Orientador: Prof. Dr. Jeverson Teodoro Arantes Jr. / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Nanociências e Materiais Avançados, 2015. / A violaceína é um corante de coloração arroxeada, produzido por bactérias do gênero Chromobacterium, abundantes em regiões tropicais. Esse pigmento vem sendo estudado nas últimas décadas devido a suas aplicações potencias em diferentes áreas, destacando-se as aplicações biológicas. Trata-se de uma molécula hidrofóbica que possui tendência de se aglomerar em soluções aquosas, o que se torna um aspecto relevante quando se consideram suas aplicações in vivo. Os principais estudos realizados com a violaceína têm sido experimentais, avaliando-se o seu potencial em diversas áreas, porém poucas referências são encontradas sobre estudos teóricos ou semi-empíricos dessa molécula. No presente estudo são realizadas simulações de primeiros princípios, utilizando a teoria do funcional da densidade (DFT ¿ Density Functional Theory) para otimização da molécula de violaceína e para análise de possíveis conformações de dímeros dessa molécula para melhor compreensão do seu processo de aglomeração. / Violacein is a dye purplish, produced by bacteria of the genus Chromobacterium, which are abundant in tropical regions. This pigment has been studied in recent decades due to their potential applications in different areas, with emphasis on biological applications. This is a hydrophobic molecule having tendency to agglomerate in aqueous solutions, which becomes an important issue when considering their applications in vivo. The main studies of the Violacein have been experimental, evaluating its potential in many areas, but few references are found on theoretical or semi-empirical studies of this molecule. In the present study we performed first principles simulations, using the Density Functional Theory (DFT) to optimize the Violacein molecule and analysis of possible conformations of this dimer molecule to better understanding of their agglomeration process.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This work presents a theoretical study about the interaction between semiconducting carbon nanotubes (8,0) single-wall (SWNT), with selenium nanostructures by first principles calculations using the density functional theory. To simulate the adsorption of selenium atoms on SWNTs are done with three initial configurations with the selenium atoms in positions (i) BC (C-C bond); (ii) HC (hexagonal center site) and (iii) TOP (above the carbon atom). For these configurations we analyze the adsorption of atomic, dimmer and wire selenium on SWNTs and for some structures it was observed a physical adsorption (weak interaction) while for others a chemical adsorption (strong interaction) is observed depending on how these structures were functionalized. In the configuration on which a physical interaction is achieved, no considerable changes on the electronics properties are seen, as a consequence of the absence of hybridization between the SWNTs and selenium orbitals. Never the less, in the arrangements with chemical interactions significant alterations are verified on the electronic properties, in other words, a relevant hybridization of the selenium levels and the tube band near to the Fermi energy is noticed. However, analyzing the structural properties, we also observed changes on the final distances of selenium atoms, dimmer and wires when compared with the initials distances. In that way, experimental literature works had demonstrated the importance of a theoretical understanding of structures and electronics properties of selenium interacting with SWNTs, making relevant the connection between the theoretical results and the experiments. / Nesta dissertação apresentamos o estudo teórico da interação de nanotubos de carbono semicondutores (8,0) de paredes simples (SWNT) com nanoestruturas de selênio utilizando cálculos de primeiros princípios fazendo uso da teoria do funcional da densidade. Para a adsorção dos átomos de selênio nos SWNTs escolhemos três possíveis configurações iniciais com os átomos de selênio nas posições (i) BC (centro da ligação); (ii) HC (centro do hexágono) e (iii) TOP (em cima do átomo de carbono). Para essas configurações analisamos a adsorção de selênio atômico, dímeros e fios nos nanotubos, sendo que em algumas estruturas tivemos uma adsorção física (interação fraca), enquanto que em outras tivemos uma adsorção química (interação forte), dependendo de como essas estruturas foram funcionalizadas. Nas configurações que tiveram interações físicas, não observamos mudanças significativas nas propriedades eletrônicas não ocorrendo hibridização entre os orbitais do nanotubo e dos átomos de selênio. Entretanto, nas configurações que tiveram interações químicas observamos alterações significativas nas propriedades eletrônicas, ou seja, nas bandas de energia percebemos uma hibridização relevante dos níveis de selênio e do tubo próximos ao nível de Fermi. Entretanto, na análise das propriedades estruturais, também observamos mudanças nas distâncias finais dos selênios atômicos, dímeros e fios quando comparadas com as distâncias iniciais considerando o selênio mais próximo ao carbono do SWNT. Dessa forma, trabalhos experimentais da literatura têm demonstrado a importância de um entendimento teórico das propriedades estruturais e eletrônicas de Se interagindo com SWNTs, o que nos leva a querer conectar resultados teóricos com experimentais.

Os métodos de primeiros princípios dentro da Teoria do Funcional Densidade têm se desenvolvido bastante, devido aos avanços computacionais ocorridos nas últimas décadas. Por outro lado, a Termodinâmica e a Mecânica Estatística têm representado um papel importante na compreenssão da Física de Materiais, em especial no estudo dos materiais intermetálicos ordenados. A aliança entre estas duas abordagens têm se tornado cada vez mais factível, uma vez que os cálculos de estrutura eletrônica de primeiros princípios são hoje capazes de proporcionar resultados extremamente precisos para energias de formação de compostos estequiométricos. É dentro deste contexto que neste trabalho investigamos o diagrama de fases composição-temperatura do sistema Fe-Al-Mo, na estrutura cúbica de corpo centrado utilizando o método Full-Potential Linear Augmented Plane Wave (FP-LAPW) aliado ao Método Variacional de Clusters (CVM) na aproximação do tetraedro irregular. Através do método FP-LAPW determinamos a energia total de configurações cristalinas do sistema Fe-Mo-Al cúbico de corpo centrado. Estes valores são utilizados como parâmetros de entrada do CVM para determinação do potencial termodinâmico do sistema em suas diferentes fases e os correspondentes equilíbrio entre estas fases em função da composição e da temperatura, ou seja, o diagrama de fases do sistema. Embora o Fe-Al tenha grande interesse tecnológico, o seu comportamento magnético é bastante complicado e normalmente mal descrito pelos métodos de cálculos usuais. Este trabalho procura enfrentar este problema com ferramentas \"estados de arte\" e apontam para as limitações inerentes ao procedimento geral aqui utilizado. / First-principles methods within the framework of Density Functional Theory, have been developed sufficiently, due to the computational advances occurrences in the last decades. On the other hand, the Thermodynamics and the Statistical Mechanics have represented an important role in the understanding of the Physics of Materials, in special in the study to ordered intermetallic compounds. The alliance between these two approaches has become each more feasible with the time due to the fact that electronic structure calculations of first principles are today to provide almost exact results for the formations energies of stoichiometric compounds. It is inside of this context that in this work we investigate the composition-temperature phases diagram of the Fe-Al-Mo system, in the body centered cubic structure (BCC), using the Full-Potential Liner Augmented Plane Wave (FP-LAPW) method allied to the Cluster Variation Method (CVM) in the irregular tetrahedron approximation. Through the FP-LAPW method we determined the total energy of crystalline configurations of BCC Fe-Mo-Al system. These values are used as input parameters of the CVM for the determination of the thermodynamic potential of the system in its different phases and corresponding to the equilibria between these phases as a function of the composition and the temperature, that is the phase diagram of the system. Although the Fe-Al has great technological interest, its magnetic behavior is complicated and badly described by the methods used in the actual ab-initio calculations. This work faces this problem with state-of-art tools and points to the inherent limitations of the general procedure used here.

Submitted by MARCIA ROVADOSCHI (marciar@unifra.br) on 2018-08-16T19:18:02Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_StefanieCamileSchwarz.pdf: 4856284 bytes, checksum: 44cfd214dcaef363e2c95f4738d9ab14 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-16T19:18:02Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_StefanieCamileSchwarz.pdf: 4856284 bytes, checksum: 44cfd214dcaef363e2c95f4738d9ab14 (MD5) Previous issue date: 2014-12-16 / Nanotechnology is a term used to describe the studies that intend to understand and control the matter at the nanoscale. On this scale, the structures can present different chemical and physicochemical properties and behaviors from those observed in macro or microscales. Among the nanomaterials, graphene is highlighted due to its bidimensional structure, as well as its physical and chemical properties. It possesses promising technological and biomedical applications. The combination of graphene and molecules of biological interest, such as phthalocyanines (Pc), is a major focus of studies for the development of systems for nanobiotechnology. Thus, in this work, the interaction of graphene with Fe, Mn and Cu metallophthalocyanines (MPc) is studied, by chemical and physical adsorption, through ab initio calculations based on the density functional theory formalism, using the SIESTA computational code. First of all, it was evaluated the isolated Pc behavior, as well as its interaction with the Fe, Mn and Cu transition metals. It was observed that the metals interact strongly with the Pc forming stable complexes. Subsequently, it was studied the interaction of graphene and the MPc in order to understand the energetic, magnetic and structural properties of these structures to support the use of these nanomaterials in future biomedical applications. The results show that it is possible to observe that depending on the MPc metal, different values for the charge transfer as well as for spin polarization between the systems may occur, but all the systems present a weak interaction, via physical adsorption, between graphene and the MPc. / A nanotecnologia é um termo utilizado para denominar os estudos que buscam compreender e controlar a matéria em escala nanométrica. Nessa escala, as estruturas podem apresentar propriedades químicas, físico-químicas e comportamentos diferentes daquelas observadas em escalas macro ou micrométricas. Dentre os nanomateriais se destaca o grafeno que devido a sua estrutura bidimensional, assim como suas propriedades físicas e químicas, possui promissoras aplicações tecnológicas e biomédicas. A associação do grafeno com moléculas de interesse biológico, como as ftalocianinas (Pc), é um grande foco de estudos para o desenvolvimento de sistemas para nanobiotecnologia. Dessa forma, nesse trabalho, é estudada a interação do grafeno com as metaloftalocianinas (MPc) de Fe, Mn e Cu, via adsorção química e física, através de cálculos ab initio baseados no formalismo da teoria do funcional da densidade, utilizando o código computacional SIESTA. Primeiramente, avaliou-se o comportamento da Pc isolada, bem como essa molécula interagindo com os metais de transição Fe, Mn e Cu. Observou-se que os metais interagem fortemente com a Pc formando complexos estáveis. Posteriormente, estudou-se a interação do grafeno com as MPc afim de compreender as propriedades energéticas, magnéticas e estruturais dessas estruturas podendo auxiliar o uso desses nanomateriais em futuras aplicações biomédicas. A partir dos resultados, é possível observar que dependendo do metal da MPc podem ocorrer diferentes valores para transferência de carga e polarização de spin entre os sistemas, entretanto todos apresentam interação fraca, via adsorção física, entre o grafeno e as MPc.

Este documento de Tese é o resultado de um trabalho de pesquisa voltado à análise cristalográfica de novas formas sólidas cristalinas derivadas de fármacos antirretrovirais, diante do contexto da engenharia de cristais para o desenho das novas formas sólidas, e principalmente diante da ótica da análise das densidades de carga, o que permitiu um entendimento mais acurado da estrutura eletrônica molecular desta classe de compostos. Compostos farmacêuticos antirretrovirais do tipo inibidores nucleosídeos da transcriptase reversa (INTRs), são de grande importância, uma vez que são amplamente usados na terapêutica antirretroviral, principalmente contra o vírus HIV. Nesse contexto, são conhecidos alguns problemas associados na manufatura destes fármacos, principalmente aos processos de extração e purificação dos fármacos Lamivudina (3TC) e Emtricitabina (FTC). Diante desta problemática, a engenharia de cristais fornece uma solução, mediante o planejamento racional de formas sólidas (sais, cocristais, solvatos, polimorfos, etc.) que apresentam maior estabilidade e facilitem principalmente o processo de purificação em grande escala. Daí surge a importância de estudar a estrutura molecular das diferentes formas sólidas derivadas destes fármacos, sendo uma das principais técnicas para este estudo a difração de raios X em monocristais (DRXM). Neste trabalho um total de nove novas formas sólidas foram avaliadas e reportadas, com uma discussão detalhada das conformações moleculares e supramoleculares. Entretanto, é realizada uma análise das densidades de carga mediante métodos experimentais, uma vez que foram conduzidos experimentos de DRXM em alta resolução, em virtude da boa qualidade dos cristais que algumas das formas sólidas apresentaram. Desta maneira foi possível propor modelos de densidade de carga experimentais construídos mediante o formalismo de Hansen & Coppens, utilizando refinamento por mínimos quadrados baseados nos dados de difração em alta resolução. Por último, com o intuito de ter um estudo mais completo e detalhado da estrutura eletrônica, foram realizados cálculos teóricos de primeiros princípios em condições gasosas e periódicas de contorno. Desta forma, é apresentada uma sinergia entre os resultados obtidos pelas análises das distribuições de densidade de cargas de algumas formas sólidas, com os resultados gerais da engenharia de cristais e, portanto, concluir e extrapolar alguns aspectos importantes, principalmente no que se refere às energias associadas com as interações intermoleculares. A sinergia dos estudos de engenharia de cristais e de densidade de carga, é um tipo de pesquisa pouco publicada dentro da área da cristalografia de pequenas moléculas. / This Thesis is the result of the research proposal aimed to the crystallographic analysis of new crystalline solid forms derived from antiretroviral drugs, in the context of the crystal engineering for the design of the new solid forms, mainly since the viewpoint of the charge density analysis, which allowed an accurate comprehension of the molecular electronic structure of this kind of compounds. Antiretroviral drug compounds of nucleoside analog reverse-transcriptase inhibitors (NRTI) type, are of great importance once they are large used in the antiretroviral therapy, mainly against the HIV. In this context, some problems are known regard to the manufacture process of these drugs, mainly in the extraction and purification procedures of the lamivudine (3TC) and emtricitabine (FTC) drugs. On this issue, the crystal engineering provides an answer, through the rational planning of solid forms (salts, cocrystals, solvates, polymorphs, etc.) that exhibit an increased stability and facilitate mainly the large-scale purification process. Hence is important to study the molecular structure of the diverse solid forms derived from these drugs, mainly through the single-crystal X-ray diffraction (SCXD) experiments. In this research a total of nine new solid forms were assessed and reported, along with a detailed discussion of the molecular and supramolecular conformations. Meantime, it was carried out an analysis of the experimental charge density, once it was performed high-resolution SCXD experiments, since some of the solid forms showed good quality single crystals. In this way, it was possible to propose models of experimental charge density through the Hansen & Coppens formalism, using least-square refinement against high-resolution X-ray diffraction data. Finally, with the aim to have a more complete and detailed study of the electronic structure, it was also carried out first principles theoretical calculations in gas-phase and periodic boundary conditions. Thus, it is shown a synergy between the results obtained by the analysis of the charge density distributions of some solid forms and the crystal engineering results and, therefore, to conclude and to extrapolate some important aspects, mainly involved with the intermolecular interaction energies. The synergy of the crystal engineering and charge density studies is a kind of research little published, within the small molecule crystallography area.

Neste trabalho de mestrado apresentamos um estudo sobre a manifestação do efeito Rashba em isolantes topológicos na ausência de simetria de inversão estrutural. Os cálculos das propriedades atomísticas, energéticas e as estruturas eletrônicas são abordados através de métodos de primeiros princípios baseados na teoria do funcional da densidade. E seus resultados foram utilizados para o desenvolvimento de hamiltoniana efetiva baseado no modelo de Zhang. Realizamos o estudo de dois sistemas: 1) Bi$_2$Se$_3$ com átomos de Sn depositados na superfície: Este sistema pode ser entendido através da manifestação do efeito Rashba sobre um isolante topológico dada a quebra de simetria de inversão estrutural. Para um sítio de deposição específico, os átomos de Sn causam uma reconstrução da superfície e um terceiro cone de Dirac é observado na estrutura eletrônica. Este terceiro cone é não localizado na superfície e pode ser entendido como a manifestação do efeito Rashba. 2) PbBiI: Reportado aqui como um novo isolante topológico 2D com efeito Rashba. Descobrimos este sistema por um estudo sistemático sobre uma família de materiais formados por átomos tipo IV, V, e VII, cuja estrutura cristalina é hexagonal e não centrossimétrica. Mostramos que o PbBiI possui: i) Estabilidade mecânica, ii) Spin-splitting Rashba de 60 meV, iii) um gap de energia não trivial de 0.14 eV, iv) retroespalhamento proibido entre os estados de borda e v) retroespalhamento proibido entre os estados do bulk no entorno do nível de Fermi. Estas propriedades fazem do PbBiI um candidato para construção de dispositivos de spintrônica que atenua a perda de energia. / In this work, were studied the Rashba effect in topological insulators without structural inversion symmetry. We performed a first principles study based on density functional theory to calculate the atomistic properties, formation energy and electronic structure. These results were used to development a effective Hamiltonian based on Zhang model. They were studied two systems: 1) Bi$_2$Se$_3$ with Sn atoms deposited on the surface: This system can be seen as the Rashba effect manifestation on a topological insulator due to the structural inversion symmetry breaking. For a specific deposition site, the Sn atoms cause a reconstruction of the surface and display a third Dirac cone in the electronic structure. This third cone is not located on the surface and can be understood as the giant Rashba effect manifestation. 2) We propose a new non-centrosymmetric honeycomb-lattice QSH insulator family formed by the IV, V, and VII elements. The system formed by Bi, Pb and I atoms is reported here as a new 2D topological insulator with Rashba effect. We show that this system has: i) Mechanical stability, ii) spin-splitting Rashba of 60 meV, iii) nontrivial energy gap of 0.14 eV, iv) backscattering forbidden for both edge and bulk conductivity channels in the nanoribbon band structure. These properties make PbBiI a good candidate to construct spintronic devices with less energy loss.

On peut sapercevoir, dans lhistoire de la philosophie, deux sens apparemment égaux mais réellement différents dans lemploi de lexpression sens commun. On propose de nommer sens commun naturel à lun deux et, à lautre, sens commun culturel, pour unifier raisonnablement chaque sens à lintérieur de sa pente, en considérant quil y a quelque chose de concret qui correspond à lun et à lautre, réciproquement, selon des définitions strictes. À partir de ces définitions, on étudie les rapports entre la philosophie et le sens commun, cherchant à établir jusquà quel point il sagit dune relation dantagonisme ou de dépendance, à la quête dune vraie connaissance. / Verifica-se, no correr da história da filosofia, dois sentidos próximos, mas divergentes, no emprego da expressão senso comum. Propõe-se a designação de senso comum natural para um e a de senso comum cultural para o outro, designações estas que unificam razoavelmente, dentro de suas próprias vertentes, os conceitos de senso comum e às quais corresponde algo de concreto, segundo definições estritas. A partir dessas definições, estuda-se o relacionamento entre a filosofia e o senso comum, procurando estabelecer até que ponto se trata de uma relação de antagonismo ou de dependência, na busca de um conhecimento que possa ser tido por verdadeiro.

Orientador: Prof. Dr. Caetano Rodrigues Miranda / Tese (doutorado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Nanociências e Materiais Avançados, 2015. / A presente Tese baseia-se nas aplicacoes das propriedades de Ressonancia Magnetica Nuclear (RMN) de Liquidos e de Estado Solido para entender alguns processos que ocorrem na dinamica de sistemas de interesse para a Industria do Petroleo via simulacoes computacionais moleculares. Portanto, na primeira parte, utilizou-se metodos de primeiros principios para caracterizar o processo de degradacao da pasta cimenticia e, a adsorcao de hidrocarbonetos em superficies minerais. Dessa forma, foi possivel avaliar sistemas de diferentes dimensoes desde de estruturas 3D ate 0D a partir de simulacoes baseadas na Teoria do Funcional da Densidade, com e sem van der Waals (vdW) para calcular os parametros espectrais de RMN. Por meio de simulacoes de RMN de Estado Solido, investigou-se o processo de degradacao da pasta cimenticia, conhecido como ataque tardio da etringita que ocorre por meio de reacoes do gesso hidratado (CaSO4.2H2O) com o aluminato tricalcico (Ca3Al2O6) formando o composto chamado etringita (Ca6Al2(OH)12.(SO4)3.26H2O). Os resultados para as tres estruturas bulk ou 3D, a partir dos nucleos de 43Ca, 33S, 27Al e 17O, mostraram, em particular, que os nucleos de calcio garantem indicacoes suficientes da estrutura que esta sendo avaliada, principalmente para o caso da etringita. Isso mostra que a coordenacao altera os espectros, uma vez que afeta o ambiente quimico local. Os sistemas de 2D representados pelas superficies de calcita (CaCO3 ) e silica (SiO2 ¿¿-quartzo (0001) hidrofobica e hidrofilica) foram igualmente abordados via simulacoes computacionais de RMN do Estado Solido. A calcita e a silica sao os principais constituintes das rochas sedimentares nos reservatorios de petroleo e uma caracterizacao detalhada da interacao dessas superficies minerais com hidrocarbonetos representativos do oleo e bastante oportuna. Para a primeira superficie, os espectros dos sitios de calcio garantiram informacoes a respeito local e o tipo de adsorbato. Similarmente para a segunda, as assinaturas dos nucleos de 17O permitiram observar a presenca dos adsorbatos na superficie bem como o tipo de superficie analisada. A segunda parte do estudo abrange as estruturas 0D, em que utilizou-se nanoparticulas (NPs) de SiO2 funcionalizadas com etileno glicol (EG) e acido sulfonico (AS) em solucao para obtencao dos tempos de relaxacao de RMN transversal (T2). A partir de simulacoes de Dinamica Molecular Classica pode-se observar que os sinais de T2 das moleculas de agua para o sistema bulk aproximam-se dos valores obtidos experimentalmente, validando o metodo. Com a adicao das NPs, os sinais de T2 sao devido a forte adsorcao da superficie hidrofilica das NPs de SiO2 com as moleculas de agua. Assim, podemos sugerir que a tecnica de RMN simulada pode ser uma ferramenta poderosa na analise de reservatorios, uma vez que perturbacoes no sistema podemser, efetivamente, detectadas. Alem de exercer papel importante na Recuperacao Avancada de Petroleo. / In this Thesis we explore computational applications of Nuclear Magnetic Resonance (NMR) properties to understand some dynamic processes that occur in the oil reservoir systems. Therefore, we used first principles methods to characterize the delayed ettringite attack (DEA) and the adsorption of hydrocarbon molecules in the mineral surfaces. In this way, it was possible to evaluate different system dimensions since 3D to 0D nanostructures by computational simulations based on Density Functional Theory, with or without van der Waals (vdW) dispersion corrections, to achieve the Solid State Nuclear Magnetic Resonance (SSNMR) parameters. Through SSNMR simulations, cement phases: gypsum dihydrate (CaSO4.2H2O), tricalcium aluminate (Ca3Al2O6) and ettringite (Ca6Al2(OH)12.(SO4)3.26H2O), which are directly involved on DEA process were investigated. The results for the three bulk or 3D nanostructures from 43Ca, 33S, 27Al and 17O nuclei, shown in particular that calcium nuclei ensure sufficient guidance of the structure which is being evaluated, especially in the case of ettringite. This study shows that the coordination change the spectra, since it affects local chemical environment. The 2D systems represented by calcite (CaCO3 ) and silica (SiO2 ¿¿-quartzo (0001) hidrofobica e hidrofilica) surfaces were analyzed via ab initio SSNMR. Since calcite and silica is a major constituent of sedimentary rocks in oil reservoir, a more detailed characterization of the interaction between hydrocarbon molecules and mineral surfaces is highly desirable. Our results show a chemical shift differentiation for atoms located on different sites (bulk and surface) for calcite and silicate systems. Interestingly, the presence of hydrocarbon molecules also modifies the chemical shift of adsorbed the Ca and O sites for both surfaces, respectively. The second part concerns the 0D nanostructures, which is represented by SiO2 nanoparticles functionalized with ethylene glycol (EG) and sulfonic acid (SA). These NPs were immersed on water solution to obtain the relaxation time distribution, especially T2, by Molecular Dynamics simulations. It was found that the correlation function of water when the SiO2 is present takes longer because the water molecules can not rotate easily because the hydrophilic silica surface has a strong adsorption property. Therefore, T2 relaxation time is decreased compared to the bulk water and this is probably related to the fact that there is a hydrophilic silica surface in the system. Thus, we suggest that the simulated NMR technique can be a powerful tool in the analysis containers, since disturbances in the system can be effectively detected. In addition to play an important role in Enhanced Oil Recovery (EOR).

On peut sapercevoir, dans lhistoire de la philosophie, deux sens apparemment égaux mais réellement différents dans lemploi de lexpression sens commun. On propose de nommer sens commun naturel à lun deux et, à lautre, sens commun culturel, pour unifier raisonnablement chaque sens à lintérieur de sa pente, en considérant quil y a quelque chose de concret qui correspond à lun et à lautre, réciproquement, selon des définitions strictes. À partir de ces définitions, on étudie les rapports entre la philosophie et le sens commun, cherchant à établir jusquà quel point il sagit dune relation dantagonisme ou de dépendance, à la quête dune vraie connaissance. / Verifica-se, no correr da história da filosofia, dois sentidos próximos, mas divergentes, no emprego da expressão senso comum. Propõe-se a designação de senso comum natural para um e a de senso comum cultural para o outro, designações estas que unificam razoavelmente, dentro de suas próprias vertentes, os conceitos de senso comum e às quais corresponde algo de concreto, segundo definições estritas. A partir dessas definições, estuda-se o relacionamento entre a filosofia e o senso comum, procurando estabelecer até que ponto se trata de uma relação de antagonismo ou de dependência, na busca de um conhecimento que possa ser tido por verdadeiro.

Orientador: Bernardo Laks / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-11T12:54:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Araujo_AlexandreAbdalla_D.pdf: 3128592 bytes, checksum: cb2ac303a68b8fb439a89a0ee1627986 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: A Física de superfícies, interfaces e filmes finos vem se desenvolvendo muito rapidamente nas últimas décadas com o aparecimento de inúmeras técnicas experimentais para estudo das propriedades de superfície. Por outro lado, tem ocorrido um grande avanço dos equipamentos de informática e dos métodos computacionais, com o desenvolvimento de novos algoritmos, os quais já permitem o estudo de sistemas mais complexos como interfaces, defeitos, filmes-finos e nanofios, contendo um número cada vez maior de átomos. Um considerável interesse em superfícies e na deposição de filmes finos sobre superfícies, envolvendo metais, tem sido motivado pela possibilidade de se conseguir novas propriedades magnéticas e eletrônicas, incluindo temperaturas acima da temperatura ambiente, visando avanços tecnológicos em dispositivos eletrônicos. Nosso trabalho representa uma estratégia bastante promissora nessa área, pois nele identificamos claramente a possibilidade de produção de filmes finos com caráter ferromagnético half-metallic (isto é, com um canal de condução eletrônico semicondutor e outro metálico). Conforme pudemos mostrar, este caráter foi atingido a partir de pequenas variações de parâmetro de rede, de espessura de filme e de composição atômica. As propriedades observadas em nossos resultados teóricos sinalizam a importância de aplicação de diferentes materiais tais como CrAs, CrTe, CrAs(1-x)Sex, CrAs(1-x)T e x, CrSe(1-x) Tex, objetivando suas utilizações em Spintrônica. Desta forma, realizamos um estudo sistemático desses materiais, verificando suas propriedades eletrônicas e magnéticas e suas viabilidades de aplicações em novos dispositivos. Dois métodos de cálculo de estrutura eletrônica: o RS-LMTO-ASA (Real-Space ¿ Linear Muffin-Tin ¿ Atomic Sphere Approximation) e o FLAPW (Full Potential - Linearized Augmented Plane wave), assim como o método da Matriz Transferência foram utilizados em nossas investigações. Em primeiro lugar, apresentamos estudos teóricos sobre as fases estruturais e magnéticas observadas nas primeiras camadas de filmes finos de CrAs, crescidos sobre substratos de GaAs(001). Esses estudos englobaram processos de otimização de geometria, realizados através do método FLAPW, baseados em cálculos autoconsistentes de primeiros princípios, levando em consideração a polarização de spin. Em segundo lugar, estudamos as propriedades eletrônicas e magnéticas das superfícies CrAs(001) através do RS-LMO-ASA e determinamos as dispersões dos estados eletrônicos de superfície segundo direções de alta simetria na zona de Brillouin bidimensional. A seguir, como os resultados apontaram a possibilidade de obtermos mais materiais com comportamento ferromagnético half-metallic, passamos a investigar toda uma classe de materiais com estruturas volumétricas ou de filmes finos envolvendo os elementos Cr, As, Te, e Se, arranjados em ligas binárias (CrAs, CrSe, CrTe) e ternárias (CrAs(1-x)Sex, CrAs(1-x)T ex, CrSe(1-x)Tex), em diferentes concentrações e diferentes regiões superficiais. Como conseqüência, um amplo conjunto de resultados interessantes foi conseguido, confirmando nossas expectativas de que pequenas variações de parâmetro de rede, de espessura e de composição atômica são ingredientes fundamentais a serem considerados para se atingir uma transição do regime ferromagnético metálico para half-metallic e que isto representa uma área bastante promissora, que deverá estimular novos experimentos, com a produção de novos tipos de filmes finos, com espessura e composição controladas. Por último, apresentamos um estudo teórico do composto Fe2CoAl, no qual a precisão de nossos cálculos é comparada a medidas experimentais / Abstract: In the last decades, the Physics of Surfaces, Thin Films and Interfaces has motivated a great advance of the experimental techniques applied to study surface properties. In addition, a fast progress in the computational area has also occurred, with the development of powered computers, new methods of calculations, and new algorithms, which already allow the description of more complex systems, such as interfaces, defects, thin films and nanowires. A considerable interest in the deposition of thin films on surfaces, involving metals, has been motivated by the possibility of producing new devices using the fascinating electronic and magnetic properties, in order to produce technological advances in electronic devices. This work represents a promising strategy in this area, because we identify, clearly, the possibility of producing thin films with half-metallic character (that is, with a semiconductor electronic spin channel and a metallic spin channel, simultaneously). As we showed, this character was attained from small variations of lattice parameter, film thickness or atomic composition. The results of our theoretical calculations have pointed the importance of some materials such as CrAs, CrTe, CrAs(1-x)S ex, CrAs(1-x)Tex, CrS e(1-x)Tex to be used in the Spintronic branch. So, we carry out a systematic analysis of these new materials, emphasizing its structural, electronic and magnetic properties and the viability of using these materials in new electronic devices. Two different methods of electronic structure calculations: the RS-LMTO-ASA (Real-space - Linear Muffin-Tin - Atomic Sphere Approximation) and the LAPW (Linearized Augmented Plane-Wave), as well as the Matrix Transfer method have been used in our studies. Initially, we present the theoretical results of the structural and magnetic phases, observed in the first layers of thin films of orthorhombic CrAs, grown on a GaAs(001) substrate. Two geometry optimization processes have done with the Full-Potential Linearized Augmented Plane-Wave (FLAPW) method, based on first principles, self-consistent calculations, taking in account the spin polarization, at the scalar relativistic level. Secondly, we study the electronic and magnetic properties of the CrAs(001) surfaces, via the RS-LMTO-ASA, and determined the energy dispersion of the electronic surface states along two highly symmetric directions in the two-dimensional Brillouin zone. Then, as the results suggested the possibility of obtaining new thin films, with ferromagnetic half-metallic behavior, we started to investigate a large class of materials, with volumetric and thin films structures, of binary (CrAs, CrSe, CrTe) and ternary (CrAs(1-x)Sex, CrAs(1-x) Te, CrSe(1-x)Tex) systems, in different atomic concentrations and with different superficial regions. Consequently, a large quantity of interesting results was obtained for these ferromagnetic materials, confirming that small variations of lattice parameters, film thickness and atomic composition are the fundamental ingredients to be considered, in order to reach the transition from metallic regime to ferromagnetic half-metallic regime and that our results can stimulate new experiments with the aim of producing new thin films, with controlled thicknesses and atomic compositions. Finally, we present a theoretical study of the inter-metallic compound Fe2CoAl, by comparing the precision of our calculations with experimental measurements / Doutorado / Física da Matéria Condensada / Doutor em Ciências