A interação da molécula de água com ácido violúrico foi estudada usando-se dois métodos: o modelo de eletropolo polarizável e o método de Clementi. O modelo de eletropolo polarizável considera a melécula de água como um ponto e a representa por uma expansão de multipolos. Polarização da molécula de água é permitida. Uma análise crítica deste modelo é aqui apresentada. O método de Clementi consiste em desenvolver um potencial de interação de água com outra molécula através de cálculos ab initio. O desenvolvimento deste potencial, para a interação água-ácido violúrico, é uma das contribuições originais apresentadas aqui. Resultados da simulação de Monte Carlo, para a determinação da estrutura da molécula de água no cristal de ácido-violúrico monohidratado, foram obtidos pelos dois métodos. Os resultados, obtidos pelo modelo de eletropolo polarizável, concordam, razoavelmente, com aqueles obtidos por difração de raio-X e nêutrons, mas ainda apresentam algumas limitações. Os resultados obtidos pelo método de Clementi apresentam algumas limitações. Os resultados obtidos pelo método apresentam uma concordância muito boa com os dados experimentais. Realizamos, também, utilizando cálculos ab initio, uma análise energética das ligações de hidrogênio entre as moléculas de água e a molécula de ácido violúrico. Resultados preliminares da interação água-lisozima são apresentados para que se possa entender como que potenciais desenvolvidos por Clementi, para a interação da água como amino ácidos e com formil triglicil amida, podem ser extrapolados para a interação da água com proteínas / The interaction of the water molecule with violuric acid was studied by using two methods: the polarizable electropole model and th method of Clementi. The polarizable electropole model considers the water molecule as a point and represents it by an expansion in multiples. Polarization of the water molecule is permissible. A critical analysis of this model is shown here. The method of Clementi consists in developing a potential of the water interaction with another molecule by ab initio calculation. The development of this potential is one of the original contributions presented here. Results of Monte Carlo simulation for the determination of the water molecule structure in the violuric acid monohydrate crystal were obtained by the two methods. The results obtained by the polarizable eletropole model agree reasonably with those obtained by X-ray and neutron diffraction, but it still have some limitations. The results obtained by the method of Using ab initio calculation we have also made an energetic analysis of the hydrogen bonds between the water molecule and violuric acid molecule. Preliminarw results of the interaction water-lysozyme are presented, so that we can understand how the potentials developed by Clementi for the water interaction with amino acids and with formyl tryslycyl amide can be extrapolated to the interaction of water with proteins.

Neste trabalho apresentamos os resultados de nossas investigações com o dosímetro de eletreto cilíndrico, baseado em uma câmara de ionização auto polarizada e auto sensoriável. Os resultados gerais são: o sistema é adequado para dosimetria pessoal e ambiental na faixa de energias investigadas (30-1250 KeV) , e com um volume ativo de 5cm3 tem uma faixa de exposição de 0 - 5 R com uma sensibilidade de &#1775mR. A reprodutibilidade encontrada para diferentes dosímetros foi de 10% e com um tratamento térmico adequado o decaimento é da ordem de 2% ao mês. Com a escolha adequada do material, podemos ter uma resposta constante com a energia, ou transformar dosímetro de eletreto em um excelente instrumento de controle da qualidade de raios X de baixas energias (30-100 KeV). A carga do eletreto foi investigada com o método do Triodo Corona, usando uma grade e um sistema automático de medida da homogeneidade da carga que provou ser excelente (melhor que 99%). Foram desenvolvidas equações para um circuito equivalente ao dosímetro de eletreto, as quais concordaram plenamente com os resultados experimentais. As vantagens gerais do sistema em comparação com outros dosímetros (TLD e filmes) são: simplicidade no sistema de medidas, memória permanente que não apaga o valor da medida durante a leitura, adaptação a sistemas de medidas automáticas computarizadas, baixo custo e baseado em pesquisas e tecnologia totalmente brasileira / In this work present the results of our investigations with the cylindrical electret dosimeter based on a self-biased and self-sensoring ionization chamber. The main results are: the system is adequate for personal and ambient dosimetry for the range of energies investigated (30-1250 KeV) , and with an active volume of 5cm3 has an exposure range of 0-5R, with a sensitivity of &#1775mR. Reprodutibility for a batch of different do simeters was 10% and fading could be brought down to 2% permonth with proper thermal treatments. Properdesign of wall-materiaIs can either furnish a constant energy response or transform the electret dosimeter in a veritable X-ray quality control instrument for low energies (30-100 KeV). Charging of the electret was investigated with the corona-triode using a grid and a scanning method for charge. Homogeneity measurements were found to be excellent (better than 99%). The equations for the electret dosimeter equivalent circuit were developed and agreement with experiment was found to be excellent. Main advantages of the system in comparison with competing technologies (TLD and film) are: simplicity of measuring system, permanent memory with no erasure upon reading of sensor, adaptation to automated computer measurements, low cost based entirely on brazilian research and technology.

No presente trabalho, descreve-se o projeto e construção de uma balança a quartzo usada para estudos de isotermas de sorção de água em materiais biológicos. Estudou-se pela técnica de isotermas de sorção e pressão termo estimuladas a água ligada a insulina. A capacidade de monocamada é de 46 moles de água por mol de monômero de insulina. Os experimentos de pressão termo estimulada indicam que em média, as moléculas de água estão ligadas pó 1,3 pontes de hidrogênio / This work describe the design and construction of a quartz micro-balance which is used for the study of isotherms of water sorption, in biological materials. Using the techniques of sorption isotherms and thermo stimulated pressure the bound water in insulin was studied. The monolayer capacity is 46 mols of water per mol of monomer of insulin. The termo-estimulated pressure experiments indicate that in average the water molecules are bond through 1,3 hydrogen bonds

Apresentamos nesta tese, uma nova técnica de detecção de nêutrons térmicos usando cerâmica piroelétrica. O sistema detector é constituído basicamente de uma cerâmica de PZT (lead zirconate titanate) acoplada a uma pastilha de urânio. A energia liberada na fissão do urânio dá origem a um sinal elétrico no transdutor que é amplificado por um sistema lock-in. O feixe de nêutrons que incide na pastilha de urânio foi modulado com um chopper de cádmio. Fluxos de nêutrons térmicos da ordem de 103 a 106 n/cm2s foram detectados usando pastilhas de U3O8 enriquecida em 20% no isótopo U235. Esta técnica de detecção de nêutrons térmicos também poderá ser de grande importância para outras áreas de tecnologia nuclear, tais como: medida de enriquecimento de U235 em amostras de urânio; medidas da energia liberada na fissão nuclear e estudos de parâmetros térmicos de combustíveis nucleares, como por exemplo, a difusividade térmica. Além de fissão, outras reações podem ser estudadas com a presente técnica / In this thesis a new technique for thermal neutron detection using pyroelectric ceramics is described. The detector system is basically constituted of a PZT (lead zirconate titanate) ceramic attached to a uranium disk. The energy released in the uranium fission gives rise to an electrical signal in the transductor which is amplified by a lock-in system. The neutron beam impinging on the uranium disk was modulated with a cadmium chopper. Thermal neutron fluxes within the interval 103 to 106 n/cm2 s have been detected using a U3O6 pellet with 20% enrichment in U235. This technique of thermal neutron detection may also be an important tool for other areas of the nuclear technology, such as: measurements of U235 enrichment in uranium samples, measurements of the energy released in nuclear fission, study of thermal parameters of nuclear fuels, for example thermal diffusivity, etc. Besides fission other nuclear reactions may eventually be also studied with the present technique

Utilizando-se as técnicas de Corrente Termoestimulada, Pressão Termoestimulada e Decaimento Isotérmico de Polarização, estudou-se o comportamento de bioeletreto das fibras de sal de sódio do ácido desoxiribonucleico (DNA). A formação do bioeletreto é atribuída a cargas espaciais do DNA, apresentando um comportamento não linear, e é fortemente dependente da hidratação. (Polarização armazenada da ordem de 10-8 C/cm2). O DNA apresenta, em umidades elevadas (270 mg OH2/gDNA)constantes dielétricas elevadas, da ordem de 105, similar às dos ferroelétricos, mas com conceito diferente. Em baixas umidades (30 mg OH2/ gDNA) as constantes dielétricas são da ordem de 5. As curvas de hiterese, observadas com o circuito de Sawyer-Towêr (e citadas na literatura) são atribuídas a não linearidade no transporte elétrico. Esta não linearidade é também confirmada. O alegado comportamento ferroelétrico desapareceu quando utilizamos eletrodos bloqueantes. A alegada temperatura de Curie (60&#176C) é atribuída à forte desidratação que o material sofre, conforme verificado nas medidas de Pressão Termoestimulada. / The bioelectret state of solid sodium desoxyribonucleate fibers was studied using the Thermally Simulated Depolarization, Thermally simulated Pressure and Isothermal Polarization Decay techniques. The bioelectret. Was found to present a space charge and non-linear behavior, and is strongly dependent on hydration (stored polarization as high as 10-8 C/cm2).At high relative humidity (270 mg OH2/gDNA) the DNA fibers show dielectric constants as high as 105, similar to those of ferroelectrics but with a different conception. The dielectric constant is only 5 at low hydration (30 mg OH2/ gDNA). The histeresis curves that are observed with Sawyer-Tower circuit (and frequently mentioned in the literature) are ascribed to the non-linear current voltage relations. The alleged ferroelectric behavior disappears when blocking electrodes are used. The alleged Curie temperature (60&#176C) is found to be caused by the strong dehydration that occurs at this temperature, as measured by the thermally simulated Pressure technique.

Nesta tese estuda-se a interação elétron (exciton) fônon em várias estruturas semicondutoras tais como poços quânticos, heterojunções, fios quânticos e filmes semicondutores crescidos sobre um substrato semicondutor, através de um método variacional. Mostra-se que a interação elétron (exciton) - fônon LO é importante tanto nos poços quânticos como nos fios quânticos, aumentando a energia de ligação dos excitons e dos elétrons ligados à uma impureza hidrogênica doadora. No caso de elétrons ligados a uma impureza mostra-se que os efeitos de blindagem reduzem drasticamente a energia de ligação e os efeitos polarônicos. Nos fios quânticos, é mostrado que a interação elétron-fônon LO produz efeitos polarônicos sempre superiores aos em sistemas produzidos tridimensionais ou quase-bidimensionais. Estudam-se também os fônons interfaciais existentes em poços quânticos, heterojunções e filmes semicondutores. Obtem-se as relações de dispersão, o potencial de interação elétron-fônon interfacial e os efeitos polarônicos / In this thesis we study the electron (exciton)-phonon interaction in some semiconductor structures such as quantum well, heterojunctions, quantum well wires and films of semiconductors using a variation approach. It is showed that the electron (exciton)-phonon LO interaction is very important as in quantum well as in quantum well wire, increasing the binding energy of excitons and donor hidrogenic impurities. In the last case it is showed that screening plays a fundamental role bring down the binding energy and the polaronic corrections. Polaronic corrections in quantum well wires are calculated and are superior to corrections in three and quasi bidimensional systems. Finally, the dispersion relation, interaction potential describing the electron-interface interaction and the polaronic effects are obtained for various systems

As propriedades estáticas e dinâmicas de um sistema de elétrons clássico bidimensional foram estudadas com base no método do campo autoconsistente (SCFA), desenvolvido por Singwi et.al. Nesta teoria, as correlações de curto alcance estão presentes através de uma correção de campo local que depende da função correlação dos pares. O fator de estrutura estático e a função resposta densidade-densidade são determinadas em um esquema autoconsistente. A função correlação dos pares e a energia de correlação obtidas concordam muito bem com os dados experimentais de simulação numérica determinados pelo método de Monte Carlo. A blindagem estática de uma impureza carregada. a relação de dispersão do plasma e o fator de estrutura dinâmico são de terminados e os resultados comparados com os obtidos na aproximação das fases aleatórias (RPA). Diferenças significativas foram encontradas indicando a importância dos efeitos de correlações entre partículas. Pela primeira vez, as correlações de curto alcance foram incorporadas na dispersão do plasma deste sistema. O método foi estendido para o sistema quase-bidimensional. Isto é, elétrons na superfície de hélio, incluindo o efeito da espessura finita da camada eletrônica. Nossos resultados da função correlação dos pares e energia de correlação para os sistemas quase e estritamente bidimensional diferem muito pouco entre si. Devido à relação entre a distância média dos elétrons e a espessura da camada. Apesar disso, nosso resultado para a dispersão do plasmon apresenta um avanço considerável relativo aos cálculos de Beck e Kumar. Calculamos a condutividade como função da freqüência e da densidade devido ao espalhamento elétron-riplon, para elétrons na superfície de hélio. Este cálculo foi efetuado com base no formalismo de função memória, desenvolvido por Gotze e Wolfle, e no método autoconsistente. Nossos resultados reafirmam a importância dos efeitos de correlações na mobilidade dos elétrons / The static and dynamic properties of a two-dimensional classical electron system have been studied on the basis of the self-consistent-field approximation (SCFA), derived by Singwi et.al. In this theory, the short-range correlations are present through a local-field correction depending upon the pair-correlation function. The static structure factor and the density-density response function are determined in a self-consistent scheme. The pair-correlation function and the correlation energy thus obtained are in good agreement with the Monte Carlo numerical simulation carried out by Totsuji. The static screening of a charged impurity, the plasma dispersion relation and the dynamical structure factor are also determined, and the results are compared with those obtained in the random-phase-approximation (RPA). Sizeable differences were found, indicating the importance of the correlations effects between particles. For the first time, the short-range correlations were incorporated in the plasma dispersion of such system. The method was extended for the quasi two-dimensional system, i.e., electrons on surface of liquid helium including the effect of the finite width of the electronic layer. Our results for the pair correlation and correlation energy for quasi-two-dimensional and two-dimensional systems differs very little among them, due to the relation between the electronic mean distance and the layer thickness. In spite of this fact, our result for the plasmon dispersion shows a considerable advance in relation to the calculations of Beck and Kumar. We have calculated the density and frequency dependence of the conductivity due to the electron-ripplon scattering, for electrons on helium. This calculation was made with basis of the memory-function formalism, as developed by Gotze and Wolfle, and also on the self-consistent method. Our results reinforce the importance of the correlations effects on the electronic mobility

Neste trabalho estudamos o comportamento da energia de ligação de um éxciton em um fio quântico. O modelo utilizado considera barreiras finitas e seção transversal retangular. Utilizamos o método variacional com uma função de onda tentativa na forma gaussiana. Os parâmetros do material utilizados no calculo são os do GaAs/Ga1-xAlxAs. Incluímos a anisotropia das massas dos buracos leve e pesado, que e gerada pelo confinamento na direção y, desprezando outros efeitos na estrutura de banda. Comparamos nossos resultados com cálculos teóricos existentes. Estudamos também o efeito da interação com fônons sobre a energia de ligação do éxciton no fio quântico. Para tanto utilizamos um método variacional conjugado com transformações unitárias proposto por Lee-Low-Pines / In this work we study the behavior of the exciton binding energy in a quantum wire. The model assumes finite barrier height and a rectangular cross section. A variation method is used with a Gaussian trial wave function. The material parameters used in the calculations are those of the GaAs/Ga1-xAlxAs. The heavy and light hole mass anisotropies arising from confinement in the wire direction is included, while other effects in the band structure are neglected. The present results are compared with other authors calculations. The effect of the fonon interaction on the exciton binding energy in the quantum wire is analyzed. For this purpose a variation method conjugated with unitary transformations as proposed by Lee-Low-Pines was employed

Nesta tese, uma câmara de ionização de eletretos com uma camada fina de boro depositada em sua parede interna, é apresentada como um novo método para detectar nêutrons térmicos. As respostas dessas câmaras a um feixe de nêutrons mono energético de um reator crítico e a um fluxo de nêutrons térmicos em difusão num meio moderador homogêneo são mostradas. A eficiência das câmaras de ionização de eletretos tendo diferentes paredes como eletrodo externo foi inferida dos resultados obtidos. A seletividade desses materiais em face do campo misto de nêutrons e &#947 foram verificadas. A estabilidade de carga num período de tempo longo, bem corno o decaimento de carga devido à radiação ambiental foram estudadas. O decaimento de carga com a umidade foi eliminada através de uma câmara seca construída adaptada ao detector. Urna análise numérica foi desenvolvida utilizando um micro-computador PC-XT. Esta análise e os resultados experimentais obtidos mostraram que as sensibilidades das câmaras de ionização de eletretos a nêutrons térmicos são comparáveis com as da câmara de ionização BF3. Estes resultados ainda mostraram que novas tecnologias de deposição de camadas finas de boro devem ser usadas para que detectores com melhor eficiência possam ser construídos / In this thesis, an electrets ionization chamber with boron coated walls is presented as a new method for detecting thermal neutrons. Its response to a monoenergetic thermal neutron beam from a critical reactor and to thermal neutron flux in diffusion through a homogeneous moderator medium are determined. The efficiency of electrets ionization chambers with different wall materials for the external electrode was inferred from the results. Detection of slow neutrons with discrimination against the detection of y-rays and energetic neutrons was shown to depend on the selection of these materials. The charge stability over a long period of time and the charge decay owing to natural. radiation were studied. The charge decay owing to humidity was eliminated through a drying chamber constructed and adapted to the detector. Numerical analysis was developed by the use of a micro-computer PC-XT. Both the experimental and numerical results show that the sensitivity of the electrets ionization chamber for detection of thermal neutrons is comparable with that of the BF3 ionization chamber. These results demonstrate that new technologies for deposition of the boron layer will produce higher efficiency detectors. Other topics for future research are suggested

Construiu-se um aparelho para medir os componentes real e imaginário da constante piezelétrica de tensão d = d&#8217 id&#8221, para filmes poliméricos, com um campo elétrico d.c. externo constante. A razão da constante piezelétrica e o campo elétrico constante é equivalente a (&#949 + &#954)s, onde &#949 é a constante dielétrica, &#954 é a constante de eletro-estrição, e s é a constante elástica de compliance . A dependência na temperatura, da piezoeletricidade induzida pelo campo, da uma informação das propriedades elétricas e elásticas dos polímeros. Depois de aquecer um filme de Poli (Cloreto de Vinila) até aproximadamente 95&#176C, seguido de um resfriamento à temperatura ambiental, mantendo um campo elétrico externo d.c. constante, observa-se a piezoeletricidade em um campo elétrico d.c. nulo, o qual sugere a introdução de uma polarização residual no filme / An apparatus is devised for measuring the real and imaginary components of the piezoelectric stress constant d = d&#8217 id&#8221 for polymer films with a d.c. bias field. Electric field induced piezoelectricity is observed for films of several types of polymer. The ratio of the piezoelectric constant to the d.c. bias field gives (&#949 + &#954)s, where &#949 is the dielectric constant, &#954 is the electrostriction constant, and s is the elastic compliance constant. The temperature dependence of the field induced piezoelectricity gives, therefore, combined information of dielectric and elastic properties of polymers. After heating to about 95&#176C followed by cooling to roam temperature, maintaining a constant d.c. bias on a poly (vinyl chloride) film, piezoelectricity is observed at null d.c. field, which suggests the introduction of a residual polarization in the film