nÃo hà / This work discusses the contributions of the Seara of Science for teacher training for undergraduates in physics at the Federal University of Ceara - UFC. The Seara (as it is known) is the body of scientific and technological UFC and has been adding such as monitors, undergraduates Course in Physics and other graduations. Although not designed to train teachers, Seara looks set beyond an area of science communication, helping to train teachers of undergraduates, including those of physics, the assumption from which arose the question of this dissertation research: the extent to which Seara of Science undergraduates to nurture the learning of physics teaching profession? In order to answer this question, we surveyed the executive director of Seara and five former monitors that are currently physics teachers of Basic Education, this research has two objectives: to investigate the extent to which Seara Science contributed to teacher training and for the pedagogical practice of the former monitors of Physics. For that sought: identify situations and practices experienced by subjects in Seara, and also contributed to the construction of knowledge of teaching; found that the former monitors relationships established between the living and Seara in their initial training to act as teachers of physics at Basic Education; identify the difficulties they face in teaching physics, teaching practices and methodologies that have employed to overcome them, from their learning in this space. This thesis also aims at developing a product, namely: a manual of practical physics. The research is characterized as a case study, a qualitative approach. We used a semi-structured interview as a technique for data collection. Their categories of analysis were: Teaching of Physics, Seara of Science, Teacher Education and the Knowledge and teaching practices for the teaching of physics in Basic Education. Teaching of Physics, Seara of Science, Teacher Education and the Knowledge and teaching practices for the teaching of physics in Basic Education. The processing of information used was content analysis. Has a theoretical referential: Nardi,Krasilchik, NÃvoa, Pimenta and Tardif. The survey revealed that contributed to the Seara of Science teacher education subjects and their teaching to enable them: approach to their professional field through interaction with students of Basic Education in concrete situations of teaching and learning, acquire ease to work with students, addressing the physics in a playful manner and deal with unexpected situations, to know the reality of teaching Physics in schools and the students' conceptions and difficulties about the contents of this area. Among the lessons learned in Seara, the subjects showed that the preparation and development of experiments with low cost materials was the most meaningful to their practice, since it has allowed them to address the contents of physics in a practical and contextualized, which makes their classes more dynamic and interactive. The study concluded that Seara has been established as an important area of teaching and learning was a gap in the training of undergraduate students of Physics, Federal University of Ceara. / Esse trabalho trata das contribuiÃÃes da Seara da CiÃncia para a formaÃÃo docente de licenciandos de FÃsica da Universidade Federal do Cearà - UFC. A Seara (como à mais conhecida) à o ÃrgÃo de divulgaÃÃo cientÃfica e tecnolÃgica da UFC e vem agregando, como monitores, licenciandos do Curso de FÃsica e de outras graduaÃÃes. Embora nÃo tenha por objetivo formar professores, a Seara parece configurar-se para alÃm de um espaÃo de divulgaÃÃo cientÃfica, contribuindo para a formaÃÃo docente de licenciandos, dentre eles os de FÃsica, pressuposto a partir do qual surgiu a questÃo de investigaÃÃo dessa dissertaÃÃo: em que medida a Seara da CiÃncia oportuniza aos licenciandos de FÃsica a aprendizagem da profissÃo docente? No intuito de responder a tal indagaÃÃo, pesquisamos o diretor executivo da Seara e cinco ex-monitores que atualmente sÃo professores de FÃsica da EducaÃÃo BÃsica, tendo a presente pesquisa por objetivos: investigar em que medida a Seara da CiÃncia contribuiu para a formaÃÃo docente e para a prÃtica pedagÃgica dos ex-monitores de FÃsica. Para tanto buscou: identificar as situaÃÃes e prÃticas vivenciadas pelos sujeitos na Seara, e como contribuÃram para a construÃÃo dos saberes da docÃncia; verificar que relaÃÃes os exmonitores estabelecem entre a vivÃncia na Seara e a sua formaÃÃo inicial para atuar como professores de FÃsica na EducaÃÃo BÃsica; identificar as dificuldades que enfrentam no ensino de FÃsica, as prÃticas pedagÃgicas e metodologias que tÃm empregado para superÃ-las, a partir de suas aprendizagens nesse espaÃo. A presente dissertaÃÃo ainda objetiva a elaboraÃÃo de um produto, a saber: um manual de prÃticas de FÃsica. A pesquisa caracteriza-se como um Estudo de Caso, de abordagem qualitativa. Utilizou a entrevista semi-estruturada como tÃcnica de coleta de dados. Suas categorias de anÃlise foram: o Ensino de FÃsica, a Seara da CiÃncia, a FormaÃÃo Docente e os Saberes e PrÃticas PedagÃgicas para o ensino de FÃsica na EducaÃÃo BÃsica. O tratamento das informaÃÃes empregou a AnÃlise de ConteÃdo. Teve como referencial teÃrico Nardi, Krasilchik, NÃvoa, Pimenta e Tardif. A pesquisa revelou que a Seara da CiÃncia contribuiu para a formaÃÃo docente dos sujeitos e para sua prÃtica pedagÃgica ao possibilitar-lhes: aproximaÃÃo com seu campo de atuaÃÃo profissional por meio da interaÃÃo com alunos do Ensino BÃsico em situaÃÃes concretas de ensinoaprendizagem; adquirir desenvoltura para trabalhar com os alunos, abordar a FÃsica de forma lÃdica e lidar com situaÃÃes inesperadas; conhecer a realidade do ensino de FÃsica nas escolas, bem como as concepÃÃes e dificuldades dos alunos sobre os conteÃdos dessa Ãrea. Dentre as aprendizagens adquiridas na Seara, os sujeitos apontam que a elaboraÃÃo e o desenvolvimento de experimentos com materiais de baixo custo foi a mais significativa para sua prÃtica pedagÃgica, uma vez que tem lhes permitido abordar os conteÃdos de FÃsica de forma prÃtica e contextualizada, o que torna suas aulas mais dinÃmicas e interativas. O estudo concluiu que a Seara tem se constituÃdo como um importante espaÃo de aprendizagem da docÃncia e sido um diferencial na formaÃÃo de licenciandos de FÃsica da Universidade Federal do CearÃ.

O protocolo conhecido como Dynamic Clamp consiste em utilizar um computador para introduzir condutâncias artificiais em um neurônio biológico. O modo como estas condutâncias dependem da voltagem da membrana ou do tempo são modelado por equações diferenciais que são integradas em tempo real por um computador conectado ao neurônio biológico. Resumidamente, o computador tem acesso ao potencial de membrana dos neurônios através de eletrodos intracelulares conectados a conversores analógico-digitais (ADCs), calcula as correntes a serem injetadas nos neurônios e produz os sinais de saída através de conversores digitalanalógicos (DACs) que produzem a injeção das correntes nos eletrodos intracelulares. De um certo modo, o Dynamic Clamp utiliza os neurônios como simuladores, permitindo investigar a importância de um tipo de condutância para a atividade elétrica de um neurônio, assim como determinar o efeito produzido pelas sinapses em uma rede, combinando o controle e flexibilidade de uma simulação no computador com a acurácia e o realismo de um experimento em eletrofisiologia. Descrevemos a implementação de um protocolo de Dynamic Clamp utilizando um computador pessoal tipo IBM-PC que permitiu contornar 3 das principais limitações que apresentam alguns dos programas de Dynamic Clamp comerciais/gratuitos disponíveis atualmente: (a) Garantia de que o sistema roda em tempo real - nossa implementação é baseada em um programa de Dynamic Clamp que roda em uma plataforma Linux Real-Time que além de controlar os experimentos em tempo real consiste em software livre com codigo fonte aberto e que pode ser instalado gratuitamente; (b) Não necessita de hardware de aquisição de dados dedicado para eletrofisiologia - utilizamos uma placa ADC/DAC comercial comum marca National Instruments modelo PCIMIO16E4. Com o driver COMEDI instalado para placas de aquisição de dados Linux, a maioria das placas ADC/DAC tipo PCI disponíveis no mercado podem ser utilizadas em implementações futuras; (c) Aumentar o número de neurônios que podem ser conectados simultaneamente - desenvolvemos um circuito demultiplex analógico que permite controlar até 8 neurônios biológicos/artificiais a partir das duas saídas analógicas que as placas DAC comerciais possuem e ainda atingir frequências de atualização da corrente de até 3 kHz (para 8 correntes de saída). Apresentamos os resultados de diversos testes que fizemos usando o programa adaptado e o circuito demultiplex para produzir sinapses em tempo real e conectar diversos neurônios artificiais em pequenas redes. Também mostramos alguns resultados preliminares obtidos com a primeira implementação de um modelo de neurônio estocástico tipo Hodgkin-Huxley em um programa de Dynamic Clamp. / The Dynamic Clamp protocol consists in using a computer to introduce artificial conductances in a biological neuron. The voltage- and time-dependency of each conductance is modeled by differential equations integrated in real-time by the computer connected to the biological neurons. In short, the computer executes a 3-phase cycle in which the membrane potential of the neurons is measured by intracellular electrodes and digitized by analog-to-digital converters (ADCs), the currents are calculated based in the digitized membrane potentials and current signals are generated by digital-to-analog converters (DACs). These currents are actually injected in the neurons by other intracellular electrodes. In some extent the Dynamic Clamp uses the neurons as simulators, allowing one to investigate the role of a specific conductance in the intrinsic activity of a neuron as well as to look for the effects of a synapse in the behavior of a small network. The Dynamic Clamp combines the control and flexibility of a computer simulation with the reality of an experiment in electrophysiology. We describe an implementation of a Dynamic Clamp protocol that allowed us to surmount 3 of the main drawbacks present in some commercial/freely available Dynamic Clamp programs: (a) Runs in real time - our implementation is based in a program that runs in a Real-Time Linux platform. This operating system not only ensures the experiments will be controlled in real time but also consists in open source software that can be freely downloaded and installed; (b) No need of special electrophysiology acquisition hardware - we used a commercial ADC/DAC acquisition board model PCI-MIO16E4 from National Instruments. With the COMEDI Linux package driver that is used most of the PCI commercial ADC/DAC boards can be used in future implementations with no change needed in the program itself. (c) We can connect more than two neurons with artificial synapses - we developed an analog demultiplex circuit that allowed us to control simultaneously up to 8 biological/artificial neurons from the two analog outputs available in most of the commercial ADC/DAC boards and we could still reach current update rates of about 3 kHz (for 8 current outputs enabled). We present the results of several tests we performed using the program adapted to control the analog demultiplex to establish synapses and to connect several artificial neurons in small neural networks. Preliminary results from the first implementation of a stochastic whole cell Hodgkin-Huxley model neuron in a real time Dynamic Clamp program are also shown.

O protocolo conhecido como Dynamic Clamp consiste em utilizar um computador para introduzir condutâncias artificiais em um neurônio biológico. O modo como estas condutâncias dependem da voltagem da membrana ou do tempo são modelado por equações diferenciais que são integradas em tempo real por um computador conectado ao neurônio biológico. Resumidamente, o computador tem acesso ao potencial de membrana dos neurônios através de eletrodos intracelulares conectados a conversores analógico-digitais (ADCs), calcula as correntes a serem injetadas nos neurônios e produz os sinais de saída através de conversores digitalanalógicos (DACs) que produzem a injeção das correntes nos eletrodos intracelulares. De um certo modo, o Dynamic Clamp utiliza os neurônios como simuladores, permitindo investigar a importância de um tipo de condutância para a atividade elétrica de um neurônio, assim como determinar o efeito produzido pelas sinapses em uma rede, combinando o controle e flexibilidade de uma simulação no computador com a acurácia e o realismo de um experimento em eletrofisiologia. Descrevemos a implementação de um protocolo de Dynamic Clamp utilizando um computador pessoal tipo IBM-PC que permitiu contornar 3 das principais limitações que apresentam alguns dos programas de Dynamic Clamp comerciais/gratuitos disponíveis atualmente: (a) Garantia de que o sistema roda em tempo real - nossa implementação é baseada em um programa de Dynamic Clamp que roda em uma plataforma Linux Real-Time que além de controlar os experimentos em tempo real consiste em software livre com codigo fonte aberto e que pode ser instalado gratuitamente; (b) Não necessita de hardware de aquisição de dados dedicado para eletrofisiologia - utilizamos uma placa ADC/DAC comercial comum marca National Instruments modelo PCIMIO16E4. Com o driver COMEDI instalado para placas de aquisição de dados Linux, a maioria das placas ADC/DAC tipo PCI disponíveis no mercado podem ser utilizadas em implementações futuras; (c) Aumentar o número de neurônios que podem ser conectados simultaneamente - desenvolvemos um circuito demultiplex analógico que permite controlar até 8 neurônios biológicos/artificiais a partir das duas saídas analógicas que as placas DAC comerciais possuem e ainda atingir frequências de atualização da corrente de até 3 kHz (para 8 correntes de saída). Apresentamos os resultados de diversos testes que fizemos usando o programa adaptado e o circuito demultiplex para produzir sinapses em tempo real e conectar diversos neurônios artificiais em pequenas redes. Também mostramos alguns resultados preliminares obtidos com a primeira implementação de um modelo de neurônio estocástico tipo Hodgkin-Huxley em um programa de Dynamic Clamp. / The Dynamic Clamp protocol consists in using a computer to introduce artificial conductances in a biological neuron. The voltage- and time-dependency of each conductance is modeled by differential equations integrated in real-time by the computer connected to the biological neurons. In short, the computer executes a 3-phase cycle in which the membrane potential of the neurons is measured by intracellular electrodes and digitized by analog-to-digital converters (ADCs), the currents are calculated based in the digitized membrane potentials and current signals are generated by digital-to-analog converters (DACs). These currents are actually injected in the neurons by other intracellular electrodes. In some extent the Dynamic Clamp uses the neurons as simulators, allowing one to investigate the role of a specific conductance in the intrinsic activity of a neuron as well as to look for the effects of a synapse in the behavior of a small network. The Dynamic Clamp combines the control and flexibility of a computer simulation with the reality of an experiment in electrophysiology. We describe an implementation of a Dynamic Clamp protocol that allowed us to surmount 3 of the main drawbacks present in some commercial/freely available Dynamic Clamp programs: (a) Runs in real time - our implementation is based in a program that runs in a Real-Time Linux platform. This operating system not only ensures the experiments will be controlled in real time but also consists in open source software that can be freely downloaded and installed; (b) No need of special electrophysiology acquisition hardware - we used a commercial ADC/DAC acquisition board model PCI-MIO16E4 from National Instruments. With the COMEDI Linux package driver that is used most of the PCI commercial ADC/DAC boards can be used in future implementations with no change needed in the program itself. (c) We can connect more than two neurons with artificial synapses - we developed an analog demultiplex circuit that allowed us to control simultaneously up to 8 biological/artificial neurons from the two analog outputs available in most of the commercial ADC/DAC boards and we could still reach current update rates of about 3 kHz (for 8 current outputs enabled). We present the results of several tests we performed using the program adapted to control the analog demultiplex to establish synapses and to connect several artificial neurons in small neural networks. Preliminary results from the first implementation of a stochastic whole cell Hodgkin-Huxley model neuron in a real time Dynamic Clamp program are also shown.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Um bilhar consiste basicamente de uma partÃcula confinada em uma regiÃo do espaÃo. Trataremos apenas de bilhares em duas dimensÃes na ausÃncia de campos externos e desprezaremos qualquer tipo de forÃas dissipativas, de modo que as colisÃes da partÃcula com as fronteiras do bilhar sÃo elÃsticas. AlÃm disso, as fronteiras sÃo fixas, ou seja, respeitam uma equaÃÃo do tipo $R = R(r, heta)$, onde r e $ heta$ sÃo as coordenadas polares planas. O bilhar à um modelo interessante por vÃrios motivos. Primeiro, à um sistema muito simples (tem poucos graus de liberdade) e de fÃcil visualizaÃÃo. No entanto, possui uma dinÃmica nÃo-trivial com grande riqueza de comportamentos (podendo apresentar comportamento regular, caÃtico ou atà mesmo misto, caso em que coexistem no espaÃo de fase de um Ãnico bilhar regiÃes caÃticas e regulares). Segundo, o tratamento numÃrico desses sistemas nÃo requer integraÃÃo numÃrica de equaÃÃes diferenciais e, portanto, nÃo consume muito tempo de execuÃÃo. AlÃm disso, os bilhares permitem que realizemos investigaÃÃes de carÃter fundamental, por exemplo, podemos estudar como sistemas regulares reagem ao serem levemente perturbados. Especificamente, iremos aplicar uma rugosidade na fronteira do bilhar circular e elÃptico e observar como o espaÃo de fase irà mudar ao sofrer tal perturbaÃÃo. / In this work we are going to study a physical system known as billiard. A billiard is defined to be basically a confined particle in a closed region of the space. We are going to deal with only two-dimensionals billiards in the absence of extern fields and to neglect any kind of dissipative forces, in a way that the colisions of the particle with the boundary are elastics. Beyond that, the boundary are fixed, it means they respect an equation of kind $R(r, heta)$, where $r$ and $ heta$ are the polar coordinates on a plan. A billiard is a very interesting model by several reasons. First, it is a simple system (it has a few degree of freedom) and it is of easy visualization. However, it has a non-trivial dynamics with a big richness of behaviors (from a billiard it could appear regular behavior, chaotic behavior, or even a mixed behavior, where coexist in the phase space of one billiard chaotics and regular regions). Second, the numerical approach of these systems does not require numerical integration of diferential equations and, therefore, does not take too much time of execution. Furthermore, the billiards allow us to perform investigations of fundamental nature, for example, we can study how regular systems react by being slightly disturbed. Especificaly, we perform a rugosity perturbation on the billiard surface and observe how the phase space is going to change.

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

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

Nesta Tese desenvolvemos várias abordagens "Darbouxianas"para buscar integrais primeiras (elementares e Liouvillianas) de equações diferenciais ordinárias de segunda ordem (2EDOs) racionais. Os algoritmos (semi-algoritmos) que desenvolvemos seguem a linha do trabalho de Prelle e Singer. Basicamente, os métodos que buscam integrais primeiras elementares são uma extensão da técnica desenvolvida por Prelle e Singer para encontrar soluções elementares de equações diferenciais ordinárias de primeira ordem (1EDOs) racionais. O procedimento que lida com 2EDOs racionais que apresentam integrais primeiras Liouvillianas é baseado em uma extensão ao nosso método para encontrar soluções Liouvillianas de 1EDOs racionais. A ideia fundamental por tras do nosso trabalho consiste em que os fatores integrantes para 1-formas polinomiais geradas pela diferenciação de funções elementares e Liouvillianas são formados por certos polinômios denominados polinômios de Darboux. Vamos mostrar como combinar esses polinômios de Darboux para construir fatores integrantes e, de posse deles, determinar integrais primeiras. Vamos ainda discutir algumas implementações computacionais dos semi-algoritmos.

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

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

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / A maneira mais difundida na observaÃÃo de cÃlulas sanguineas (hemÃcias) à aquela que utiliza microscopia Ãtica convencional. Devido ao limite de resoluÃÃo dos instrumentos Ãticos, novas tÃcnicas de microscopia colocam-se como alternativas para o estudo de cÃlulas, tais como: a microscopia eletrÃnica (de varredura e transmissÃo) e as tÃcnicas de varredura por sonda. Inclui-se neste Ãltimo grupo a microscopia de forÃa atÃmica (AFM). Este trabalho discute as possibilidades de uso da Microscopia de ForÃa AtÃmica ($emph{Atomic Force Microscopy}$ - AFM) em ciÃncias da vida, para ser mais especÃfico, na caracterizaÃÃo de eritrÃcitos. Cinco experimentos envolvendo hemÃcias e AFM estÃo aqui descritos: diferenciaÃÃo entre os grupos sanguÃneos AB+ e O+; anÃlise do perfil da membrana eritrocitÃria de indivÃduos sadios e portadores de SMD; preparaÃÃo de cÃlulas vermelhas para anÃlise em microscopia de forÃa atÃmica; anÃlise volumÃtrica de cÃlulas vermelhas; e monitoramento do envelhecimento de um eritrÃcito ao ar usando o AFM. No primeiro experimento, a rugosidade das membranas celulares dos grupos AB+ e O+ mostraram-se diferentes. Jà no segundo experimento, depressÃes foram encontradas sobre a membrana de pacientes com SMD e indivÃduos sadios, contudo, aparentemente mais profundas no primeiro grupo. O terceiro estudo trouxe à tona a importÃncia da preparaÃÃo adequada dos eritrÃcitos para medidas especÃficas em AFM. A quarta experiÃncia comprovou a capacidade da tÃcnica AFM de fornecer informaÃÃo de volume, o que tambÃm foi utilizado no Ãltimo experimento para monitorar o envelhecimento de uma hemÃcia ao ar. / The optical microscopy is the most employed technique used for visualize red blood cells (RBCs). But, due to its resolution limit, it is necessary to use other complementary techniques to study the cells, such as: the scanning and transmission electron microscopy, and the scanning probing microscopy. The Atomic Force Microscopy (AFM) is included in the last group. This work refers to the possibilities of using AFM in life science, focusing on the erythrocytes characterization. Five experiments involving red blood cells and AFM were carried out: AB+ and O+ blood types differentiation; RBCs membrane study of donors and patients with MDS (Myelodysplastic Syndrome); suitable preparation of red blood cells for AFM analysis; volume study of erythrocytes; and finally aging process observation of RBC in air. The first experiment determined the cell membrane roughness for AB+ and O+ groups, which were different. For the second one, depressions were found on the cell surface of both MSD patients and healthy people. These "holes" were deeper in the first group. The third experiment showed the importance of sample (RBCs) preparation for each AFM specific analysis. The fourth experimental procedure showed the AFM technique capability for providing volume information, which was also used in the last experiment to monitor the aging process of RBCs in air.