Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Neste trabalho, a formulaÃÃo pseudo-clÃssica da superpartÃcula de Brinck-Schwarz relativÃstica e nÃo-relativÃstica à apresentada. Tal formulaÃÃo possui uma parte representada por variÃveis de Grassmann que descrevem os graus de liberdade de spin. Durante a formulaÃÃo da teoria, utilizou-se a teoria dos vÃnculos para possibilitar a quantizaÃÃo do sistema e foi construÃda tambÃm uma Lagrangeana que represente sistemas Grassmannianos. Tal sistema à invariante sob supersimetria e reparametrizaÃÃo. A equaÃÃo de Dirac surge como um vÃnculo da teoria. / In this work, the pseudo-classical formulation of relativistic and non-relativistic Brinck-Schwarz superparticle is presented. Such a formulation has a portion represented by Grassmann variables that describe the degrees of freedom of spin. During the formulation of the theory, we use the theory of constraints to allow quantization of the system and also we constructed a Lagrangian representing Grassmannian systems. Such a system is invariant under supersymmetry and reparameterizations. The Dirac equation appears as a constrainst of theory.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Estudar o comportamento dos aminoÃcidos quando sujeitos a condiÃÃes extremas de temperatura à o objetivo principal dessa tese. Na L-valina (C_5 H_11 NO_2) foram realizados experimentos de absorÃÃo infravermelha, enquanto que experimentos de espalhamento Raman foram realizados nas fases &#945; e &#946; do Ãcido L-glutÃmico (C_5 H_9 NO_4). Para a L-valina, o experimento de infravermelho foi realizado em duas regiÃes espectrais: na primeira o intervalo analisado foi de ~10 a ~700 cm-1 (englobando a regiÃo do infravermelho distante â FAR-IR); na segunda, o intervalo analisado foi de 370 a 4000 cm-1 (englobando a regiÃo conhecida como infravermelho mÃdio: MID-IR). Nos experimentos Raman no Ãcido L-glutÃmico, o intervalo espectral entre ~15 e ~4000 cm-1 foi estudado. Nos experimentos de infravermelho, o parÃmetro termodinÃmico temperatura assumiu valores de 100 K atà 300 K espaÃados por 20 K. Nos experimentos Raman conseguiu-se um espaÃamento de 50 K com a temperatura variando de 18 a 300 K, tanto para a fase &#945; como para a fase &#946;. Na fase &#946;, diversas geometrias de espalhamento foram utilizadas, enquanto que para a fase &#945; somente uma geometria de espalhamento foi analisada. Da anÃlise dos espectros da L-valina foram observados surgimentos e desaparecimentos de modos na regiÃo do infravermelho distante (FAR-IR). Um modo de rede localizado em 103 cm^(-1), desdobra-se em dois modos de maneira rÃpida, e diferente do que seria esperado pela evoluÃÃo espectral &#969; x T. SituaÃÃo inversa, ocorre quando dois modos colapsam em 163 cm^(-1) e, interessantemente, à mesma temperatura que no desdobramento: ~120K. Nas mesmas condiÃÃes outros dois modos, em ~211 cm^(-1) e em ~216 cm^(-1) se reduzem a um Ãnico modo em ~214 cm^(-1). Um pico em ~190 cm-1 desaparece no intervalo 100-120 K. Nesse intervalo tambÃm podemos verificar grandes desvios da linearidade das frequÃncias dos modos em 147 cm^(-1), 196 cm^(-1), 225 cm^(-1) e 305 cm^(-1). Mais ainda, os modos vibracionais em 154cm^(-1) e 214 cm^(-1) apresentam descontinuidade (nesse caso, verificadas entre 120 e 160 K). Isso sugere nÃo se tratar de simples mudanÃas conformacionais, posto que tais ocorrÃncias (desdobramentos, desaparecimentos e fortes nÃo linearidades dos modos) se dÃo num intervalo particular de temperatura. Pode-se concluir daà que o cristal sofre uma transiÃÃo de fase estrutural a partir de 120 K, se completando a 100 K. Observe-se que para a regiÃo MID, a L-valina nÃo apresenta alteraÃÃes espectrais significativas: as frequÃncias dos modos no geral sÃo lineares, constantes e sem descontinuidades. As medidas Raman na forma &#946; do Ãcido L-glutÃmico resultaram num nÃmero constante de modos de vibraÃÃo na regiÃo dos modos da rede durante todo o resfriamento, o que foi interpretado como estabilidade do material. Entretanto, houve colapso (eg.:~500 cm-1, 200 K, Z(XX)Z; trÃs bandas tornaram-se duas) e surgimento (eg.: ~930 cm-1, 120 K, Z(XX)Z; uma banda torna-se duas) de bandas em outras regiÃes do espectro. Tais ocorrÃncias foram interpretadas como alteraÃÃo do ambiente da molÃcula (~930 cm-1), efeito de âaliasingâ dificultando o ajuste por lorentzianas (eg.: ~1070 cm-1), e mudanÃa de conformaÃÃo. Por nÃo estarem associados a levantamentos nem incrementos de degenerescÃncia, tais comportamentos sugerem estabilidade do Ãcido L-glutÃmico na forma &#946;. Os espectros Raman obtidos para a fase &#945; do Ãcido L-glutÃmico se apresentaram completamente regulares: modos lineares, sem descontinuidades nas frequÃncias nem mudanÃa no nÃmero de modos. A partir de todos os resultados obtidos, procurou-se entender que fatores determinam a estabilidade de um cristal de aminoÃcido. A anÃlise do comportamento desta famÃlia de materiais mostra trÃs ânÃveisâ de estabilidade (i) estÃveis (e.g.: Ãcido L-glutÃmico e L-isoleucina), (ii) microtransiÃÃes conformacionais (complexo comportamento vibracional, e.g.: L-alanina) e (iii) cristais que sofrem transiÃÃo de fase estrutural (e.g.: L-valina e L-leucina). Fatores como ordenamento de cadeias laterais, forÃas de van der Waals e comprimento mÃdio das ligaÃÃes de hidrogÃnio (d &#773;_LH) podem influenciar na estabilidade destas estruturas cristalinas. Entretanto, observando somente os comprimentos mÃdios das ligaÃÃes de hidrogÃnio (d &#773;_LH) foi possÃvel inferir uma relaÃÃo entre esse valor e a estabilidade: L-valina e taurina sofrem transiÃÃo (&#12310;d &#773;_LH&#12311;_(L-val)=2.92 &#8491;, &#12310;d &#773;_LH&#12311;_tau=2.90 &#8491;), L-alanina &#8658; micro-transiÃÃo conformacional (&#12310;d &#773;_LH&#12311;_(L-ala)=2.83 &#8491;) e Ãcido L-glutÃmico estÃvel (&#12310;d &#773;_LH&#12311;_(L-glu(&#945;))=2.771 &#8491;, &#12310;d &#773;_LH&#12311;_(L-glu(&#946;))=2.798 &#8491;). Nota-se que: &#12310;d &#773;_LH&#12311;_(L-glu(&#945;,&#946;))<&#12310;d &#773;_LH&#12311;_(L-ala)<&#12310;d &#773;_LH&#12311;_(L-val),&#12310;d &#773;_LH&#12311;_tau. A L-treonina constitui exceÃÃo, pois à estÃvel embora possua &#12310;d &#773;_LH&#12311;_(L-treo)=2.86 &#8491;. Outras tÃcnicas experimentais (e.g.: difraÃÃo e espalhamento de nÃutrons) sÃo sugeridas para serem utilizadas futuramente na abordagem deste problema.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / In the last few decades the physics of low dimensional semiconductor systems have attracted much attention due to the potential applications that arise from their due to electronic and optical properties. For example, InGaAs and InGaAsP heterostructures are currently used in optoelectronic applications that operate in the infrared spectrum. In such systems, the con_nement of charges can be realized in one, two or in three dimensions. The optical properties of quantum con_nement systems are basically determined by electronic transitions. Excitons, formed by an electron-hole pair bounded by coulombic interaction, are the responsible for the emission wavelenght. The aim of this work is to computer the ground state exciton energies in quantum wells, cylindrical quantum wires and pyramidal quantum dots as a function of the their size and shape. The results show that the exciton energies of In0:4Ga0:6As/GaAs quantum wells and wires are in the range from 0.9 to 1.3 eV. The results of In0:4Ga0:6As/GaAs pyramidal quantum dots show that the e-lh (e-hh) recombination energies are approximately 1.3-1.4 (1.18-1.28) eV / A fÃsica de sistemas semicondutores de baixa dimensionalidade tem evoluÃdo bastante nas Ãltimas dÃcadas. Em parte, porque essas estruturas oferecem a oportunidade de testarmos vÃrios modelos teÃricos, mas tambÃm porque existe um grande potencial de aplicaÃÃo tecnolÃgica derivada das propriedades de tais estruturas e dos materiais que a formam. Como exemplo, temos as heteroestruturas semicondutoras formadas com os materiais InGaAs e InGaAsP que sÃo de grande utilidade em dispositivos optoeletrÃnicos emitindo na regiÃo do infravermelho. Nesses sistemas podemos fazer um confinamento dos portadores de carga, como elÃtrons e buracos, em uma, duas ou em trÃs direÃÃes, aos quais sÃo chamados de poÃo (2D), fio (1D) e ponto quÃntico (0D), respectivamente. As propriedades Ãticas dos semicondutores sÃo determinadas pelos autovalores e autovetores do movimento dos elÃtrons e buracos. Os excitons que à o par elÃtron-buraco interagindo entre si sÃo os maiores responsÃveis pela emissÃo (pico da fotoluminescÃncia) em sistemas de confinamento em semicondutores. A interaÃÃo colombiana e o tipo de confinamento imposto pela construÃÃo dessas estruturas junto com suas interfaces graduais afeta o movimento desses portadores. O nosso objetivo neste trabalho à calcular a energia de emissÃo dos excitons elÃtron-buraco leve e elÃtron-buraco pesado em poÃos, fios cilÃndricos e em pontos quÃnticos piramidais em funÃÃo de seus parÃmetros de dimensionalidade. Os resultados obtidos mostram as energias do exciton no poÃo e no fio quÃntico In0.4Ga0.6As/GaAs na mesma ordem de grandeza, estando na faixa de 0.9 à 1.3 eV. Para o ponto piramidal, as energias de recombinaÃÃo do par e-hh (e-lh) estÃo na faixa de 1.3-1.4 (1.18-1.28) eV.

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:07:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Leonardo Bruno.pdf: 3418767 bytes, checksum: 2b7c729e74c5980361a45645741f5b0d (MD5) Previous issue date: 2009-03-26 / Using sequential Monte Carlo simulation and quantum mechanics calculations(S-QM/MM) based on the TD-DFT methods we have been used to study the solvatochromic shift of the orto-betaine in water. Statistically uncorrelated configurations have been obtained from MC simulations with unpolarized and in-solution polarized solute. To account for the solute electronic polarization, we have used an iterative procedure based on the S-QM/MM methodology to determine the in-solution dipole moment of orto-betaine in presence of water molecules treated as point charges. MP2/cc-pVDZ calculations on the configurations bearing the orto-betaine molecule electrostatically embedded in the 320 water molecules show that the solute polarization increases the dipole moment of orto-betaine, compared to gas phase, by 49%, giving the in-solvent dipole values of 12.2 D. MC simulation results for the Helmholtz free energy as function of the torsion angle indicate that the mosts table conformer of the orto-betaine in water is that with an angle of 60o, after including solute polarization. The average number of solute-solvent hydrogen bonds was analyzed and it was found a large increase of 3,25 in polarized situation to only 1,82 in the unpolarized situation. Modeling the water molecules by point charges (electrostatic embedding), the results show that solvent effects on the absorption spectrum have a significant contribution of the electrostatic interactions. In comparison with the result of gas-phase, TD-BHandHLYP/6311+G(2d,p) calculations give for the &#960; &#8594; &#960;&#8727; electronic transition solvatochromic shifts of 0.42 eV and 0.90 eV for the unpolarized and polarized orto-betaine, respectively. The experimental spectral shift value of 0.90 eV is very well reproduced by the present theoretical results after including the solute polarization. The TD-B3LYP/6311+G(2d,p) model gives the corresponding value for the polarized orto-betaine of 0.52 eV which is an underestimated result in qualitative agreement with experiment. This study indicates that the inclusion of the solute polarization is important for a reliable description of the spectral shifts considered here. / Usando seqüencialmente simulações Monte Carlo e cálculos de mecânica quântica (S-QM/MM) baseados no método TD-DFT nós estudamos o deslocamento solvatocrômico da orto-betaína em água. Configurações estatisticamente descorrelacionadas foram obtidas de simulações Monte Carlo com o soluto polarizado e não polarizado em solução. Para levar em conta a polarização eletrônica do soluto, nós usamos um processo iterativo baseado na metodologia S-MC/QM para determinar o momento de dipolo da orto-betaína em solução na presença de moléculas de água tratadas como cargas pontuais. Cálculos MP2/cc-pVDZ nas configurações contendo a molécula de orto-betaína embebida eletrostaticamente em 320 moléculas de água mostram que a polarização do soluto aumenta o momento de dipolo da orto-betaína, comparado com a fase gasosa, em 49% fornecendo o valor de 12,2 D em solução. Os resultados das simulações Monte Carlo para a energia livre de Helmholtz como função do ângulo de torção indicam que o confôrmero mais estável da orto-betaína em água é aquele cujo ângulo é 60&#9702;, após a inclusão da polarização do soluto. O número médio de ligações de hidrogênio soluto-solvente foi analisado tendo sido encontrado um decréscimo substancial de 3,25 ligações na situação polarizada, para somente 1,82 ligações na situação não polarizada. Modelando as moléculas de água por cargas pontuais (embebidas eletrostaticamente) os resultados mostram que os efeitos de solvente no espectro de absorção têm uma contribuição importante de interações eletrostáticas. Em comparação com o resultado de fase gasosa, cálculos TD-BHandHLYP/6-311+G(2d,p) fornecem para a transição eletrônica &#960; &#8594; &#960;&#8727; um deslocamento solvatocrômico de 0,42 eV e 0,90 eV para a orto-betaína não polarizada e polarizada, respectivamente. O modelo TD-B3LYP/6-311+G(2d,p) fornece para a orto- betaína polarizada o correspondente valor de 0,52 eV, que é um resultado subestimado, em acordo apenas qualitativo com o experimento. Este estudo indica que a inclusão da polarização do soluto é importante para uma descrição realista do deslocamento no espectro considerado.

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:07:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_Marcos fisica.pdf: 953271 bytes, checksum: 27094fd5d8fb314f0df53abdef0bdb38 (MD5) Previous issue date: 2009-04-15 / The Ferromagnetic Resonance (FMR) technique at the X-band (~ 9.70 GHz) and Q-band (~ 34.0 GHz) was used to study the magnetic properties of NiO/Co, NiO/Py and Py/FeMn bilayers, and Co/NiO/Co trilayers with different thicknesses, deposited by dc magnetron sputtering technique in the presence of a 400 Oe magnetic field. The FMR experiments were all done at room temperature using a high sensitivity Bruker ESP-300 spectrometer, with static scanning field and usual modulation and phase sensitive detection techniques. The angular dependence of the inplane resonance field allows the measurement of the exchange bias field for some NiO/Py bilayers and the uniaxial anisotropy of the Co layer of NiO/Py bilayers and Co/NiO/Co trilayers. The value of the exchange bias field of the NiO/Py bilayers varies from 29 Oe to 123 Oe while the uniaxial anisotropy field of the Co layer, varies from 5 to 45 Oe. For Co/NiO/Co trilayers, the Co in-plane uniaxial anisotropy field varies from 34 to 216 Oe. The out-of-plane angular dependence of the resonance field allows the measurement of the effective magnetization and the g-factor, which depend not only on the specific parameters of the samples, such as thickness of the ferromagnetic layer, but also on the deposition conditions. The results obtained were compared with known values in the literature and show the high sensitivity of the ferromagnetic resonance technique in the study of the magnetic anisotropy and the exchange bias phenomena. / A técnica de ressonância ferromagnética (FMR) foi utilizada para estudar propriedades magnéticas de bicamadas NiO/Co, NiO/Py e Py/FeMn (Py = Ni81Fe19) e tricamadas Co/NiO/Co, com diferentes espessuras das camadas ferromagnética e antiferromagnética, depositadas pela técnica de dc magnetron sputtering na presença de campo magnético de 400 Oe. Os experimentos de FMR foram todos realizados em temperatura ambiente usando um espectrômetro Bruker ESP- 300 de alta sensibilidade, com varredura do campo estático e técnicas padrões de modulação e detecção sensível à fase, em Banda-X (~ 9.70 GHz) e Banda-Q (~ 34.0 GHz). A dependência angular do campo de ressonância res H no plano do filme permitiu medir o campo de exchange bias observado em algumas bicamadas NiO/Py. Para as demais bicamadas e as tricamadas Co/NiO/Co foi possível medir a anisotropia uniaxial no plano da camada de Co. Os valores dos campos de exchange bias medidos para as bicamadas variaram de 29 Oe a 123 Oe, enquanto que os campos de anisotropia uniaxial variaram de 5 a 45 Oe. Para as tricamadas Co/NiO/Co, os campos de anisotropia uniaxial no plano apresentaram grande variação de 34 a 216 Oe. A dependência angular do campo de ressonância fora-do-plano do filme permitiu obter os valores da magnetização efetiva e do fator-g, dependentes não somente de parâmetros específicos das amostras, como a espessura da camada ferromagnética, mas também das condições de deposição. Os resultados obtidos foram comparados com valores conhecidos na literatura e mostram a alta sensibilidade da técnica de ressonância ferromagnética para o estudo da anisotropia magnética e do fenômeno de exchange bias

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / O objetivo deste trabalho à estudar as propriedades estruturais e dinÃmicas de um sistema binÃrio clÃssico consistindo de partÃculas carregadas que estÃo confinadas em um canal bidimensional. Tal sistema à descrito na literatura como quasi-unidimensional, e esta relevÃncia apoia-se na possibilidade de aplicaÃÃes tecnolÃgicas, como tem sido mostrado recentemente na literatura cientÃfica, bem como no interesse e entendimento em propriedades da FÃsica da matÃria condensada. Apesar do carÃter teÃrico do presente estudo, diversos sistemas experimentais podem ser descritos pelo modelo aqui considerado. O resumo do conteÃdo deste trabalho à apresentado em cada capÃtulo. No capÃtulo 1, à dada uma visÃo geral do presente trabalho. O conceito da cristalizaÃÃo de Wigner à introduzido e sÃo dados exemplos de sistemas experimentais, que exibem uma fase ordenada sob circunstÃncias apropriadas. Discute-se a FÃsica dos plasmas complexos, das suspensÃes coloidais e aplicaÃÃes em sistemas biolÃgicos. Uma descriÃÃo do mÃtodo de simulaÃÃo à dada no capÃtulo 2. As transformaÃÃes de escalas sÃo introduzidas a fim de construir um modelo geral, isto Ã, nÃo dependente das caracterÃsticas particulares do sistema, mas somente das quantidades relevantes gerais. Apresenta-se a tÃcnica de simulaÃÃo por DinÃmica Molecular (DM), focalizando tambÃm a DinÃmica de Langevin. A competiÃÃo entre a interaÃÃo entre partÃcula, na forma de repulsÃo eletrostÃtica, e o confinamento externo, que à suposto parabÃlico e age somente em uma direÃÃo, gera uma estrutura de cadeias no sistema. Uma descriÃÃo do modelo, bem como a aproximaÃÃo harmÃnica utilizada para o cÃlculo dos modos normais e o cÃlculo da energia por partÃcula das vÃrias estruturas de cadeias sÃo dadas no capÃtulo 3. A configuraÃÃo do estado fundamental, as transiÃÃes estruturais de fase e modos normais para o sistema binÃrio de cadeias sÃo examinadas no capÃtulo 4. Para baixas densidades as partÃculas cristalizam-se em uma Ãnica cadeia; com o aumento da densidade uma transiÃÃo zig &#8722; zag ocorre e a Ãnica cadeia se parte em duas. Observa-se que esta transiÃÃo estrutural à caracterizada por uma quebra espontÃnea de simetria. Com o aumento da densidade, o sistema passa para quatro cadeias (caso 1) (partÃculas nÃo alinhadas na vertical), onde a transiÃÃo de duas para quatro cadeias (caso 1) ocorre com uma transiÃÃo zig &#8722; zag, em cada uma das cadeias, acompanhadas por um deslocamento ao longo da direÃÃo da cadeia. EntÃo com um aumento da densidade conduzirà a uma nova estrutura de quatro cadeias (caso 2) (partÃculas alinhadas na vertical). As propriedades dinÃmicas aqui consideradas resumem-se ao espectro de fÃnons, no qual o nÃmero de modos normais à igual ao dobro do nÃmero de partÃculas na cÃlula unitÃria. As conclusÃes e perspectivas sÃo apresentadas no capÃtulo 5. / The aim of this work is to study the structural and dynamical properties of a classical binary system of charged particles confined in a two dimensional channel. Such a system is described in the literature as quasi-unidimensional, and its relevance is supported by the possibility of technological applications, shown recently in the scientific literature, and also the interest and understanding of properties in condensed matter physics. Although the theoretical and numerical character of the present work, several experimental systems can be described by the present model. The summary of the contents of this work is presented in each chapter. In chapter 1, a general overview is given. The concept of Wigner crystallization is introduced, and examples of experimental systems, which exhibit such an ordered phase under proper conditions are given. We discuss the physics of complex plasmas, colloidal suspensions and applications in biological systems. A description of the simulation method is given in chapter 2. Scale transformations are introduced in order to construct a general model, i.e. no longer depending on particular features of the system, but only on relevant parameters of a general model. The Molecular Dynamics simulation technique (MD) is presented, focusing on the Langevin Dynamics. The competition between the inter-particle interaction, in the form of the electrostatic repulsion, and the external confinement, which is assumed to be parabolic and act only in one direction, generates a chain-like strutural pattern. A description of the model, the harmonic approach used in the analytical calculations of the normal modes spectrum, and the analytical calculation of the energy per particle of the different chain-configutations are given in chapter 3. The ground state configurations, the structural phase transitions and normal modes of the present chain-like binary system are presented in Chapter 4. In the low density regime particles crystallize in a single chain. When the density is increased a zig-zag transition occurs and the single chain splits into two chains. Such a transition is characterized by a spontaneous symmetry breaking. With the increase of the density the system changes to the four-chains configuration (case 1) (particles not aligned vertically), where the two -> four chains (case 1) transition occurs through a zig-zag transition accompanied by a shift along the chain direction. A further increase of the density will lead the system to a new ground state configuration with four chains (case 2) (particles aligned vertically). The dynamical properties are related to the phonon spectrum, in which the number of normal modes is two times the number particle in the unit cell. The conclusions and perspectives are presented in chapter 5.

Submitted by Thiago Siqueira (thiago.giordano@gmail.com) on 2017-06-22T15:28:19Z No. of bitstreams: 1 Henrique Pecinatto - Dissertação Física UFAM.pdf: 30208483 bytes, checksum: 1556d02c56b3d5e24a88b592b956e0dc (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2017-06-23T13:22:26Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Henrique Pecinatto - Dissertação Física UFAM.pdf: 30208483 bytes, checksum: 1556d02c56b3d5e24a88b592b956e0dc (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2017-06-23T13:22:44Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Henrique Pecinatto - Dissertação Física UFAM.pdf: 30208483 bytes, checksum: 1556d02c56b3d5e24a88b592b956e0dc (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-23T13:22:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Henrique Pecinatto - Dissertação Física UFAM.pdf: 30208483 bytes, checksum: 1556d02c56b3d5e24a88b592b956e0dc (MD5) Previous issue date: 2017-04-25 / CAPES / Recent studies have shown that antisymmetric hybridization favors the formation of bound states among the quasiparticles, and this is the main mechanism of the enhancement of the superconductivity in two-band systems. In this work, we study a generic two-band superconducting system, which forms intraband Cooper pairs and a term that’s responsible for the creation of Cooper’ pairs formed by fermions from different bands. The hybridization plays the role to transfer the quasiparticles among the bands and it can be tuned experimentally by an external factor like pressure or doping, allowing to explore the phase diagrams. Thus, the model is quite general, and we have the proposal to discuss the differences that hybridization parity acts in the purely intraband and interband case. The excitation energies as well the gap equation are obtained using the Green function’s method, and it had found the purely intraband case is no dependent of the hybridization parity. In the case of symmetric hybridization, the intraband case shows a discontinuity in the order parameter, a fact that doesn’t occur in the antisymmetric hybridization. / Estudos recentes tem mostrado que a hibridização antissimétrica favorece a formação de estados ligados entre as quasipartículas, e este é o principal mecanismo para o aumento da supercondutividade em sistemas de duas bandas. Neste trabalho, é estudado um sistema supercondutor de duas bandas genéricas com a formação de pares de Cooper intrabanda e um termo interbanda responsável pela criação de pares de Cooper formados por férmions de diferentes bandas. A hibridização tem o papel de transferir as quasipartículas entre as bandas e pode ser experimentalmente ajustado por um fator externo tal como a pressão ou dopagem, permitindo explorar os diagramas de fase. Assim, tem-se um modelo bastante geral, com a proposta de abordar as diferenças que a paridade da hibridização infere nos casos puramente intrabanda e interbanda. As energias de excitações bem como as equações de gap são obtidas por meio do método das funções de Green, e é encontrado que os casos puramente intrabanda independem da paridade da hibridização. Para a hibridização simétrica, o caso interbanda apresenta uma descontinuidade no parâmetro de ordem, fato que não ocorre na hibridização antissimétrica.

FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Neste trabalho foi feito o estudo do comportamento dos modos vibracionais presentes nos espectros Raman de policristais de cloridrato de L-cisteÃna, submetidos a condiÃÃes diversas de press~ao entre 0 e 6,86 GPa. Para as medidas de pressÃo foi utilizada uma cÃlula de pressÃo com extremos de diamante do tipo National Bureau of Standard. Verificou-se uma mudanÃa significativa em praticamente todas as regiÃes do espectro Raman da amostra, por volta de 0,8 GPa, inclusive na regiÃo relacionada aos modos da rede. Essa alteraÃÃo nos espectros à um indicativo de que uma transiÃÃo de fase estrutural ocorreu nesse valor de pressÃo. Neste valor de pressÃo tambÃm foi observado o surgimento de uma banda que foi associada a uma vibraÃÃo de estiramento CC e uma banda entre 3300 e 3400cm-1. Entre 1,66 e 2,31 GPa ocorrem mudanÃas em alguns modos internos, embora nÃo estejam associadas a alguma transicÃo de fase. Vericou-se tambÃm, que algums espectros apresentam mudanÃas suaves entre 3,5 e 4,5 GPa. Embora elas nÃo ocorram na regiÃo dos modos externos e, portanto, nÃo estejam associadas à mudanÃa de simetria do cristal. Finalmente, fazendo-se um estudo de descompressÃo, compreende-se que a transiÃÃo de fase à reversÃvel.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Este trabalho à dedicado ao estudo do processo de transporte de fluido e massa atravÃs de sistemas irregulares. Na primeira parte desta tese, abordamos a dinÃmica do escoamento ocorrendo atravÃs de canais rugosos auto-afins. Essencialmente, os aspectos relevantes na compreensÃo do escoamento em sistemas irregulares sÃo o {it estrutural}, intimamente associado à conformaÃÃo topolÃgica e morfolÃgica do meio, e o {it fenomenolÃgico}, que faz referÃncia aos mecanismos de transporte. Portanto, inicialmente descrevemos a topologia e a morfologia do sistema irregular. Consideramos que a geometria das interfaces que constituem o duto apresenta propriedades estatÃsticas invariantes sob transformaÃÃes de escala anisotrÃpicas, ou seja, possuem correlaÃÃes espaciais de longo alcance e podem, portanto, ser caracterizadas como superfÃcies fractais auto-afins. Mostramos que o carÃter irregular desta geometria adiciona um grau de complexidade ao problema do escoamento, refletindo-se nas propriedades dos campos de velocidade e pressÃo. Como complementaÃÃo deste estudo, investigamos o processo do transporte de partÃculas com massa arrastadas por um fluido escoando no interior das estruturas rugosas anteriormente mencionadas. Investigamos como a rugosidade da estrutura influencia fortemente a natureza deste fenÃmeno e estudamos o comportamento do tempo mÃdio de trÃnsito das partÃculas no interior destes dutos rugosos, em funÃÃo de parÃmetros como o nÃmero de Stokes e o coeficiente de restituiÃÃo. Mostramos que o transporte de partÃculas em dutos com geometria auto-afim à caracterizado pela existÃncia de quatro regimes bem distintos entre si e determinados pela competiÃÃo localizada entre dois mecanismos: as interaÃÃes partÃcula-estrutura (colisÃes) e partÃcula-fluido (escoamento). AtravÃs de simulaÃÃes numÃricas de partÃculas nÃo-Brownianas transportadas por um fluido em um meio poroso, investigamos a influÃncia da geometria e dos efeitos inerciais sobre a eficiÃncia de captura de uma matriz sÃlida. No caso de um arranjo periÃdico de cilindros e sob a aÃÃo da gravidade, nossos resultados revelam que $delta sim St$, onde $delta$ à a eficiÃncia de captura de partÃcula, e $St$ à o nÃmero de Stokes. Na ausÃncia de gravidade, observamos uma tÃpica transiÃÃo de segunda ordem entre a captura e a nÃo-captura de partÃculas, que pode ser expressa como $delta sim(St-St_{c})^{alpha}$, com um expoente $alpha approx 0.5$, onde $St_{c}$ à o nÃmero de Stokes crÃtico. TambÃm realizamos simulaÃÃes para o escoamento atravÃs de um meio poroso aleatÃrio e confirmamos que este comportamento para a captura de partÃculas à consistente com o modelo periÃdico simples. AlÃm disso, abordamos outro aspecto do processo de transporte de fluido e massa atravÃs de sistemas irregulares, nomeadamente o transporte e captura de partÃculas arrastadas por um escoamento hidrodinÃmico no interior de uma estrutura arborescente. Uma vez caracterizado o escoamento nestas estruturas complexas, passamos efetivamente à abordagem do processo de transporte de partÃculas com massa arrastadas por um fluido, integrando-se numericamente a equaÃÃo do movimento para cada partÃcula. O objetivo deste estudo à compreender, principalmente, a dinÃmica de captura de partÃculas e poluentes no interior das vias respiratÃrias. No entanto, a aproximaÃÃo realizada foi mais abrangente. Examinamos a influÃncia que certos parÃmetros fÃsicos e geomÃtricos, tais como os fatores de homotesia, os Ãngulos de ramificaÃÃo e o nÃmero de Reynolds, exercem sobre o processo citado. Esta abordagem nos permitiu pÃr em destaque uma universalidade notÃvel das leis de captura nas estruturas ramificadas. / This work is dedicated to the study of the transport process of fluid flow and mass through irregular systems. In the first part of this thesis, we approach the transport of fluids in self-affine fractured channels. Essentially, the important aspects to the comprehension of the fluid flow in an irregular geometry are the {it structural} one, associated to the topological and morphologic conformation of the fractured media, and the {it phenomenological} one, that refers to the transport mechanisms. Therefore, initially we describe the topology and the morphology of the fracture network. We consider that the geometry of the interfaces that constitutes the channel has statistical properties that are invariant under anisotropic transformations of scale, i.e. they possess long-range correlations in space and, than, can be characterized as self-affine fractals surfaces. We show that the irregular character of this geometry adds a degree of complexity to the problem of the fluid flow that substantially affects the statistical properties of the velocity and pressure fields. As a complement of this study, we investigate the process of the particle transport with mass dragged by a fluid that flows into the rough structures previously mentioned. We investigate how the roughness influences the nature of the transport of particles by studying the behavior of their average transit time, as a function of parameters like the Stokes number and the coefficient of restitution. We show that the particle transport in ducts with self-affine geometry displays a complex behavior that is characterized by the existence of four regimes and determined by the local competition between two mechanisms: the interaction between particle and structure (collisions) and between particle and fluid (flow). We investigate through numerical calculation of non-Brownian particles transported by a fluid in a porous medium, the influence of geometry and inertial effects on the capture efficiency of the solid matrix. In the case of a periodic array of cylinders and under the action of gravity, our results reveal that $delta sim St$, where $delta$ is the particle capture efficiency, and $St$ is the Stokes number. In the absence of gravity, we observe a typical second order transition between non-trapping and trapping of particles that can be expressed as $delta sim(St-St_{c})^{alpha}$, with an exponent $alpha approx 0.5$, where $St_{c}$ is the critical Stokes number. We also perform simulations for flow through a random porous structure and confirm that its capture behavior is consistent with the simple periodic model. Moreover, we inquire into another aspect of the transport process of fluid and mass through irregular systems, namely the transport and capture of particles dragged by a hydrodynamic flow into a ramified structure. After we solve the fluid flow through these complex structures, we pass effectively to the investigation of the transport process of massive particle dragged by a fluid, through numerical integration of the movement equation for each particle. The aim of this study is to understand, mainly, the dynamics of particle and pollutants capture into the airways. Nevertheless, the selected approach was broader. We examine the influence that certain physical and geometric parameters, such as the homothety factors, the bifurcation angles and the Reynolds number, exert on the mentioned process. This approach allowed us to clarify a remarkable universality of the laws of capture in the ramified structures.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Materiais do tipo tungstÃnio bronze tÃm atraÃdo a atenÃÃo da comunidade cientÃfica por suas interessantes propriedades fÃsicas. Os tungstÃnios bronze hexagonais do tipo AxWO3 (onde A = K, Rb, Cs) por exemplo, sÃo supercondutores bem conhecidos. O RbBi1/3W8/3O9, particularmente, pertence a classe dos bronzes hexagonais de valÃncia balanceada com formula geral ABxW3-xO9 (A = Cs, K, Rb, Cs, Tl; B = Bi, Nb, Ta, Zr, Sc, etc.). Estes materiais dielÃtricos tÃm atraÃdo um grande interesse, uma vez que, eles exibem sucessivas transiÃÃes de fase, propriedades ferroelÃtricas e geraÃÃo de segundos harmÃnicos. O objetivo deste trabalho foi investigar as propriedades vibracionais do sistema dopado RbBi0,313Nd0,02W8/3O9 com um foco especial na dependÃncia dos modos vibracionais com a pressÃo e à baixas temperaturas. Embora a estrutura do cristal RbBi1/3W8/3O9 nÃo seja conhecida ainda, estudos de difraÃÃo de raios-x mostraram que os hexatungstatos de potÃssio e rubÃdio sÃo isoestruturais e a simetria mais provÃvel à a estrutura de camada ortorrÃmbica, Pbn21, Pbc21, Cmm2. Relatamos neste trabalho resultados de medidas a altas pressÃes hidrostÃticas no intervalo de 0,0-6,6 GPa, medidas de anÃlise tÃrmica diferencial e termogravimÃtricas (DTA-TG), medidas de espectroscopia Raman a baixas temperaturas no intervalo de 295-38 K, medidas de infravermelho à temperatura e pressÃo ambiente e de fotoluminescÃncia tambÃm à temperatura e pressÃo ambiente e cÃlculos clÃssicos de modos de vibraÃÃo. O RbBi1/3W8/3O9 foi dopado com um pequeno percentual do metal de transiÃÃo Nd com o objetivo de usÃ-lo, como Ãon sonda para realizaÃÃo de medidas de fotoluminescÃncia. Com este procedimento, observamos que o Nd, ocupa um sÃtio de baixa simetria. As medidas com pressÃo revelam que o RbBi0,313Nd0,02W8/3O9 apresenta uma transiÃÃo de fase estrutural reversÃvel em torno de 4 GPa quando submetido a altas pressÃes. Esta transiÃÃo està relacionada provavelmente a reorientaÃÃo das unidades octaÃdricas em torno do eixo c com sensÃveis mudanÃas no pseudo plano hexagonal ab. O material tambÃm apresenta provavelmente duas sutis transiÃÃes de fase a baixas temperaturas, uma em torno de 200 K e a outra em torno de 100 K. Estas transiÃÃes sÃo provavelmente devido a rotaÃÃes das unidades octaÃdricas em torno do eixo principal do cristal, sem, contudo modificar significativamente as distÃncias das ligaÃÃes W-O. As medidas de infravermelho revelam a existÃncia de molÃculas de Ãgua no material. As medidas de DTA-TG revelam que a Ãgua observada na amostra à superficial e tambÃm mostram que o material à estÃvel no intervalo de temperatura entre 30 oC e 600 oC. Pelo fato da estrutura deste material ainda nÃo ser conhecida na literatura. CÃlculos clÃssicos de dinÃmica de rede foram realizados no K0,26WO3, que possui assinatura Raman muito similar à do RbBi0,313Nd0,02W8/3O9. O objetivo deste trabalho foi entender os principais aspectos das propriedades vibracionais do K0,26WO3. De posse destes resultados, e devido a relaÃÃo prÃxima entre as estruturas, foi possÃvel discutir as modificaÃÃes estruturais observadas nos espectros Raman do material RbBi0,313Nd0,02W8/3O9 durante os experimentos com variaÃÃo de pressÃo e temperatura. Um aspecto importante dos resultados dos cÃlculos vibracionais foi a previsÃo de modos vibracionais tipos tubulares relacionados Ãs cavidades hexagonais do K0,26WO3. / Tungsten bronzes has attracted great attention owing to it is interesting physical properties. Hexagonal tungsten of the form AxWO3 (with A = K, Rb, Cs), are well know superconductors. The RbBi1/3W8/3O9 (RBW) material, belongs to the valence balanced hexagonal tungsten materials with ABxW3-xO9 stoichiometry (with A = Cs, K, Rb, Tl, and B = Bi, Nd, Ta, Zr, Sc, etc.) These materials present interesting physical properties like rich sequence of phase transitions (rich polymorphism), ferroelectric properties and second harmonic generation. Despite of the unknown structure of this system (we mean spatial symmetry), X-ray experiments suggest that Rubidium and cesium hexatungstates are isostructural with orthorhombic structure belonging possibly to Pbn21, Pbc21 or Cmm2 space group symmetry. The aim of this work was to investigate the vibrational properties of RbBi0,313Nd0,02W8/3O9 system, with special focus on the vibrational properties of this system under extreme conditions of pressure and temperature. We report in this work, a detailed study of Nd3+ doped RBW in witch we have performed light scattering high pressure experiment in the 0,0-6,6 GPa pressure range; light scattering low temperature experiment in the 300-38 K temperature range; DTA-TG experiments; photoluminescence experiments; and lattice dynamics phonons calculation in parent structure. Our results reveal that the RBW materials experiment a pressure induced structural phase transition (SPT) at around 4 GPa. This SPT is related to rotations of octahedral units around the c axis along with subtle changes in the ab pseudo hexagonal plane. Additionally we have observed two temperature induced SPT at around 200 K and 100 K. Both 4 GPa pressure induced and 200 K temperature induced SPT seems to be driven by similar mechanisms. The 100 K temperature induced SPT seems to involve more complex rotations of octahedral. Infrared and termogravimetric (TG-DTA) measurements reveal the observation of superficial water molecules in the RBW material. Termogravimetric measurements indicate that the RBW is stable up to 600 oC. We have performed Lattice dynamics phonon calculations on K0,26WO3 (RBW closely related structure with similar Raman features) in order to get insights on the vibrational properties of hexagonal tungstates. These results allowed us to interpret the transformation mechanisms of the observed pressure and temperature induced phase transitions. The lattice dynamics calculations revealed the existence of radial and tangential motions of oxygen atoms belonging to the hexagonal cavities. The tubular like modes command the dynamics of phase transitions in hexagonal tungsten systems.