Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-06-08T13:51:53Z No. of bitstreams: 1 douglasmartinsvieiradasilva.pdf: 9760300 bytes, checksum: 76f54b4635afbf189d4c45e3c3a06ab7 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-06-08T13:53:47Z (GMT) No. of bitstreams: 1 douglasmartinsvieiradasilva.pdf: 9760300 bytes, checksum: 76f54b4635afbf189d4c45e3c3a06ab7 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-08T13:53:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 douglasmartinsvieiradasilva.pdf: 9760300 bytes, checksum: 76f54b4635afbf189d4c45e3c3a06ab7 (MD5) Previous issue date: 2016-02-24 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / NiTi (nitinol) é uma liga com efeito memória de forma (EMF), o EMF é um termo utilizado para descrever a capacidade de certos materiais, depois de deformados plasticamente, voltarem às suas formas originais por aquecimento. Ligas com essa propriedade são empregadas em vários setores da indústria metalúrgica, que vão desde aeroespacial, eletrônica, construção, Robótica e Bioengenharia. Podem ser utilizadas em conectores, sensores, dispositivos de segurança e muitas outras aplicações. Este trabalho foi divido em duas partes: utilizando os parâmetros do potencial TBSMA, energia de coesão, parâmetros de rede em T=0K, para a fase B2 NiTi, retirados do trabalho do Liu e colaboradores, estudamos a formação de nano os com simulações via Dinâmica Molecular (DM) em duas fases especí cas da liga de NiTi: a fase de alta temperatura B2 cúbica (austenítica) e a fase de baixa temperatura B19 monocíclica (martensítica), alongando o sistema em diferentes direções cristalográ cas; ajustamos os parâmetros do potencial TB-SMA para a liga NiTi na fase B19', calculando (via método de Parrinello- Rahman) a variação do volume e da entalpia do sistema com a temperatura, obtendo a temperatura de fusão com ótima concordância com valor experimental e comprovando a e cácia do potencial utilizado. Apresentamos resultados das energias do estado fundamental e a estabilidade mecânica relativa as fases B2, B19, B19' e BCO, bem como as transições de fase ocorridas sob tensão mecânica e os parâmetros de rede para cada uma dessas fases. Vimos que é necessário uma tensão xz = 0.38 GPa para estabilizar a fase B19'. Também determinamos as constantes elásticas e os parâmetros elásticos macroscó- picos (módulos de bulk, limites de Reuss e Voigt) para a fase B19' de NiTi. Os resultados estão em ótima concordância com dados experimentais. / NiTi (Nitinol) is an alloy with shape memory e ect (SMA), the SMA is a term used to describe the ability of some materials after having been deformed plastically, back to its original shape by heating. Metallic materials that have this interesting property are employed in various sectors of the metallurgical industry, ranging from aerospace, electronics, construction, Robotics and Bioengineering. This type of material can be used in connectors, sensors, safety devices, and many other applications. This study was divided into two parts: using the parameters the potential TB-SMA, energy choesion, lattice parameters at T=0K, for the phase B2 NiTi, removed from Liu et al work, we studied the formation of nanowires with means molecular dynamics (MD) simulations at two speci c stages of NiTi alloy: a high-temperature phase B2 cubic (austenitic) and phase B19 monocyclic low temperature (martensite), extending the system in di erent crystallographic directions; adjust the TB-SMA potential parameters for the NiTi alloy in B19' phase, calculating (by method Parrinello-Rahman) the volume variation and the enthalpy of the system to temperature, obtaining the melting temperature with excellent agreement with experimental value and proving the e ectiveness of potential use. We present results of the energy of the ground state and the mechanical stability relative B2, B19, B19' and BCO phases, as well as phase transitions observed under mechanical tension and the network parameters for each of these phases. We saw that a voltage is necessary xz = 0.38 GPa to stabilize the B19' phase. Also determine the elastic constants and the macroscopic elastic parameters (bulk modules, limits Reuss and Voigt) for phase B19' of NiTi. The results are in excellent agreement with experimental data.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-06-07T14:31:23Z No. of bitstreams: 1 alisonarantesgoncalves.pdf: 9032611 bytes, checksum: 93776f55ce3ecc6dc5c2e6997dc1283a (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-07-13T13:23:26Z (GMT) No. of bitstreams: 1 alisonarantesgoncalves.pdf: 9032611 bytes, checksum: 93776f55ce3ecc6dc5c2e6997dc1283a (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-13T13:23:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 alisonarantesgoncalves.pdf: 9032611 bytes, checksum: 93776f55ce3ecc6dc5c2e6997dc1283a (MD5) Previous issue date: 2016-02-23 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Nesta tese estudamos a estrutura de bandas de fônons e a condutividade térmica de cristais fonônicos em temperaturas sub-Kelvin. O espectro fonônico de baixas frequências (até dezenas de GHz) foi obtido da solução da equação de onda generalizada através do método de Expansão em Ondas Planas. Os resultados para estruturas com periodicidade bidimensional da ordem de mícrons apresentam band gaps e faixas estreitas de transmissão. Este comportamento é interessante para o controle de vibrações mecânicas como em um filtro de frequências operando na frequência de GHz. A densidade de estados foi calculada com o objetivo de estudar problemas de transporte envolvendo materiais fonônicos. Além disso, calculamos a condutividade térmica cumulativa no regime de temperaturas de sub-Kelvin em micro cristais fonônicos visando possíveis aplicações em materiais termoelétricos. Esses cálculos se baseiam na teoria de transporte de Boltzmann a baixas temperaturas a fim de enfatizar o papel dos fônons de baixa frequência e negligenciar o espalhamento fônon-fônon. Em acordo com resultados recentes na literatura, mostramos que a condutividade térmica cumulativa das estruturas fonônicas cai acentuadamente em relação a suas matrizes (bulk). Dependendo da estrutura esta redução pode ser atribuída à velocidade de grupo dos fônons, à densidade de estados ou à presença de band gaps completos. / In this thesis we have studied the phononic band structure and the thermal conductivity of phononic crystals at sub-Kelvin temperatures. The low-frequency phonon spectra (up to tens of GHz) were obtained by solving the generalized wave equation with the Plane Wave Expansion method. The results for structures with two dimensional periodicity of the order of micrometers show the presence of GHz band gaps and narrow pass band. Such behavior is suitable for mechanical vibrations management like a GHz transversal phononic band pass filter. The phonon density of states was calculated aiming the study in transport problems involving phononic materials. Moreover, we have calculated the cumulative thermal conductivity at sub-Kelvin temperature regime of micro-phononic crystals aiming possible applications in thermoelectrics materials. The calculations were based in Boltzmann transport theory at low temperatures in order to highlight the role of low-frequency thermal phonons and to neglect phonon-phonon scattering. In accordance with recent results in the literature, our findings show that the cumulative thermal conductivity of the phononic crystals drops dramatically when compared with their bulk counterpart. Depending on the structural composition this reduction may be attributed to the phonon group velocity, the density of states or the presence of complete band gaps.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-04-26T13:52:48Z No. of bitstreams: 1 danielaluciaferreira.pdf: 2001864 bytes, checksum: baa9c94a0457494a3f6bf721819ac7fe (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-04-26T13:53:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 danielaluciaferreira.pdf: 2001864 bytes, checksum: baa9c94a0457494a3f6bf721819ac7fe (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-26T13:53:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 danielaluciaferreira.pdf: 2001864 bytes, checksum: baa9c94a0457494a3f6bf721819ac7fe (MD5) Previous issue date: 2016-09-19 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O uso de álcoois como combustíveis tem sido considerado uma promissora fonte de energia renovável. Considerável atenção tem sido dada às reações de metanol, uma vez que é um combustível alternativo importante. Nessa dissertação foi feito primeiramente um estudo dos sistemas moleculares que envolvem a reação entre o metanol e o radical hidroxila, otimizando-se as geometrias envolvidas em diferentes níveis teóricos como o Density Functional Theory (DFT), Hartree Fock (HF) e Coupled Cluster (CCSD(T)) calculados pelo MOLPRO [1]. A partir destes resultados foram construídos gráficos energéticos, que caracterizam a superfície de energia potencial de forma não-analítica. Utilizou-se métodos clássicos no estudo da dinâmica de reações químicas, gerando condições iniciais pelo método Quasiclassical Trajetory (QCT), em seguida, passamos ao estudo de trajetórias on-the-fly, que possui um custo computacional muito elevado inviabilizando um estudo estatístico das velocidades de reação. A partir daí, os procedimentos para calcular as constantes de velocidade em função das propriedades moleculares teóricas passou a ser investigado usando o pressuposto fundamental de que o perfil da reação pode ser descrito a um nível teórico pela Teoria do Estado de Transição (TST) usando-se para isto o programa kcvt [28]. Obtivemos as geometrias otimizadas, os gráficos energéticos de todos os pontos das reações OH+CH3OH→H2O+CH2OH e OH+CH3OH→H2O+CH3O nos níveis DFT - funcional BHLYP, HF e CCSD(T), assim como as constantes de velocidade canônica para uma faixa de temperatura de 120K a 3000k. / The use of alcohol as fuel has been considered a promising source of renewable energy. Considerable attention has been given to the reactions of methanol, since it is an important alternative fuel. In this dissertation, firstly it was studied molecular systems involving the reaction between methanol and the hydroxyl radical, optimizing the geometries involved in different theoretical levels like Density Functional Theory (DFT), Hartree Fock (HF) end Coupled Cluster (CCSD(T)) calculated by MOLPRO [1] . From these results it were built energy graphics that characterize the potential energy surface which is not analytical. We used standard methods to study the dynamics of chemical reactions, generating initial conditions by Quasiclassical Trajetory (QCT) method, passing to the study of trajectories on-the-fly, which has a very high computational cost invalidating a statistical study of reaction rates . Thereafter, the procedures to calculate the rate constants on the basis of theoretical molecular properties has been investigated using the fundamental assumption that the profile of the reaction can be described in a theoretical level by The Theory of State Transition (TST) using- to this the kcvt program [28]. We obtained the optimized geometries, the energy graphs of all the points of the reactions OH+CH3OH→H2O+CH2OH and OH+CH3OH→+H2OCH3O in the DFT-BHLYP, HFandCCSD(T)levels, as well as the canonical rates constants for a temperature range from 120K to 3000K.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2018-05-10T14:07:53Z No. of bitstreams: 1 monicacristinamelquiades.pdf: 3336410 bytes, checksum: b0292bcffca349c4979d58c19d8cfc83 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2018-09-03T16:03:10Z (GMT) No. of bitstreams: 1 monicacristinamelquiades.pdf: 3336410 bytes, checksum: b0292bcffca349c4979d58c19d8cfc83 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-03T16:03:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 monicacristinamelquiades.pdf: 3336410 bytes, checksum: b0292bcffca349c4979d58c19d8cfc83 (MD5) Previous issue date: 2017-10-27 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Nesse trabalho são apresentados os resultados da produção e caracterização de diodos orgânicos emissores de luz sensível ao infravermelho próximo, OLEDs de conversão ascendente de energia que são conhecidos como OLEDs tipo up-converter. O desempenho da camada sensível ao infravermelho é um fator fundamental para o funcionamento do dispositivo. Neste sentido, moléculas de ftalocianinas apresentam respostas eletrônicas quando são expostas a radiação infravermelha. Na primeira parte do trabalho foram investigadas as propriedades ópticas e elétricas de filmes de ftalocianinas fabricados por evaporação térmica a vácuo. As ftalocianinas estudadas foram: ftalocianina de cobalto, ftalocianina de cobre, ftalocianina de magnésio, ftalocianina de platina e naftalocianina de estanho. Essas moléculas foram caracterizadas usando diferentes técnicas, tais como, espectroscopia de absorção UV-VIS e voltametria cíclica, espectrometria de massa, difratometria de raios-X e medidas elétricas, a fim de se obter suporte para o uso dessas moléculas como camada ativa nos dispositivos up-converters. Entre as ftalocianinas estudadas, a naftalocianina de estanho se mostrou a melhor candidata para atuar como camada sensível para a fabricação dos dispositivos. Porém, OLEDs up-converters usando naftalocianina de estanho como camada sensível ao infravermelho apresentaram baixa resposta a radiação infravermelha e baixa eficiência de conversão. Assim, para tentar solucionar esse problema, foi necessário fabricar alguns OLEDs up-converters usando uma camada de ftalocianina codepositada com fulereno como a camada sensível ao infravermelho. A codeposição consiste em uma técnica em que as moléculas de ftalocianinas e de fulereno são sublimadas simultaneamente. A partir da técnica de codeposição, é possível obter uma blenda com diferentes propriedades ópticas e elétricas. A camada codepositada apresentou uma redução significativa na mobilidade de buracos, o que levou a um aumento da eficiência de conversão do dispositivo, evidenciando o uso destes materiais para a fabricação de OLEDs sensíveis ao infravermelho para aplicações em sistemas de visão noturna. / In this work the results of the production and characterization of Organic Light Emitting Diodes with near-infrared sensitive layer up-converter are presented. The infrared sensitive layer performance is a key factor for the operation of the device. Phthalocyanine molecules have an electronic response when they are exposed to the infrared radiation. In the first part of the work the optical and electrical properties of phthalocyanine films manufactured by vacuum thermal evaporation were investigated. The phthalocyanines studied were: cobalt phthalocyanine, copper phthalocyanine, magnesium phthalocyanine platinum phthalocyanine and tin naphthalocyanine. These molecules were characterized using different techniques, such as UV-VIS absorption spectroscopy and cyclic voltammetry, mass spectrometry, X-ray diffractometry and electrical measurements, in order to obtain support for the use of these molecules as active layer of up-converter devices. Among the studied phthalocyanines, tin naphthalocyanine was the best candidate to act as a sensitive layer for the manufacture of the devices. However, OLEDs up-converters using tin naphthalocyanine as an infrared sensitive layer showed low response to infrared radiation and low conversion efficiency. Thus, to solve this problem, it was necessary to manufacture OLEDs up-converters using a phthalocyanine layer co-deposited with fullerene as infrared sensitive layer. Co deposition consists of a technique in which the phthalocyanine and fullerene molecules are simultaneously sublimated. From the co-deposition technique, it is possible to obtain a blend with different optical and electrical properties. The co-deposited layer showed a significant reduction in hole mobility, which led to an increase in the conversion efficiency of the device, evidencing the use of these materials for the manufacture of infrared sensitive OLEDs for applications in night vision systems.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-01-04T14:27:39Z No. of bitstreams: 1 thiagodeoliveiramendes.pdf: 10542310 bytes, checksum: 9b116b21c7d753e1a26ffeaeab698db5 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-01-25T15:58:12Z (GMT) No. of bitstreams: 1 thiagodeoliveiramendes.pdf: 10542310 bytes, checksum: 9b116b21c7d753e1a26ffeaeab698db5 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-25T15:58:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 thiagodeoliveiramendes.pdf: 10542310 bytes, checksum: 9b116b21c7d753e1a26ffeaeab698db5 (MD5) Previous issue date: 2015-08-04 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O estudo de amostras complexas, como alimentos, fármacos e fluidos biológicos necessita de métodos robustos de análise de dados, uma vez que estas amostras podem conter informações de dezenas a milhares de constituintes. A pesquisa desenvolvida neste trabalho tem como temática principal a aplicação de métodos multivariados de análise para extrair informações a partir dos espectros vibracionais (infravermelho e Raman) ou de massas, de amostras complexas. Técnicas de separação tais como CE, GC e LC são utilizadas como abordagem auxiliar para fornecer informações aos modelos multivariados propostos. Cinco aplicações são discutidas no texto. A primeira faz o uso da PCA sobre cromatogramas de GC de diferentes amostras de óleo de soja e azeite de oliva, buscando realizar uma análise exploratória das duas classes de óleos vegetais. Na sequência são analisadas misturas com adições controladas de óleo de soja em azeite de oliva pelas técnicas de absorção infravermelha e espalhamento Raman, com o objetivo de propor uma regressão PLS que determine o percentual de adição. A segunda aplicação aborda a busca de marcadores vibracionais, infravermelho e Raman, que possam ser utilizados para a quantificação do percentual de gordura em amostras de leite fluido. Neste estudo foi realizada uma análise do perfil de ácidos graxos presentes no leite pela técnica de GC, com o objetivo de selecionar uma molécula representativa de triacilglicerol que foi utilizada para simular espectros vibracionais por modelos teóricos. A partir dos espectros obtidos por simulação computacional foi proposta a atribuição de modos vibracionais presentes na gordura do leite. Foi também proposto um modelo MLR preditor do percentual de gordura em amostras de leite fluido, cujas variáveis vibracionais foram previamente selecionadas a partir de um modelo PLS. Outra aplicação foi a utilização de modelo PLS sobre espectros Raman para a determinação simultânea das concentrações de rifampicina, isoniazida, etambutol e pirazinamida em amostras de comprimidos utilizados no tratamento antituberculose. A quarta aplicação está focada na quantificação do percentual de soro de leite adicionado fraudulentamente em amostras de leite por análise do perfil de ácidos graxos por GC e CE. Uma análise discriminante foi utilizada para selecionar marcadores de ácidos graxos que foram monitorados por regressão MLR. Por fim, é apresentada a elaboração de um tutorial completo de análise univariada e multivariada de dados, desenvolvido em R-software, para a determinação de biomarcadores em experimentos de metabolômica baseados em análises de espectros de massas. Todas estas aplicações têm como interseção o uso de métodos multivariados de análise de dados como ferramenta principal para propor novos marcadores vibracionais/metabolitos, assim como, métodos alternativos para a quantificação de diferentes analitos. / The study of complex samples such as food, drugs, and biological fluids require a robust data analysis methods, since these samples may contain information tens of thousands of constituents. The research developed in this work has as main theme the application of multivariate analysis methods to extract information from the vibrational spectra (infrared and Raman) or mass spectra of complex samples. Separation techniques such as CE, GC and LC are used as an auxiliary approach to providing information to the proposed multivariate models. Five applications are discussed in the text. The first makes use of PCA on GC chromatograms of samples of soybean oil and olive oil, searching for an exploratory analysis of the two classes of vegetable oils. Following are analyzed with mixtures of controlled additions of soybean oil in olive oil, by infrared absorption and Raman scattering techniques, with the aim of proposing a PLS regression to determine the percentage of addition. A second application addresses the search vibrational markers, infrared and Raman, that may be used to quantify the percentage of fat in milk fluid samples. In this study we carried out a profile analysis of fatty acids present in milk by CG technique, for the purpose of selecting a representative molecule of triacylglycerol was used to simulate vibrational spectra by theoretical models. From the spectra obtained by computer simulation was proposed assignment of vibrational modes present in milk fat. It was also proposed an MLR predictor model of the percentage of fat in fluid samples, whose vibrational variables were previously selected from a PLS model. Another application has been the use of PLS model of Raman spectra for the simultaneous determination of concentrations of rifampicin, isoniazid, ethambutol and pyrazinamide in tablet samples used in anti-tuberculosis treatment. The fourth application is focused on quantifying the percentage of whey added fraudulently in milk samples for analysis of the fatty acid profile by GC and CE. A discriminant analysis was used to select fatty acids markers that were monitored by MLR regression. Finally, it shows the preparation of a complete tutorial of univariate and multivariate data analysis, developed in R-software, for the determination of biomarkers in metabolomics experiments based on mass spectra analysis. All these applications have the intersection as the use of multivariate methods of analyzing data as the main tool to propose new vibrational / metabolite markers as well as alternative methods for quantification of various analytes.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-01-19T10:10:26Z No. of bitstreams: 1 charlesdiasdebrito.pdf: 2413607 bytes, checksum: f1809f4cce1cb76f35fa95ba6b716e99 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-01-25T17:43:32Z (GMT) No. of bitstreams: 1 charlesdiasdebrito.pdf: 2413607 bytes, checksum: f1809f4cce1cb76f35fa95ba6b716e99 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-25T17:43:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 charlesdiasdebrito.pdf: 2413607 bytes, checksum: f1809f4cce1cb76f35fa95ba6b716e99 (MD5) Previous issue date: 2015-02-24 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Neste presente trabalho foi realizado uma busca conformacional dos ácidos graxos esteárico, oleico, palmítico, do álcool glicerol e do triacilglicerol (TAG) que é formado pela junção dos três ácidos citados anteriormente com o glicerol. Tais compostos estão todos situados na gordura do leite bovino [1]. Este foi o maior motivo para os tê-los estudados. Para isso, utilizamos a mecânica molecular (MM), dinâmica molecular (DM) e mecânica quântica (MQ). Foram feitas as otimizações destas moléculas no vácuo e na água. Então, após tais otimizações obtemos seus espectros infravermelho (IR) e RAMAN. Com os resultados obtidos fomos capazes de compará-los aos já existentes na literatura. Podendo estes resultados também, contribuir com informações de propriedades ópticas da gordura do leite bovino a grupos experimentais. Visto que conseguimos um resultado bastante detalhado e satisfatório. / In this present study was performed a conformational search of stearic fatty acids, oleic, palmitic, alcohol glycerol and the triacylglycerol (TAG) that is formed by the junction of the three acids above with glycerol. Such compounds are all situated in bovine milk fat. And this was the biggest reason to have them studied. For this, we use molecular mechanics ( MM ) , molecular dynamics (MD ) and quantum mechanics (QM ). Were made optimizations of these molecules in vacuum and water and then after such optimizations we obtain its infrared (IR) spectra and RAMAN. With the results we were able to compare them with existing in the literature.These results may also, contribute with information of optical properties of bovine milk fat the experimental groups. Since we can a very detailed and satisfactory result.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-01-19T14:05:14Z No. of bitstreams: 1 marcelomoreiragoulart.pdf: 10308658 bytes, checksum: f8584bc8a12f11d188a8cdb968acd85d (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-01-25T17:58:35Z (GMT) No. of bitstreams: 1 marcelomoreiragoulart.pdf: 10308658 bytes, checksum: f8584bc8a12f11d188a8cdb968acd85d (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-25T17:58:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 marcelomoreiragoulart.pdf: 10308658 bytes, checksum: f8584bc8a12f11d188a8cdb968acd85d (MD5) Previous issue date: 2014-10-24 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Alcoóis e fulerenos estão entre as espécies atualmente observadas no meio interestelar (MI). Metanol é, dentre as espécies encontradas no espaço, uma das mais estudadas e sua importância como molécula orgânica é bem conhecida. A molécula de fulereno (carbono 60) pode ser responsável por carrear compostos entre diferentes regiões do espaço e pode, também, servir como matriz de reação para moléculas orgânicas tais como alcoóis. A investigação de possíveis reações químicas envolvendo diferentes compostos no MI pode auxiliar a compreensão a respeito da formação e transporte de moléculas no universo. Neste tese foram realizados experimentos nos quais aglomerados puros de metanol, etanol e também aglomerados de C60 dopados com estes alcoóis foram formados a partir da captura individual de moléculas por gotículas de He superfluido com temperatura isotérmica de 0,37 K atingida através de resfriamento evaporativo de átomos de Hélio (He). Após a captura os aglomerados foram ionizados por um feixe de elétrons de 70 eV e acelerados através de um conjunto de lentes eletrostáticas em direção a um analizador por tempo de vôo (TOF) onde o rendimento iônico foi obtido como função da razão massa sobre carga. Cálculos de mecânica molecular com a utilização do campo de forças MM2 e também simulações utilizando dinâmica molecular foram realizadas para interpretar os espectros obtidos. Nesta tese reportamos uma reação química ocorrendo no interior dos aglomerados após o processo de ionização, onde as moléculas de álcool sofrem desidratação, formando água (H2O), éteres dimetílico e dietílico e possivelmente eteno. Há evidências de que a reação é iniciada por um próton advindo da fragmentação de uma das moléculas alcoólicas devido ao processo de ionização. As moléculas de éter tendem a deixar o aglomerado após sua formação enquanto as moléculas de água permanecem no interior, solvatadas por alcoóis. Números mágicos são também observados nos espectros para diferentes números de moléculas de C60 e alcoóis. / Alcohols and fullerenes are among the species observed in the interstellar medium (ISM) to date. Methanol is one of the most studied molecules detected in space and its importance as an organic molecule is well known. The fullerene molecule (carbon 60) could be responsible for carrying compounds along different regions of space and could also serve as a reaction matrix for organic molecules such as alcohols. The investigation of the possible chemical reactions of different compounds in ISM could help to understand the formation and transport of molecules around the universe. In this thesis experiments were performed where pure methanol and etanol clusters as well as C60 clusters doped with those alcohols were formed upon pickup of individual molecules by superfluid He nanodroplets with an isothermic temperature of 0.37 K achieved by evaporative cooling of Helium (He) atoms. After pickup, the clusters were ionized by a 70 eV electron beam and then accelerated through a set of electrostatic lenses to a time-of-flight (TOF) analyzer, where the ion yield was recorded as a function of the mass to charge ratio. Molecular mechanics calculations with the MM2 force field as well as molecular dinamics simulations were performed to interpretate the spectra. Herein we report a chemical reaction occurring within the doped clusters upon ionization, where the alcohol molecules dehydrate forming water (H2O), dimethyl or diethyl ethers and also possibly ethene. There is evidence that the reaction is triggered by a proton coming from the fragmentation of one of the alcohol molecules due to the ionization process. The product ethers tend to leave the cluster after their formation while the H2O remains inside, solvated by alcohols. Magic numbers are also observed at the spectra for different number of C60 and alcohol molecules.

CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Sistemas descritos por Hamiltonianos do tipo Dirac são ubíquos. Surgindo em materiais como grafeno, isolantes topológicos ou recentemente nos semimetais de Weyl. Devido ao interesse tecnológico e acadêmico desses materiais, caracterizar suas propriedades é essencial. Uma abordagem matemática para efetuar o estudo de tais sistemas consiste em discretizar o Hamiltoniano no espaço das posições, mas tal abordagem esbarra no problema da duplicação de férmions. De forma breve, esse problema atesta pela impossibilidade de simulação de férmions livres não massivos em uma rede discreta sem que alguma simetria ou propriedade da Hamiltoniana seja quebrada. No presente trabalho demonstramos que tal problemática não deveria ser causa de preocupação para o estudo de sistemas na matéria condensada, pois podemos utilizar a simetria quebrada para confinar os portadores de carga no sistema para remover os estados duplicados. Tal remoção é conseguida com a inserção de um termo quadrático em relação ao momento, conhecido como massa de Wilson. Nesse sentido podemos inserir um termo de Wilson com quebra de simetria necessária para o confinamento, tornando o problema de duplicação de férmions irrelevante, essa relação não tinha sido notada até o presente trabalho, e recentes resultados na literatura erroneamente atribuem a massa de Wilson com a quebra de uma simetria de reversão temporal, o que não necessariamente é verdade. Nesse contexto além de abordar essa relação a presente dissertação objetiva também elucidar alguns mal entendimentos a respeitos das massas de Wilson, quiralidade e outras simetrias. Para validar nosso argumento central estudamos diversos sistemas de interesse e comparamos com os resultados na literatura. / Hamiltonians of Dirac type are ubiquitous. Appearing in materials such as graphene, topological insulators or recently in the Weyl semimetals. Due to the technological and academic interest of these materials, characterizing their properties is essential. A mathematical approach to study these systems consists of discretizing the Hamiltonian in the space of positions, but such an approach causes the problem of doubling fermions (FDP). We demonstrate the FDP should not be a cause of concern for the study of confined systems because we can use the broken symmetry to confine in the system to remove the duplicate states. Such removal is achieved by inserting a quadratic term with respect to the moment, known as the Wilson mass. In this sense we can insert a Wilson term with symmetry breaking required for confinement, rendering the fermion duplication problem irrelevant, this relationship had not been noticed until the present work, and recent literature results erroneously attribute Wilson’s mass to break of a symmetry of time reversal, which is not necessarily true. In this context, in addition to addressing this relationship, the present dissertation also aims to elucidate some misconceptions regarding the Wilson masses, chirality and other symmetries. In order to validate our central argument we study several systems of interest and compare it with the results in the literature. / Dissertação (Mestrado)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O efeito magnetocalórico, base da refrigeração magnética, é caracterizado por duas quantidades: a variação isotérmica da entropia (ΔST) e a variação adiabática da temperatura (ΔTS); que são obtidas sob variações na intensidade de um campo magnético aplicado. Em sistemas que apresentam anisotropia magnética, pode‐se definir o efeito magnetocalórico anisotrópico, o qual, por definição, é calculado sob variações na direção de aplicação de um campo magnético cuja intensidade mantém‐se fixa, e é caracterizado por duas quantidades: a variação anisotrópico‐isotérmica da entropia (ΔSan) e a variação anisotrópico‐adiabática da temperatura (ΔTan). O efeito magnetocalórico e o efeito magnetocalórico anisotrópico foram estudados nos compostos intermetálicos formados por terras e outros materiais não magnéticos: RNi2, RNi5, RZn e Gd1‐nPrnAl2. Os cálculos foram feitos partindo de hamiltonianos modelo que incluem as interações de troca, Zeeman, de campo cristalino e quadrupolar. / The magnetic refrigeration is based on the magnetocaloric effect. The magnetocaloric potential is characterized by the two thermodynamics quantities: the isothermal entropy change (ΔSiso) and the adiabatic temperature change (ΔTad), which are calculated upon a change in the intensity of the applied magnetic field. In anisotropic magnetic systems it is observed a change in the magnetocaloric effect, since this potential becomes strongly dependent on the direction in which the external magnetic field is applied. The anisotropy in such magnetic systems can lead to an inverse magnetocaloric effect, as well as to the definition of an anisotropic magnetocaloric effect, that by definition is calculated upon a magnetic field which intensity is kept fixed and which orientation is changed from a hard direction of magnetization to the easy direction of magnetization. This anisotropic magnetocaloric effect was performed for the RAl2 intermetallic compounds considering a microscopic model Hamiltonian that includes the Zeeman interaction, the exchange interaction (taken in the mean field approximation) and the crystalline electrical field, that is responsible for the anisotropy in the RAl2 compounds. The anisotropic magnetocaloric was fully investigated for the serie RAl2 and compared with the usual magnetocaloric effect and several curves of (ΔSiso) and (ΔTad) were obtained.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Neste trabalho apresentamos uma investigaÃÃo dos compostos RVO4 (onde R = Sm, Ho, Yb e Lu) e La1-xCexPO4 (onde x = 0,00, 0,04, 0,16, 0,22, 0,32 e 1,00) atravÃs da tÃcnica de espalhamento Raman. Medidas de espalhamento Raman polarizadas foram realizadas nos compostos RVO4 para obter uma descriÃÃo dos fÃnons a temperatura ambiente melhor do que aquelas publicadas anteriormente na literatura. Observamos que a freqÃÃncia da maioria dos fÃnons aumenta com o aumento do nÃmero atÃmico (Z) de R. Este comportamento resulta da contraÃÃo da rede quando R vai de La atà Lu. Por outro lado, devido Ãs dimensÃes e forma dos compostos La1-xCexPO4, medidas de espalhamento Raman nÃo-polarizadas foram usadas para obter seus espectros de fÃnons a temperatura ambiente. Nenhuma mudanÃa apreciÃvel foi observada, indicando que a rede do composto LaPO4 nÃo sofre modificaÃÃes considerÃveis por causa da dopagem de Ce. Contudo alguns fÃnons extras ou adicionais foram observados. A origem desses modos advÃm, provavelmente, da ativaÃÃo de modos infravermelho causadas por quebras de regras de simetria. / In this work we present a Raman investigation of RVO4 (where R = Sm, Ho, Yb and Lu) and La1-xCexPO4 (where x = 0,00, 0,04, 0,16, 0,22, 0,32 and 1,00) compounds. Polarized Raman scattering measurements were carried out in the RVO4 compounds to obtain a better description of the room temperature phonons than those previously reported in literature. We observe that the frequencies of most of phonons increase with increasing atomic number (Z) of R. This behavior results from the lattice contraction when R goes from La to Lu. On the other hand, due to their dimensions and shape, unpolarized Raman scattering was used to investigate the room temperature phonon spectra of La1-xCexPO4 compounds. No appreciable changes were observed, indicating that the LaPO4 lattice is not substantially modified by Ce doping. However, some extra or additional phonons were observed. The origin of these modes comes probably from the activation of infrared modes due to the breakdown of symmetry rules.