síncrotron aliadas ao método Rietveld foram determinantes para identificação e quantificação dos minerais presentes nas varias camadas das amostras. Pode-se constatar a complementaridade entre a μCT e a DRXP para caracterização microestrutural e mineralógica de cálculos urinários humanos. / Urolithiasis is a worldwide problem that afflicts all regions, cultures and ethnics groups. The incidence is increasing around the world and related data about Brazil estimate that affect 5% population with 2.5% recurrence rate. Knowledge of the quantitative mineralogy of urinary calculi is of fundamental importance for optimization of nephrolithiasis therapy and to prevent potential risk of recurrence. The urinary stones used in the present study were made available to us via normal surgery from patients admitted to the Hospital Universitário Pedro Ernesto (HUPE/UERJ). Structural and microstructural characterizations of four urinary calculi samples (RJ100, RJ101, RJ102 e RJ104) were determined by means of X-ray microtomography and powder diffraction. Conventional (μCT) and synchrotron radiation microtomography (SR-μCT) experiments were performed at the TOMOLAB station and SYRMEP (SYnchrotron Radiation on MEdical Physics) beamline, both at the Elettra Synchrotron Light Laboratory in Trieste (Italy), respectively. Synchrotron X-ray powder diffraction (XRPD) data were collected at the X-ray powder diffraction beamline of the National Synchrotron Light Laboratory (LNLS) in Campinas, Brazil. For the bladder stones, RJ100 and RJ104, the identified phases were struvite (STV), calcium oxalate monohydrate (COM) and dihydrate (COD) and calcium hydroxyapatite (HAp). The kidney stones RJ101 and RJ102 can be considered pure struvite stones. Moreover, the Rietveld refinement indicates the presence of more than 60 wt% of amorphous phase of all samples. The use of μCT scanning technology not only improves knowledge of internal structures of intact urinary calculi, but also allowed us to investigate efficiently specimens that run a particular risk of deformation or destruction from conventional preparation. Synchrotron X-ray powder profile-fitting structure refinement using the Rietveld method has proved to be a powerful tool in identifying and estimating the quantitative crystalline phase abundances present in the samples. This work demonstrated the capabilities of a combination ofμCT and XRP analyses for structural and microstructural characterizations of human urinary calculi samples. Moreover, the XRD data demonstrate that STV is the major constituent phase in all samples, which seems to be a tendency in Rio de Janeiro population. Clearly, there is a need for more studies on stone disease from Rio de Janeiro in order to isolate the fundamental reasons for the observed features of the kidney stones distribution.

O efeito magnetocalórico, i.e., o aquecimento e/ou resfriamento de um material magnético sob variação do campo magnético aplicado é a base da refrigeração magnética.O efeito magnetocalórico é caracterizado pela variação da entropia em um processo isotérmico (O efeito magnetocalórico, i.e., o aquecimento e/ou resfriamento de um material magnético sob variação do campo magnético aplicado é a base da refrigeração magnética. O efeito magnetocalórico é caracterizado pela variação da entropia em um processo isotérmico (ΔSiso) e pela variação da temperatura em um processo adiabático ΔTad.Apesar dos inúmeros trabalhos experimentais e teóricos publicados nessa área, muitos aspectos desse efeito ainda não são bem compreendidos.Nesse trabalho discutimos os efeitos da anisotropia sobre as propriedades magnetocalóricas de um sistema de momentos magnéticos localizados. Para essa finalidade, utilizamos um modelo de spins interagentes com um termo de anisotropia uniaxial do tipo DS2 z , onde D é um parâmetro. Nesse modelo, em que o eixo z é a direção de fácil magnetização, a magnitude do parâmetro de anisotropia e a direção do campo magnético aplicado têm um papel fundamental no comportamento das grandezas magnetocalóricas ΔSiso e ΔTad. Realizamos um estudo sistemático para um sistema com J = 1 aplicando o campo magnético em diferentes direções. Os resultados mostram que, quando o campo magnético é aplicado ao longo da direção z, as grandezas magnetocalóricas apresentam o comportamento normal (valores positivos de ΔTad e valores negativos de ΔSiso para ΔB > 0). Quando o campo magnético é aplicado em uma direção diferente do eixo z, as grandezas magnetocalóricas podem apresentar o comportamento inverso (valores negativos de ΔTad e valores positivos de ΔSiso para ΔB > 0) ou o comportamento anômalo (troca de sinal nas curvas de ΔTad e ΔSiso). Resultados equivalentes também foram obtidos para um sistema com J = 7=2. / The magnetocaloric effect, i.e., heating and/or cooling of a magnetic material subjected to magnetic field variation is the basis of magnetic refrigeration. The magnetocaloric effect is caracterized by the entropy change in an isothermic process (ΔSiso) and by the temperature change in an adiabatic process (ΔTad). Despite the large number of experimental and theoretical works published in this area, there are many aspects of the magnetoccaloric effect which are not yet completely understood.In this work we discuss the effects of anisotropy on the magnetocaloric properties of a system of localized magnetic moments. In order to do that, we used a model of interacting spins with a uniaxial anisotropy term DS2 z , where D is a parameter. In this model, where the z axis is the easy magnetization direction, the magnitude of the anisotropy parameter and the direction of the applied magnetic field have an important role in the behavior of the magnetocaloric quantities ΔSiso and ΔTad. We perform a systematic study for a system with J = 1 by applying the magnetic field in different directions. The results show that, when the magnetic field is applied in the z direction, the magnetocaloric quantities have the normal behavior (positive values of ΔTad and negative values of ΔSiso with ΔB > 0). When the magnetic field is applied in a direction different from the z axis, the magnetocaloric quantities can show the inverse behavior (negative values of ΔTad and positive values of ΔSiso with ΔB > 0) or the anomalous behavior (change of sign in the curves of ΔTad and ΔSiso). Similar results have also been obtained for a system with J = 7=2.