Calculamos as funções de Green térmicas de um e dois grávitons em um \"loop\" no \"gauge\" temporal. Para tratar os polos extras que surgem neste \"gauge\" utilizamos uma técnica livre de ambiguidades no formalismo de tempo imaginário. Foram calculadas, para temperaturas altas comparadas com o momento externo e menores que a escala de Plank, as contribuições dominantes T4 e sub-dominantes T2 e log(T) para a auto-energia do gráviton. Mostramos que as contribuições dos polos extras não modificam o comportamento das contribuições dominantes e sub-dominantes em altas temperaturas. Verificamos que os termos dominantes T4 não dependem do parâmetro de \"gauge\". Verificamos também que as identidades de \' t Hooft são satisfeitas pelos termos T2 e mostramos que o termos log(T) tem a mesma estrutura que o resíduo do polo ultravioleta da auto-energia a temperatura zero. Calculamos as relações de dispersão no plasma de grávitons até a ordem GT2 e discutimos a dependência de \"gauge\" induzida pelos termos T 2 da auto-energia. Calculamos também a função de um gráviton em dois \"loops\" em duas classes distintas de \"gauge\". / We have computed the thermal one-graviton function and the self-energy in oneloop using a temporal gauge. In order to deal with the extra poles which are present in the temporal gauge, we employ an ambiguity-free technique in the imaginary-time formalismo We obtain, for temperatures T high compared with the externaI momentum and well below the Plank scale, the leading T4 as well as the sub-Ieading T2 and log(T) contributions to the graviton self-energy. We show that the extra pole contributions do not change the behaviour of the leading and sub-Ieading contributions from hard thermal loop region. We verify that the leading contributions are gauge independent. We also verify the t Hooft identities for the sub-Ieading T 2 terms and show that the logarithmic part has the same structure as the residue of ultraviolet pole of zero temperature graviton self-energy. We compute the dispersion relations up to GT2 order and we discuss the gauge dependence induced by sub-Ieading contributions T 2. We also compute the thermal one-graviton Green\'s function in the two-Ioop approximation for two distinct gauge classes.

Calculamos as funções de Green térmicas de um e dois grávitons em um \"loop\" no \"gauge\" temporal. Para tratar os polos extras que surgem neste \"gauge\" utilizamos uma técnica livre de ambiguidades no formalismo de tempo imaginário. Foram calculadas, para temperaturas altas comparadas com o momento externo e menores que a escala de Plank, as contribuições dominantes T4 e sub-dominantes T2 e log(T) para a auto-energia do gráviton. Mostramos que as contribuições dos polos extras não modificam o comportamento das contribuições dominantes e sub-dominantes em altas temperaturas. Verificamos que os termos dominantes T4 não dependem do parâmetro de \"gauge\". Verificamos também que as identidades de \' t Hooft são satisfeitas pelos termos T2 e mostramos que o termos log(T) tem a mesma estrutura que o resíduo do polo ultravioleta da auto-energia a temperatura zero. Calculamos as relações de dispersão no plasma de grávitons até a ordem GT2 e discutimos a dependência de \"gauge\" induzida pelos termos T 2 da auto-energia. Calculamos também a função de um gráviton em dois \"loops\" em duas classes distintas de \"gauge\". / We have computed the thermal one-graviton function and the self-energy in oneloop using a temporal gauge. In order to deal with the extra poles which are present in the temporal gauge, we employ an ambiguity-free technique in the imaginary-time formalismo We obtain, for temperatures T high compared with the externaI momentum and well below the Plank scale, the leading T4 as well as the sub-Ieading T2 and log(T) contributions to the graviton self-energy. We show that the extra pole contributions do not change the behaviour of the leading and sub-Ieading contributions from hard thermal loop region. We verify that the leading contributions are gauge independent. We also verify the t Hooft identities for the sub-Ieading T 2 terms and show that the logarithmic part has the same structure as the residue of ultraviolet pole of zero temperature graviton self-energy. We compute the dispersion relations up to GT2 order and we discuss the gauge dependence induced by sub-Ieading contributions T 2. We also compute the thermal one-graviton Green\'s function in the two-Ioop approximation for two distinct gauge classes.

[pt] Neste trabalho, o Método dos Momentos é aplicado na análise de antenas microfita excitadas por cabo coaxial, utilizando Funções de Green no modelamento dos campos no interior da camada de dielétrico, o que permite considerar as ondas de superfície excitadas no substrato. Para obter a impedância de entrada da antena microfita, foi implementado um algoritmo numérico para a solução do problema. Neste trabalho, atenção especial é dada à análise de singularidades e ao comportamento assintótico dos integrandos envolvidos na solução numérica do problema. A validação do algoritmo é feita através da comparação com resultados apresentados em referências. Os resultados fornecidos pelo Método dos Momentos são comparados com os obtidos na aplicação de outros métodos na solução do problema. Para esta comparação, são utilizados dois programas comerciais de simulação eletromagnética, o Ansoft HFSS e o CST. São feitas simulações com a variação dos parâmetros de entrada do problema, com o objetivo de assegurar a convergência dos resultados e permitir a comparação com os resultados obtidos pelo Método dos Momentos. São apresentadas diferenças entre os resultados obtidos pelos diversos métodos e analisadas as possíveis causas das discrepâncias. / [en] In the present work, the Method of Moments is applied to the analysis of probe fed antennas. The approach uses Green Functions to model the fields within the dielectric layer, which allows to take into account the surface waves excited in the substrate. A numerical algorithm was implemented in order to obtain the microstrip antenna input impedance. The latter is then verified through the comparison with results presented in references. Special attention is given to the analysis of singularities and to the asymptotic behavior of the integrands involved in the numerical solution. A comparison is drawn between the results obtained with the Method of Moments and those obtained with other methods by employing two electromagnetic simulation commercial softwares, Ansoft HFSS and CST. Simulations with different input parameters are performed in order to ensure convergence of the results and allow comparison with results obtained by the Method of Moments. The differences among the results obtained by the several methods addressed in the analysis are presented and the potential causes of them are analyzed.

[pt] O desenvolvimento de materiais com propriedades elétricas incomuns, como é o caso dos polímeros condutores, vem sendo estudado por muito tempo. Este tipo de sistema orgânico apresenta característica isolante pura, mas quando são introduzidas impurezas por meio da dopagem variam a sua condutividade de forma significativa em comparação com os metais. No presente trabalho, investigamos o transporte de carga eletrônica no sistema molecular do polímero Polianilina (PAN), através de cálculos quânticos mediante o método de Hückel e acoplado com a metodologia das funções de Green de não equilíbrio (FGNE) foram obtidas expressões para a condutância e densidade local de estados (LDOS). Realiza-se o estudo da estrutura eletrônica da PAN conformada de 200 anéis apresentando algum tipo de defeito estrutural tipo polaron o bipolaron onde os efeitos provocados pela desordem desempenham um papel fundamental. Investigamos assim a LDOS e a condutância para formações de cadeias de PAN tanto protonadas e não protonadas, verificando assim que a rede bipolarônica presente na estrutura do sistema apresenta um deslocamento da energia de Fermi para dentro da banda de valência, região de estados espacialmente estendidos onde a condutância é finita, comprovando assim a transição metal-isolante para este material. / [en] The development of materials with unusual electrical properties as is the case of conducting polymers has been studied for a long time. This type of organic system provides insulation characteristic pure, but when impurities are introduced by doping the conductivity varies significantly in comparison with metals. In this study, we investigated the transport of electronic charge in the system polymer molecular Polyaniline (PAN) through quantum calculations by the Hückel method and coupled with the methodology of Green functions of nonequilibrium (FGNE) were obtained expressions for the conductance and local density of states (LDOS). Is carried out to study the electronic structure of PAN conformed to 200 rings showing some type of structural defect type polaron bipolaron where the effects of the disorder play a key role. Thus investigated the LDOS and conductance to PAN formation of chains of both protonated and non protonated, thus verifying that the structure of the bipolaron in this system has a displacement of the Fermi energy into the valence band region of spatially extended states where conductance is finite, thus proving the metal-insulator transition for this material.

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Decoherence is central to our understanding of the transition from the quantum to the classical world. It is also a way of probing the dynamics of interacting many-body systems. Photoexcited semiconductors are such systems in which the transient dynamics can be studied in considerable detail experimentally. Recent advances in spectroscopy of semiconductors provide powerful tools to explore many-body physics in new regimes. An appropriate theoretical framework is necessary to describe new physical effects now accessible for observation. We present a possible approach in this thesis, and discuss results of its application to an experimentally relevant scenario. The major portion of this thesis is devoted to a formalism for the multi-dimensional Fourier spectroscopy of semiconductors. A perturbative treatment of the electromagnetic field is used to derive a closed set of differential equations for the multi-particle correlation functions, which take into account the many-body effects up to third order in the field. A diagrammatic method is developed, in which we retain all features of the double-sided Feynman diagrams for bookkeeping the excitation scenario, and complement them by allowing for the description of interactions. We apply the formalism to study decoherence between the states of optically excited excitons embedded in an electron gas, and compare it with the decoherence between these states and the ground state. We derive a dynamical equation for the two-time correlation functions of excitons, and compare it with the corresponding equation for the interband polarization. It is argued, and verified by numerical calculation, that the decay of Raman coherence depends sensitively on how differently the superimposed exciton states interact with the electron gas, and that it can be much slower than the decay of interband polarization. We also present a new numerical approach based on the length gauge for modeling the time-dependent laser-semiconductor interaction. The interaction in the length gauge involves the position operator for electrons, as opposed to the momentum operator in the velocity gauge. The approach is free of the unphysical divergences that arise in the velocity gauge. It is invariant under local gauge symmetry of the Bloch functions, and can handle arbitrary electronic structure and temporal dependence of the fields.

Decoherence is central to our understanding of the transition from the quantum to the classical world. It is also a way of probing the dynamics of interacting many-body systems. Photoexcited semiconductors are such systems in which the transient dynamics can be studied in considerable detail experimentally. Recent advances in spectroscopy of semiconductors provide powerful tools to explore many-body physics in new regimes. An appropriate theoretical framework is necessary to describe new physical effects now accessible for observation. We present a possible approach in this thesis, and discuss results of its application to an experimentally relevant scenario. The major portion of this thesis is devoted to a formalism for the multi-dimensional Fourier spectroscopy of semiconductors. A perturbative treatment of the electromagnetic field is used to derive a closed set of differential equations for the multi-particle correlation functions, which take into account the many-body effects up to third order in the field. A diagrammatic method is developed, in which we retain all features of the double-sided Feynman diagrams for bookkeeping the excitation scenario, and complement them by allowing for the description of interactions. We apply the formalism to study decoherence between the states of optically excited excitons embedded in an electron gas, and compare it with the decoherence between these states and the ground state. We derive a dynamical equation for the two-time correlation functions of excitons, and compare it with the corresponding equation for the interband polarization. It is argued, and verified by numerical calculation, that the decay of Raman coherence depends sensitively on how differently the superimposed exciton states interact with the electron gas, and that it can be much slower than the decay of interband polarization. We also present a new numerical approach based on the length gauge for modeling the time-dependent laser-semiconductor interaction. The interaction in the length gauge involves the position operator for electrons, as opposed to the momentum operator in the velocity gauge. The approach is free of the unphysical divergences that arise in the velocity gauge. It is invariant under local gauge symmetry of the Bloch functions, and can handle arbitrary electronic structure and temporal dependence of the fields.

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Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Num regime balísstico e a baixas temperaturas, a fórmula de Landauer dá uma boa descrição do transporte de calor para nano-junções conectadas a dois fios acoplados a banhos térmicos a temperaturas diferentes. Partindo de um modelo microscópico e utilizando o método de funções de Green fora do equilíbrio, é possível obter uma expressão para a condutância térmica na nano-junção equivalente a fórmula de Landauer. Esta depende dos valores das constantes de acoplamento entre os modos de fônons da região central e dos fios, além do gradiente térmico. A expressão para a condutância térmica é muito semelhante aquela obtida para a condutância elétrica. Neste trabalho nós apresentamos o método para o cálculo de grandezas relacionadas ao transporte térmico em um regime onde não há um gradiente de temperatura entre os reservatórios mas o sistema sofre uma perturbação dependente do tempo. Ou seja, com uma escolha conveniente da parametrização temporal dos termos de acoplamento entre a nano-junção e os fios é possível produzir uma corrente de calor na ausência de diferença de temperaturas entre os banhos térmicos aos quais os fios estão conectados. Esse fenômeno caracteriza o bombeamento de calor. Desenvolvemos uma teoria de transporte dependente do tempo para descrever o bombeamento. A teoria é geral, dependendo da densidade de fônons, da intensidade e dependência temporal do acoplamento. Aplicamos o formalismo em um modelo simples demonstrando que, em princípio, é possível bombear calor através de uma cadeia linear de átomos sem gradiente térmico. / In the ballistic regime at low temperatures, the Landauer formula gives a good description of heat transport for nano-junctions, connected to two leads attached to thermal baths at different temperatures. Starting from a microscopic model and using the nonequilibrium Green functions, it is possible to obtain an expression for the thermal conductance in nano-junction equivalent to the Landauer formula. The latest depends on the values of the coupling constants between phonon modes of the central region and leads, as well as on the thermal gradient. The expression for the thermal conductance is quite similar to that obtained for electrical conductance. In this work we present the method to calculate quantities related to heat transport in a regime where there is no temperature gradient between the reservoirs, but the system suffers a time depending perturbation. That is, with a convenient choice of time parameterization of the coupling terms between the nano-junction and the leads it is possible to produce a heat flow in the absence of a temperature difference between the thermal baths connected to the leads. This phenomenon characterizes the heat pumping. We develop a time-dependent transport theory to describe the pumping. The theory is general, depending on the phonons density, intensity and time dependence of the coupling. We apply the formalism in a simple model showing that in principle it is possible to pump heat through a linear chain of atoms without thermal gradient.

[pt] Muitos problemas da engenharia geotécnica podem ser resolvidos pela superposição de soluções singulares fundamentais das equações diferenciais governantes. Nesta dissertação, é investigado o comportamento mecânico de uma fundação flexível, em termos de tensões e distribuições de recalque, considerando algumas soluções fundamentais básicas publicadas na literatura. Estas soluções referem-se ao campo de tensões e deslocamentos gerados em um semi-espaço linearmente elástico, homogêneo e isotrópico, por uma força vertical aplicada na superfície (Problema de Boussinesq (1885)), uma força horizontal aplicada na superfície (Problema de Cerruti (1882)), uma força aplicada dentro de um semi-espaço (Problema de Mindlin (1936)) ou dentro de uma camada finita (Problema de Burmister (1945)). No caso de depósitos de solo estratificados, são poucas as soluções disponíveis, em rela ção à ocorrência comum deste tipo de solo na natureza. Uma dessas soluções foi proposta por Hisada (1995), a qual permite que a resposta da aplicação de cargas dinâmicas ou estáticas em qualquer ponto de um semi-espaço estratificado, seja numericamente avaliada. No desenvolvimento matemático, a aplicação do teorema de Green permite fazer facilmente a superposição das soluções fundamentais, transformando as integrais de área em integrais de linha ao longo dos contornos que definem a geometria de uma única fundação ou de um grupo, formado por um número qualquer de fundações superficiais. Alguns exemplos apresentados neste trabalho discutem o potencial da aplicação dessa técnica em problemas da engenharia geotécnica, com ênfase especial para aqueles da engenharia de fundações. / [en] Many problems of geotechnical engineering can be solved by superposition of the fundamental singular solutions to the governing differential equations. In the dissertation, the mechanical behavior of a flexible footing is investigated, in terms of stress and settlement distributions, considered some basic fundamental solutions published in literature. These solutions refer to the stress and displacement fields in an isotropic, homogeneous, linearly elastic half-space generated by a vertical force applied on the surface (Boussinesq´s problem (1885)), a horizontal force on the surface (Cerruti´s problem (1882)), a force within the half- space (Mindlin (1936)) or within a stratum of finite thickness (Burmister´s problem (1945)). For the case of horizontal stratified soil deposits there are very few solutions available, in spite the common occurrence of this kind of soils in nature. One of such solutions has been proposed by Hisada (1995), which permits the response of a stratified half-space to dynamic or static forces, applied at any given point of the elastic medium, to be numerically computed. In the mathematical development, the application of the Green`s theorem allows the superposition of fundamental solutions to be more easily done by transforming area integrals into line integrals along the boundaries that define the geometry of either a single footing or a group formed by any number of shallow foundations. Some examples are herein presented in order to indicate the potential use of this approach to geotechnical engineering problems, in general, but with special emphasis to those of the foundation engineering. / [es] Muchos problemas de la Ingeniería geotécnica pueden ser resueltos por la superposición de soluciones singulares fundamentales de las ecuaciones diferenciales governantes. En esta disertación, se investiga el comportamiento mecánico de una fundación flexible, en términos de tensiones y distribuciones de recalco, considerando algunas soluciones fundamentales básicas publicadas en la literatura. Estas soluciones se refieren al campo de tensiones y al deslizamiento generados en un semi-espacio linealmente elástico, homogéneo e isotrópico, por una fuerza vertical aplicada en la superfície (Problema de Bousinesq (1885)), una fuerza horizontal aplicada en la superfície (Problema de Cerruti (1882)), una fuerza aplicada dentro de un semi-espacio (Problema de Mindlin (1936)) o dentro de una camada finita (Problema de Burmister (1945)). En el caso de depósitos de suelo estratificados, son pocas las soluciones disponibles, comparados con la gran existencia de este tipo de suelo en la naturaleza. Una de esas soluciones fue propuesta por Hisada (1995) y permite que la respuesta de la aplicación de cargas dinámicas o estáticas en cualquier punto de un semi-espacio estratificado, sea evaluada numéricamente. En el desarrollo matemático, la aplicación del teorema de Green permite llegar facilmente a la superposición de las soluciones fundamentales, transformando las integrales de área en integrales de línea a lo largo de los contornos que definen la geometría de una única fundación o de un grupo, formado por un número cualquier de fundaciones superficiales. Algunos ejemplos que se presentan en este trabajo discuten el potencial de la aplicación de esa técnica en problemas de la Ingeniería geotécnica, con énfasis especial para aquellos de la Ingeniería de fundaciones.