A passagem progressiva de estados de Landau bidimensional (2D) para estados tridimensional (3D) foi estudada em Poços Quânticos Parabólicos (PQW) largos (W = 1000 6000 Å). Utilizou-se como técnica de transporte medidas da magnetoresistência em campo magnético intenso (B = 0 15 T) e inclinado ( = 0 90°; perpendicular paralelo), a baixas temperaturas (T = 50 mK). Observou-se, através da dependência angular das oscilações de Shubnikov de Haas ( = 0 90°), em PQWs cheios, várias sub-bandas ocupadas (5 a 8), a coexistência de estados de Landau 2D e 3D, sendo o gás 3D formado pelo colapso das sub-bandas elevadas, e o gás 2D pertencendo à primeira sub-banda. Através de cálculos do alargamento dos níveis de Landau devido ao espalhamento elástico ( = /2 , onde é o tempo quântico) e de cálculos auto-consistentes da energia de separação entre sub-bandas do PQW (ij = Ej Ei; e 12=12/2), obtiveram-se as condições 2 j-1,j para as sub-bandas elevadas j = 3,4,..., corroborando com as observações experimentais da coexistência de estados de Landau 2D e 3D no poço. Em PQWs parcialmente cheios, com apenas 2 sub-bandas ocupadas, observou-se, através do efeito do anticruzamento de níveis de Landau, de medidas da dependência angular da energia de ativação no regime de efeito Hall quântico, e de comparações com resultados de cálculos da estrutura eletrônica de PQWs em campo magnético inclinado, a coexistência de estados de Landau 2D e 3D, ocorrendo somente em campos intensos e com inclinação acentuada ( = 80 90°). Esta coexistência é diferente da mencionada anteriormente, quando od estados de Landau 3D são observados já em campo perpendicular. / The gradual progress, or evolution, of the two-dimensional (2D) toward three-dimensional (3D) Landau states was studied in wide parabolic quantum Wells (W = 1000 6000 Å). As transport technique, we used measurements of the magnetoresistence in intense (B = 0 15 T) and tilted ( = 0 90°; perpendicular parallel) magnetic Field at low temperature (T = 50 Mk). We observed in PQWs with Five to eight sub-bands occupied full well the coexistence of the 2D and 3D Landau states, through the angular dependence of the Shubnikov de Hass oscillation ( = 0 90°), where the 2D states belong to the lowest sub-band and the 3D states are formed by overlap of the other sub-bands. We calculated the level broadening due to the elastic scattering rate ( = /2 , where is the quantum time), and the energy separation between sub-bands (ij = Ej Ei; e 12=12/2). We obtained 2 j-1,j to j=3,4,... . This confirms the experimental observations of the coexistence of the 2D and 3D states in the well. We also measured PQWs partially full 2 sub-bands occupied. Experiments revel anticrossing of the Landau level (LL) belonging to the lowest sub-band and the last LL belonging to the second sub-band. Such antisrossuing occurs due to a decrease of the energy of the LL with tilt angle. This observation was supported by measurements of the angular dependence of the activation energy in the quantum Hall regime. In these measurements, we also observed the coexistence of the 2D and 3D Landau states. However, the coexistence only occurs at large tilt angles ( = 80 90°). Thus, it is different from the coexistence above mentioned, when 3D Landau states are observed already in the perpendicular magnetic field.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-06-08T15:27:56Z No. of bitstreams: 1 polianedemoraisteixeira.pdf: 833138 bytes, checksum: 6826a43bfd3baaedb0691bb15c3c425e (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-06-26T19:06:07Z (GMT) No. of bitstreams: 1 polianedemoraisteixeira.pdf: 833138 bytes, checksum: 6826a43bfd3baaedb0691bb15c3c425e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-26T19:06:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 polianedemoraisteixeira.pdf: 833138 bytes, checksum: 6826a43bfd3baaedb0691bb15c3c425e (MD5) Previous issue date: 2016-02-17 / Nessa tese, exploramos diferentes aspectos do grupo de renormalização (GR) em Gravitação Quântica. Especificamente, estudamos o GR aplicado a três diferentes modelos. Começamos por estudar o GR on-shell usando para isso o modelo de gravidade com torção proposto por Cartan, fizemos o tratamento quântico dessa teoria. Em seguida, mostramos em detalhes os cálculos do estudo da teoria semiclássica usando para isso o método da renormalização física, baseada na subtração de momentos. Nesta parte nós damos os detalhes da derivação dos fatores de forma gravitacionais, usando o método do heat kernel para três teorias massivas: campo escalar, campo vetorial e campo fermiônico. O que nos leva ao análogo gravitacional do teorema de desacoplamento de Appelquist e Carazzone. Nessa parte apenas refizemos os cálculos já desenvolvidos em um artigo de Gorbar e Shapiro, mas agora em detalhes minuciosos para cada etapa calculada. E na última parte, uma análise do grupo funcional de renormalização (GFR) foi feita, aplicando essa técnica também ao modelo de gravidade semiclássica, onde a teoria abordada foi a de um campo escalar com acoplamento não-mínimo no espaço-tempo curvo. / On this thesis, we explored differents aspects of the renormalization group (RG) in Quantum Gravity. Specifically, we studied the RG applied to three differents models. We began studying the RG on-shell and we used for that the model of gravity with torsion proposed by Cartan, we made the quantum treatment of this theory. Then, we showed in details the calculations of the study of semi-classical theory, using for that, the method of physical renormalization, based on the momentum subtraction. On this part, we gave the details of the derivation of gravitational form factors, using the method of the heat kernel for three massive theories: scalar field, vector field and fermionic field which leads us to the gravitational analogue of the decoupling theorem from Appelquist and Carazzone. In this part, we just remade the calculations already undertaken in a paper by Gorbar and Shapiro, but now in minute details for each step calculated. On the last part, an analysis of the functional renormalization group (FRG) was made, applying this technique also to the model of semiclassical gravity, where the theory addressed was a theory with a scalar field with non-minimal coupling in curved spacetime.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-06-27T14:21:12Z No. of bitstreams: 1 baltazarjonasribeiromorais.pdf: 448066 bytes, checksum: 970abe2e7caa96e6fe2212d8828ade5e (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-08-07T21:05:33Z (GMT) No. of bitstreams: 1 baltazarjonasribeiromorais.pdf: 448066 bytes, checksum: 970abe2e7caa96e6fe2212d8828ade5e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-07T21:05:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 baltazarjonasribeiromorais.pdf: 448066 bytes, checksum: 970abe2e7caa96e6fe2212d8828ade5e (MD5) Previous issue date: 2010-04-18 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Na primeira parte deste trabalho, nós obtemos o potencial efetivo para um campo escalar no espaço-tempo curvo, usando dois tipos de regularização cut-off covariante. O primeiro deles é baseado na representação de momento local e coordenandas normais de Riemann, enquanto que o segundo é baseado na representação de tempo próprio de Fock-Scwinger-DeWitt. Nós mostramos, para o exemplo de um campo escalar com auto interação, que ambos os métodos produzem resultados iguais para as divergências. No entanto, o primeiro método fornece informações mais detalhadas com respeito à parte finita. Além disso, nós calculamos também a contribuição, a um loop, de um férmion massivo. Finalmente, discutimos as equações do grupo de renormalização, bem como sua aplicação para teorias de multi-massa. Na segunda parte deste trabalho, usamos a equação para o potencial efetivo previamente obtida e estudamos o tensor energia-momento renormalizado de vácuo. Embora este tensor tenha sido profundamente estudado pela comunidade científica por décadas, notava-se a presença de alguns aspectos duvidosos. Realizamos um estudo sobre a implementação do momento cut-off de maneira covariante. Uma parte qualitativamente nova é o cálculo do tensor energia-momento, no caso da quebra espontânea de simetria. Apesar da complexidade do assunto, mostramos que o resultado final satisfaz as leis de conservação e isso permite controlar bem o resultado final. / In the fist part of this work, we consider derivation of the effective potential for a scalar field in curved space-time within the physical regularization scheme, using two sorts of covariant cut-off regularizations. The first one is based on the local momentum representation and Riemann normal coordinates and the second is operatorial regularization, based on the Fock-Scwinger-DeWitt proper-time representation. We show, on the example of a self-interacting scalar field, that these two methods produce equal results for divergences, but the first one gives more detailed information about the finite part. Furthermore, we calculate the contribution from a massive fermion loop and discuss renormalization group equations and their interpretation for the multi-mass theories. In the second part of the work, we study the renormalized energy-momentum tensor of vacuum. This tensor has been deeply explored many years ago. The main result of these studies was that such a tensor should satisfy the conservation laws which reflects the covariance of the theory in the presence of loop corrections. In view of this general result we address two important questions, namely how to implement the momentum cut-off in a covariant way and whether this general result holds in the theory with Spontaneous Symmetry Breaking. In the last case some new interesting details arise and although the calculations are more involved we show that the final result satisfies the conservation laws.

Made available in DSpace on 2014-06-12T18:02:03Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo4132_1.pdf: 2797653 bytes, checksum: 27180e30e0a15ede81873b5001d528e0 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2008 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Nesta Tese, são investigados dois temas de interesse atual, o transporte de partículas brownianas interagentes e as transições de fase em sistemas magnéticos quânticos. No primeiro, o transporte de partículas brownianas interagentes sujeitas a um potencial de substrato do tipo catraca foi investigado numericamente através da dinâmica de Langevin. Medidas da corrente de partículas, excitadas por uma força externa senoidal, foram analisadas como função da amplitude (A) e frequência (w) da força externa, do número de ocupação dos poços de potencial (n) e do ruído térmico (T). Em temperatura nula no regime adiabático, múltiplas inversões de corrente ocorrem em função de n, devido ao movimento das partículas que ficam menos presas em um potencial efetivo, o qual não preserva a simetria do potencial original devido à influência de uma certa fração de partículas efetivamente presas ao potencial. Observa-se, também, que o aumento da amplitude promove a deslocalização gradual das partículas presas, alterando a simetria do potencial efetivo, induzindo n¡1 oscilações (inversões) da corrente de partículas para um valor de n > 1. No regime de altas temperaturas, inversões de corrente são observadas pela ativação térmica das partículas efetivamente presas ao potencial, restabelecendo a sua simetria original e o movimento na sua direção mais suave. No regime de frequências moderadas, a corrente de partículas apresenta um comportamento discretizado em função da amplitude externa, sendo os intervalos ou degraus de corrente dependentes da densidade de partículas. Por fim, o efeito conjunto de altas temperaturas e altas frequências induz o movimento na direção mais íngreme do potencial, invertendo novamente o sentido da corrente de partículas. No segundo tema, foi investigada a criticalidade da cadeia quântica de spins Ising submetida a campo transverso com interações competitivas diluídas entre segundos vizinhos, em T = 0. O parâmetro k = ¡J2=J1 mede a razão entre os acoplamentos ferromagnéticos entre primeiros vizinhos (J1) e os antiferromagnéticos entre segundos vizinhos (J2), e o parâmetro e mede a diluição (desordem) entre acoplamentos entre segundos vizinhos. O caso e = 0 corivresponde ao modelo Ising puro em campo transverso e o caso e = 1 corresponde ao modelo ANNNI (Axial Next Nearest Neighbor Ising Model) em campo transverso. Ambos possuem a mesma classe de universalidade do modelo Ising clássico bidimensional. Foi investigado através da técnica de Monte Carlo quântico, o efeito da desordem sobre a criticalidade deste sistema. A técnica empregada consiste na combinação de um algoritmo de cluster em tempo imaginário contínuo adaptado para tratar interações competitivas que emprega o formalismo de Suzuki-Trotter que mapeia o sistema quântico d dimensional em um sistema clássico correspondente em d +1 dimensões, com interações anisotrópicas e com a desordem congelada em uma das direções. Foram calculados os expoentes dinâmicos z e o expoente do comprimento de correlação n no regime de competições fracas k = 0:1 em função de e , utilizando-se o comportamento de escala de tamanho finito anisotrópico apropriado para este sistema. Os resultados obtidos indicam uma mudança da criticalidade quântica do sistema induzida pela desordem entre os acoplamentos, revelando que esta é relevante para este sistema. Outro modelo magnético quântico estudado foi o modelo de Heisenberg anisotrópico de spin 1=2, definido na rede hierárquica do tipo diamante com p conexões. Neste caso, foi usada a técnica do grupo de renormalização no espaço real, com fator de escala b=2, dentro da aproximação de Migdal- Kadanoff para sistemas quânticos. Uma relação de recorrência para a magnetização local foi obtida relacionando os valores dos spins internos à rede na geração n com os valores dos spins externos na geração n¡1. Os expoentes críticos b foram calculados nos pontos fixos instáveis do tipo Ising e Heisenberg em função da dimensão fractal da rede

Na aproximação de potencial local (L\\downarrow1) a transformação de grupo de renormalização para o modelo O(N) de Heisenberg hierárquico é descrita por uma equação a derivadas parciais (EDP). Neste trabalho investigamos, na criticalidade (sistema à temperatura inversa crítica), a somabilidade da série de potências em 1/N que formalmente satisfaz essa EDP. / In the local potential approximation (L\\downarrow1) the renormalization group transformation for the hierarchical O(N) Heisenberg model is described by a partial differential equation (PDE). In this work we investigate, at criticality (system at inverse critical temperature), the summability of the formal power series in 1/N which formally satisfies that PDE.

Na aproximação de potencial local (L\\downarrow1) a transformação de grupo de renormalização para o modelo O(N) de Heisenberg hierárquico é descrita por uma equação a derivadas parciais (EDP). Neste trabalho investigamos, na criticalidade (sistema à temperatura inversa crítica), a somabilidade da série de potências em 1/N que formalmente satisfaz essa EDP. / In the local potential approximation (L\\downarrow1) the renormalization group transformation for the hierarchical O(N) Heisenberg model is described by a partial differential equation (PDE). In this work we investigate, at criticality (system at inverse critical temperature), the summability of the formal power series in 1/N which formally satisfies that PDE.