Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Química, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2015-12-01T03:10:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 336247.pdf: 9662114 bytes, checksum: 7b547d8402ce85b5f18811757cdf74f5 (MD5) Previous issue date: 2015 / A natureza da ligação química do grupo Ru-NO$^+$ foi estudada teoricamente em uma série de nitrosilo complexos de rutênio contendo carbenos (N,P)-heterocíclicos funcionalizados com piridina como ligantes bidentados, adotando como estrutura modelo o complexo de Cheng {[(\\textbf{L})Ru(NO)Cl$_3$]}, onde L$=$3-terc-butil-1-(2-piridil)imidazol-2-ilideno. O efeito da estrutura eletrônica do carbeno sobre a ligação Ru-NO$^+$ foi verificada através da substituição da natureza do carbeno empregado. Os resultados de EDA-NOCV mostraram que o carbeno possui uma influência direta na labilidade da ligação Ru-NO$^+$, pois altera o ambiente eletrônico do centro metálico. A estrutura eletrônica de uma série de rutenofanos também foi estudada, adotando o complexo de Baker como estrutura modelo, onde o átomo de rutênio possui duas ligações $\\eta^1$-NHC e $\\eta^6$ com o anel arênico. A estabilidade energética de seus respectivos isômeros e confôrmeros foi investigada. Foi observado que o composto de Baker é o mais estável energeticamente quando comparado com os demais complexos estudados.Reações isodésmicas foram utilizadas para verificar a tensão exercida sobre as pontes etilênicas dos ciclofanos adotando a geometria do complexo, e observou-se que maiores distorções geométricas condiziam em complexos contendo os ciclofanos mais tensionados. Resultados de EDA-NOCV demonstraram que a estabilização da interação entre o ciclofano e o centro \\{RuCl\\}$^+$ ocorre devido ao termo de estabilização orbital, onde as maiores contribuições são resultados de doações $\\sigma$ do carbeno para o centro metálico.<br> / Abstract : The nature of the Ru-NO$^+$ bond was theoretically studied in a series of nitrosyl ruthenium complexes, containing (N,P)-heterocyclic carbenes functionalized with pyridine acting as a bidentate ligand, adopting the Cheng's complex {[(\\textbf{L})Ru(NO)Cl$_3$]}, where L $=$ 3-tert-butyl-1-(2-pyridyl)imidazol-2-ylidene as model structure. The carbene electronic structure effect in the Ru-NO$^+$ bond was studied through the substituition of the carbene. The EDA-NOCV results show that the carbene has a direct influence in the lability of Ru-NO$^+$ bond, due the change in the electronic environment in the metallic centre. The electronic structure of a series of ruthenophanes was also studied, adopting the Baker's complex as a model structure, where the ruthenium atom is bonded through $\\eta^1$-NHC and $\\eta^6$ with the arene moiety. The energetic stability of its isomers and conformers were also studied. It was found that the Baker complex is the most energetically stable among the studied complexes. Isodesmic reactions were employed to verify the tension in the ethylene bridges of the cyclophanes adopting the complex's geometry, and it was noted that the biggest geometric distortions were found in the complexes with the highest tensioned cyclophanes. The EDA-NOCV analysis shows that the total interaction stabilization between the cyclophane and the \\{RuCl\\}$^+$ fragments occurs due the orbital stabilization term, where the biggest contributions is due the $\\sigma$ donation from the carbene atom to the metallic centre.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Física, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-03-01T04:05:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 337793.pdf: 10479352 bytes, checksum: 31a660668c8b918481c58cc8322310ee (MD5) Previous issue date: 2015 / Este trabalho tem por objetivo estudar a interação entre radiação e matéria na presença de uma perturbação não linear em sistemas de dois níveis. Utilizamos uma abordagem semi-clássica para descrever um sistema de dois níveis sujeito à influência de um campo eletromagnético externo. Neste sistema inserimos um termo dependente da população local, o que acarreta não linearidade nas equações de movimento. Foi utilizado o formalismo de matriz densidade, e a dinâmica foi obtida a partir da equação de Liouville-von-Neumann. Esse formalismo nos permite obter um conjunto de equações diferenciais acopladas com termos não lineares devido a presença da perturbação local de carga ??, onde ? é o parâmetro que nos fornece a intensidade dessa perturbação e ? é a própria densidade de carga. A resolução da equação de Liouville-von-Neumann gera um conjunto de 3 equações diferenciais acopladas que resolvemos em uma primeira aproximação para frequência do campo eletromagnético externo ?=0. Esse primeiro conjunto de soluções pode ser utilizado como base para a solução completa do problema uma vez que os termos dependentes do tempo no hamiltoniano podem ser eliminados via uma transformação unitária. A presença de não-linearidades no sistema gera um regime de autoconfinamento das populações para algumas configurações dos valores dos parâmetros e podem suprimir as oscilações de Rabi. Além disso estudamos também o comportamento desse mesmo sistema quando sujeito a termos dissipativos. A influência da dissipação no tempo de decoerência do sistema foi analisada, assim os diagramas de configuração que mostram um possível surgimento de dinâmicas caóticas.<br> / Abstract : Este trabalho tem por objetivo estudar a interação entre radiação e matéria na presença de uma perturbação não linear em sistemas de dois níveis. Utilizamos uma abordagem semi-clássica para descrever um sistema de dois níveis sujeito à influência de um campo eletromagnético externo. Neste sistema inserimos um termo dependente da população local, o que acarreta não linearidade nas equações de movimento. Foi utilizado o formalismo de matriz densidade, e a dinâmica foi obtida a partir da equação de Liouville-von-Neumann. Esse formalismo nos permite obter um conjunto de equações diferenciais acopladas com termos não lineares devido a presença da perturbação local de carga ??, onde ? é o parâmetro que nos fornece a intensidade dessa perturbação e ? é a própria densidade de carga. A resolução da equação de Liouville-von-Neumann gera um conjunto de 3 equações diferenciais acopladas que resolvemos em uma primeira aproximação para frequência do campo eletromagnético externo ?=0. Esse primeiro conjunto de soluções pode ser utilizado como base para a solução completa do problema uma vez que os termos dependentes do tempo no hamiltoniano podem ser eliminados via uma transformação unitária. A presença de não-linearidades no sistema gera um regime de autoconfinamento das populações para algumas configurações dos valores dos parâmetros e podem suprimir as oscilações de Rabi. Além disso estudamos também o comportamento desse mesmo sistema quando sujeito a termos dissipativos. A influência da dissipação no tempo de decoerência do sistema foi analisada, assim os diagramas de configuração que mostram um possível surgimento de dinâmicas caóticas.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Física, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2017-01-17T03:12:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 343279.pdf: 4514339 bytes, checksum: f4547bdf8b889e2668def41572b0cd1a (MD5) Previous issue date: 2016 / Este trabalho tem como objetivo estudar as aplicações do mínimo tempo de evolução em sistemas quânticos não relativísticos e relativísticos. Inicialmente, analisa-se a dinâmica de um elétron em um campo magnético uniforme, encontrando uma relação entre a transição de tais estados e o deslocamento espacial médio do elétron. Utilizando uma descrição relativística através da equação de Dirac verifica-se que o deslocamento espacial do elétron nunca se dá a velocidades maiores que a velocidade da luz no vácuo no menor intervalo de tempo que caracteriza a transição entre os estados inicial e ortogonal. Enquanto que utilizando uma descrição não relativística do sistema através do Hamiltoniano de Pauli, o elétron pode atingir velocidades maiores que a velocidade da luz no vácuo para campos magnéticos muito intensos. Tal resultado permite que seja estabelecida uma conexão entre o espaço abstrato de Hilbert e o espaço das coordenadas espaço-temporais, além de delimitar a teoria mais adequada para o tratamento deste sistema físico. Na segunda parte desse trabalho, utiliza-se o QSL de uma maneira diferente da usual, buscando prever o tempo real da evolução de um processo físico, a partir do critério de Mandelstam-Tamm estendido para estados puros de sistemas dependentes do tempo e de dinâmica unitária. Propõe-se um método baseado na ação de uma transformação unitária que permite descrever o sistema quântico em outro referencial onde a incerteza de energia é menor, e portanto, a rapidez da evolução é mais lenta. Por conseguinte, a aplicação do critério Mandelstam-Tamm estendido no novo referencial permite obter previsões mais próximas do tempo real da evolução. A fim de testar a validade do método proposto, compara-se o seu poder de previsão com o tempo de evolução do spin nuclear 1/2 de um átomo de Fósforo da molécula acido o-fosfórico e do spin nuclear 3/2 de um átomo de sódio da molécula dodecil sulfato de sódio. Em geral, este tipo de sistema é descrito por hamiltonianos altamente oscilantes no referencial do laboratório de modo que no referencial girante esse é descrito por um hamiltoniano independente do tempo. Nos exemplos aqui delineados, as previsões obtidas para um determinado estado inicial puderam ser melhoradas até quatro ordens de grandeza.<br> / Abstract : This work aims to study the application of the minimum evolution time in quantum systems not relativistic and relativistic. Initially, we analyze the dynamics of an electron in a uniform magnetic field, finding a relationship between the transition of these states and the average spatial displacement of the electron. By using a relativistic description by Dirac equation it can be seen that the spatial displacement electron never occurs at speeds greater than the speed of light in vacuum in the shortest time interval that characterizes the transition between the initial and orthogonal states. While using a non-relativistic description of the system through the Hamiltonian Pauli, the electron can achieve greater velocities than the speed of light in vacuum for strong magnetic fields. This result allows a connection to be established between the abstract Hilbert space and the space of space-time coordinates, and define the most suitable theory for the treatment of this physical system. In the second part of this work, we use the QSL in a different way from usual, trying to predict the real-time evolution of a physical process, from Mandelstam-Tamm extended bound to pure states of time-dependent and dynamic systems unit. We propose a method based on the action of a processing unit that allows describing the quantum system into another frame in which the uncertainty of energy is smaller, and hence the speed of change is slower. Therefore, the application of Mandelstam-Tamm extended bound in the new framework allows for closer to the real-time evolution forecasts. In order to test the validity of the proposed method, compares their predictive power with the time evolution of the nuclear spin 1/2 of a phosphorus atom of the phosphoric acid molecule and the nuclear spin 3/2 of an atom of sodium dodecyl sulphate molecule. In general, this type of system is described by highly oscillating Hamiltonian in the reference laboratory so that the rotating frame that is described by a time-independent Hamiltonian. In the examples outlined here, the predictions obtained for a given initial state might be improved by up to four orders of magnitude.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Física, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2017-01-31T03:10:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 343410.pdf: 5530882 bytes, checksum: c869204b6b0b314d81f77a95fd84c8f9 (MD5) Previous issue date: 2016 / Neste trabalho investigamos a resposta de um detector de Unruh-DeWitt representado por um sistema atômico de dois níveis em interação com um campo de radiação escalar, considerado como um reservoir, construindo a equação mestra que governa a evolução temporal desses dois subsistemas a temperatura finita. Com tal objetivo, estudamos inicialmente o comportamento de um oscilador acoplado a um campo escalar e da partícula browniana acelerada, a fim de discutir se esses sistemas atingem o equilíbrio térmico em um referencial acelerado, e construímos o operador entropia associado ao campo escalar livre, no contexto da Thermo Field Dynamics. Posteriormente, identificando as contribuições de flutuação do vácuo e reação de radiação, derivamos para uma classe de acoplamentos admissíveis, as taxas de variação de energia para o átomo e o campo, bem como das populações dos níveis atômicos, nos casos inercial e de aceleração própria constante, discutindo os papéis distintos das temperaturas do banho térmico de Minkowski e de Unruh.<br> / Abstract : In this work, we investigate the Unruh-DeWitt detector response, modeled by an atomic two-level system interacting with a scalar radiation field, considered as a reservoir, by constructing a master equation, which governs the temporal evolution of both sub-systems at finite temperature. For this purpose, we initially study the behavior of an oscillator coupled to a scalar field and of an accelerated brownian particle, in order to discuss if these systems reach thermal equilibrium in an accelerated frame, and construct the entropy operator associated with a scalar field, in the context of Thermo Field Dynamics. In the sequence, identifying the vacuum fluctuation and radiation reaction contribution, we derive, for a class of admissible couplings, the variation rate of energy for the atom and the field, as well as of the atomic level populations, both in the inertial case and in that of constant proper acceleration, discussing the distinct roles of Minkowski and Unruh heat baths.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:55Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-02-05Bitstream added on 2014-06-13T18:06:56Z : No. of bitstreams: 1 silva_fr_me_sjrp.pdf: 350193 bytes, checksum: 3c820db2a3d1863e41f00f641e837ec6 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Este trabalho apresenta autovalores de energia para o potencial de Lennard-Jones (12,6) (um tipo de potencial de força central) e para o íon molecular H+2 , ambos confinados em cavidades esféricas e elípticas, respectivamente. Esses sistemas também foram estudados sem confinamento. Os resultados foram obtidos através da asssociação entre o Método Variacional e a Mecânica Quântica Supersimétrica, cabendo a supersimetria determinar as funções de onda variacionais. A Aproximação de Born-Oppenheimer é utilizada para simplificar o problema molecular, proporcionando a sua separação em duas partes: uma eletrônica e outra nuclear. Os resultados obtidos para a dinâmica eletrônica da molécula apresentaram um valor de confinamento onde o sistema é mais estável. Por fim, são discutidas possíveis aplicações para sistemas envolvendo sítios ativos de proteínas / This work presents the energy eigenvalues for the Lennard-Jones (12.6) potential )a type of central force potential) and molecular ion H+2, both confined in spherical and eliptical cavities, respectivelly. Those systems werw also studied without confinement. The results wre obtained through th Variation Method and Supersymmetric Quantum Mechanics association, allowing the supersymmetry determine the varational wave functions. The Born-Oppenheimer Aproximation is utilized to simplify the molecular problem, providing its separation in two parts: one electronic and other nuclear. The obtained results to the electronic dynamics of molecule presented a confinement value the system is more stable. Finally, possible applications for systemas involving protein active are discussed

O objetivo desse trabalho é apresentar e investigar um modelo integrável que descreve o tunelamento de bósons entre três condensados de Bose-Einstein acoplados em linha. Aqui, entendemos como modelo integrável, aquele que tem solução exata pelo método algébrico do Ansatz de Bethe. Inicialmente, verificamos a integrabilidade do modelo através desse método, o que exigiu uma abordagem mais sofisticada do que a usual, para obtenção de todas as quantidades conservadas. Posteriormente, exploramos a quebra da integrabilidade adicionando um termo ao Hamiltoniano. Esta quebra é analisada através dos níveis de energia e da distribuição estatística dos espaçamentos entre energias, cujo histograma gerou uma distribuição do tipo Wigner-Dyson. Estudamos algumas possíveis dinâmicas quânticas do sistema e apresentamos uma configuração esquemática que lembra um transistor. / In this work we present and investigate an integrable model that describes the tunneling of bosons between three coupled aligned Bose-Einstein condensates. Here, integrability means that the model can be exactly solved by the Bethe Ansatz method. Initially we verify the integrability of the model through this method, which requires a more sophisticated approach than usual in order to obtain all conserved quantities. Subsequently, we explore what happens when the integrability is broken by adding a special term to the Hamiltonian. This break is analyzed by means of the energy levels and the statistical energy level spacing distribution, generating a Wigner Dyson distribution. Finally we study the quantum dynamics of the system and present a schematic con guration that resembles a transistor.

Neste trabalho estudamos a quebra da integrabilidade no modelo fundamental de bósons com interação de contato em uma dimensão no regime repulsivo. Inicialmente, revisamos o caso integrável, onde todas as forças de interação são iguais e o modelo pode ser exatamente solucionado pelo Ansatz de Bethe. Em seguida, examinamos o caso não-integrável de diferentes interações entre cada par de átomos através do Ansatz de Jastrow. Nos concentramos no caso mais simples, onde podemos observar os efeitos da quebra da integrabilidade, a saber, o problema de três corpos. Usando o Ansatz de Jastrow, mostramos os efeitos da quebra da integrabilidade em quantidades mensuráveis, tais como a energia, funções de correlação, distribuição de momento e fator de estrutura. Algumas dessas propriedades exibem diferenças notáveis quando comparadas ao caso integrável. / In this work we study the breaking of integrability in the fundamental one-dimensional model of bosons with contact interactions in the repulsive regime. First we review the integrable case, where all interaction strengths are equal and the model can be exactly solved by the Bethe Ansatz. Then we examine the nonintegrable case of different interactions between each pair of atoms through the Jastrow Ansatz. We focus on the simplest case where we can observe the effects of broken integrability, namely the three-body problem. Using the Jastrow Ansatz, we show the effects of the breaking of integrability in some measurable quantities, such as the energy, correlation functions, momentum distribution and structure factor. Some of these properties exhibit remarkable differences compared to the integrable case.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, 2006. / Submitted by Larissa Ferreira dos Angelos (ferreirangelos@gmail.com) on 2009-10-22T17:22:53Z No. of bitstreams: 1 Tese_Adameck de Franca Guimaraes.pdf: 770084 bytes, checksum: 2c9476520be083cf14ef584557fe1a5c (MD5) / Approved for entry into archive by Gomes Neide(nagomes2005@gmail.com) on 2011-01-25T18:47:10Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese_Adameck de Franca Guimaraes.pdf: 770084 bytes, checksum: 2c9476520be083cf14ef584557fe1a5c (MD5) / Made available in DSpace on 2011-01-25T18:47:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese_Adameck de Franca Guimaraes.pdf: 770084 bytes, checksum: 2c9476520be083cf14ef584557fe1a5c (MD5) Previous issue date: 2006-12 / Do ponto de vista da Mecânica-Quântica foram investigados as propriedades dielétricas e o comportamento das oscilações coletivas (plasmons), para plasmas macroscópicos submetidos à ação de campos de radiação eletromagnética. Para plasmas não magnetizados, encontraram-se modulações nas propriedades dielétricas e freqüências de plasmons em regime de ondas evanescentes. Nesse regime, o amortecimento de Landau sofre modulações que conduzem a instabilidades. Para plasmas magnetizados, foram encontradas intensas modulações nas propriedades dielétricas e nas freqüências de plasmons, em regime de ondas circularmente polarizadas. Na ressonância eletrociclotrônica, foram encontrados os harmônicos ciclotrônicos. Foram investigados também, os efeitos do potencial de blindagem dinâmica, nas taxas de aquecimento de um plasma magnetizado, submetido à ação de dois campos de radiação eletromagnética. Observa-se a relação quadrática com relação às intensidades dos campos de radiação em contraste com a relação linear quando os efeitos de blindagem dinâmica não são levados em consideração. ____________________________________________________________________________ ABSTRACT / From the Quantum-Mechanical viewpoint the dielectric properties and collective oscillations' behavior were investigated for macroscopic plasmas submitted to electromagnetic radiation fields. For non-magnetized plasmas, modulations of dielectric properties and plasmons' frequencies were found out in the regime of evanescent waves. In this regime, Landau's damping term undergoes modulations, which leads to instabilities. For magnetized plasmas, strong modulations of dielectric properties and plasmons' frequencies were found out, in the regime of circularly polarized waves. In the cyclotron resonance condition the harmonics of electron cyclotron frequency were found out. In addition, the effects of dynamical screening on heating energy rate were investigated for magnetized plasma submitted to two electromagnetic radiation fields. It has observed the quadratic relation with radiation field's intensity against linear relation when the effects of dynamical screening are not considered.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, 2006. / Submitted by Kathryn Cardim Araujo (kathryn.cardim@gmail.com) on 2009-11-20T13:36:02Z No. of bitstreams: 1 2006_Ronni Geraldo Gomes de Amorim.pdf: 1938646 bytes, checksum: b9695d20b5713570b0076225c000e820 (MD5) / Approved for entry into archive by Joanita Pereira(joanita) on 2010-02-02T15:24:46Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2006_Ronni Geraldo Gomes de Amorim.pdf: 1938646 bytes, checksum: b9695d20b5713570b0076225c000e820 (MD5) / Made available in DSpace on 2010-02-02T15:24:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2006_Ronni Geraldo Gomes de Amorim.pdf: 1938646 bytes, checksum: b9695d20b5713570b0076225c000e820 (MD5) Previous issue date: 2006 / Neste trabalho, utiliza-se operadores-estrela definidos a partir do produto de Weyl em geometria não comutativa, para estudar representações unitárias para os grupos de Galilei e de Poincaré. Mediante o estudo da álgebra de Galilei-Lie, fica construído um formalismo auto-contido para a mecânica quântica no espaço de fase. Para testar a consistência do formalismo, alguns resultados são obtidos, tais como a equação de continuidade. E buscando a aplicabilidade, problemas de autovalores da equação de Schroedinger no espaço de fase são discutidos, como o oscilador harmônico e o potencial de Liouville. No contexto do estudo do grupo de Poincaré, escreve-se as equações de Klein-Gordon e de Dirac no espaço de fase, escrevendo também as lagrangianas e correntes conservadas para estes dois campos. Para os campos estudados aqui, as quantidades conservadas são deduzidas via o teorema de Noether no espaço de fase. ________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / In this work, it is used star operators defined from the Weyl’s product of the noncommutative geometry, to study unitary representations for the Galilei and Poincaré groups. By the study of the Galilei Lie algebra, a self-contained formalism is built for quantum mechanics in phase space. In order to test the consistency of the formalism, some results are obtained, such as the continuity equation. As applications problems of eigenvalues of the Schroedinger equation is discussed in phase space, as the harmonic oscillator and the Liouville potential. In this context of phase space, we study the Poincaré group, deriving the Klein Gordon and Dirac equation, as well as their respective lagrangian densities. For the fields studied here, the conservation law are derived by using the Noether theorem in phase space.

Neste trabalho estudamos a quebra da integrabilidade no modelo fundamental de bósons com interação de contato em uma dimensão no regime repulsivo. Inicialmente, revisamos o caso integrável, onde todas as forças de interação são iguais e o modelo pode ser exatamente solucionado pelo Ansatz de Bethe. Em seguida, examinamos o caso não-integrável de diferentes interações entre cada par de átomos através do Ansatz de Jastrow. Nos concentramos no caso mais simples, onde podemos observar os efeitos da quebra da integrabilidade, a saber, o problema de três corpos. Usando o Ansatz de Jastrow, mostramos os efeitos da quebra da integrabilidade em quantidades mensuráveis, tais como a energia, funções de correlação, distribuição de momento e fator de estrutura. Algumas dessas propriedades exibem diferenças notáveis quando comparadas ao caso integrável. / In this work we study the breaking of integrability in the fundamental one-dimensional model of bosons with contact interactions in the repulsive regime. First we review the integrable case, where all interaction strengths are equal and the model can be exactly solved by the Bethe Ansatz. Then we examine the nonintegrable case of different interactions between each pair of atoms through the Jastrow Ansatz. We focus on the simplest case where we can observe the effects of broken integrability, namely the three-body problem. Using the Jastrow Ansatz, we show the effects of the breaking of integrability in some measurable quantities, such as the energy, correlation functions, momentum distribution and structure factor. Some of these properties exhibit remarkable differences compared to the integrable case.