Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, 2014. / Submitted by Ruthléa Nascimento (ruthleanascimento@bce.unb.br) on 2014-05-20T13:40:46Z No. of bitstreams: 1 2014_MarcosAndrePereiradosSantos.pdf: 1960176 bytes, checksum: 5d4d8fc18fb08c3ca2e7b0354520dbeb (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2014-05-23T12:31:34Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_MarcosAndrePereiradosSantos.pdf: 1960176 bytes, checksum: 5d4d8fc18fb08c3ca2e7b0354520dbeb (MD5) / Made available in DSpace on 2014-05-23T12:31:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_MarcosAndrePereiradosSantos.pdf: 1960176 bytes, checksum: 5d4d8fc18fb08c3ca2e7b0354520dbeb (MD5) / Nos últimos anos, polímeros conjugados têm atraído a atenção da indústria e do meio acadêmico, pois apresentam propriedades metálicas e semicondutoras, alta flexibilidade, além de baixo custo de produção. A descoberta de eletro-luminescência nesses materiais é uma de suas aplicações que despertam muito interesse. Neste trabalho, apresentamos um estudo da dinâmica de bipólarons e de éxcitons, com uso de uma versão modificada do modelo SSH para a inclusão de efeitos de temperatura e campo elétrico, para investigar as mudanças nas propriedades de um poliacetileno. A dinâmica é investigada por meio do método de evolução não-adiabático. Foram avaliadas as alterações nas propriedades. Para isso, analisou-se a estrutura de configuração das ligações, da densidade de carga, densidades de spin, na presença de efeitos de temperatura e campo elétrico. As simulações foram de colisões entre pólarons, entre bipólarons, colisão de um pólaron com um éxciton elevado ao primeiro estado excitado, éxcitons elevados ao segundo e terceiro estados excitados. Com o estudo, determinamos o comportamento da mobilidade na propagação de pólarons, bipólarons e éxcitons na cadeia. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT / In recent years, conjugated polymers have attracted attention from industry and academy, as they present metallic and semiconducting properties, high flexibility and low cost of production. The discovery of electroluminescence in these materials is one of their applications that arouse much interest. We present a study of the dynamics of pólarons, bipólarons and éxcitons, using a modified SSH model to include effects of temperature and electric field to investigate the changes in the properties of a conjugated polymer version. The dynamics is investigated using a method of non-adiabatic evolution. We assessed changes in the properties by making an analysis of the structure of the connections configuration, charge density, spin density, the presence of effects of temperature and electric field. The settings were evaluated by making use of periodic boundary conditions, and impurities. The simulations were about collisions between pólarons, between bipolarons, collision of a polaron with an exciton of the first, of the second and of the third excited states. With this study, we found significant results concerning the behavior of the mobility in the propagation of polarons, bipolarons and excitons in the chain.

Dissertação (mestrado)— Universidade de Brasília, Faculdade UnB Planaltina, Programa de Pós-Graduação em Ciência de Materiais, 2015. / Submitted by Tania Milca Carvalho Malheiros (tania@bce.unb.br) on 2016-01-15T19:43:56Z No. of bitstreams: 1 2015_JéssicaNatáliadaCostaDantas.pdf: 1556544 bytes, checksum: d0b292aa7b5ac0034fbb447be94d1387 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-01-20T18:34:33Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_JéssicaNatáliadaCostaDantas.pdf: 1556544 bytes, checksum: d0b292aa7b5ac0034fbb447be94d1387 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-20T18:34:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_JéssicaNatáliadaCostaDantas.pdf: 1556544 bytes, checksum: d0b292aa7b5ac0034fbb447be94d1387 (MD5) / Neste trabalho foram estudadas as propriedades de transporte de um pacote de onda em um fio quântico submetido a um campo elétrico externo modulado e levando em consideração a interação spin-órbita do tipo Rashba e Dresselhaus. Nesse sistema, a interação spin-órbita Dresselhaus possibilita a inversão do spin do elétron injetado. Para analisar a evolução temporal do sistema (partículas) que avaliar os seguintes parâmetros: a probabilidade de retorno do elétron, o desvio quadrático médio (MSD), a função participação e o centro do pacote de onda. Foi observado que determinados valores dos parâmetros localiza a função de onda, podendo fazer uma correlação com transição de fase metal-isolante ou estado localizado e não localizado. / In this work we present results obtained on the transport properties of a wave packet in a quantum wire subjected to an external modulated electric field and taking into account the spin-orbit interaction of the Rashba and Dresselhaus types. In this system the Dresselhaus spin-orbit interaction produces the reversal of the spin of the injected electron. To analyze the time evolution of the system (particle) we evaluate the following parameters: the return probability of electron , the root mean square deviation (MSD) function participation and the center of the wave packet. It was observed that for certain parameter values the wave function is localized in a certain region which allows to make a correlation with a metal-insulator phase transition.

Nesta tese investigamos a partir de cálculos de primeiros princípios, dispositivos e componentes de dispositivos baseados em grafeno. Abordamos os campos da nanoeletrônica e da spintrônica. Dentro da nanoeletrônica investigamos: (i) propriedades de transporte de um nanotransistor de bicamada de grafeno na presença de um gate duplo. Demonstramos que sobre a ação de um campo elétrico externo, mesmo utilizando um gate da ordem de 10 nm, à temperatura ambiente e 4.5K uma corrente nula nunca é exibida. Esses resultados são explicados por um regime de tunelamento; (ii) propriedades eletrônicas e de transporte de multicamadas de grafeno em função do número de camadas e tipo de empilhamento entre elas. Mostramos que a estrutura eletrônica do sistema depende fortemente desse novo grau de liberdade de empilhamento. Na presença de um campo elétrico externo aplicado perpendicular ao sistema, o empilhamento do tipo Bernal nunca exibe um gap de energia, ao contrário do empilhamento romboédrico que exige um gap ajustável através da intensidade do campo. Mostramos também que é possível diferenciar os tipos de empilhamentos através da resistência do sistema e variando-se a temperatura; (iii) dentro das componentes de um nanotransistor mais realista, estudamos as propriedades eletrônicas e estruturais de: (a) bicamadas de grafeno sobre um substrato de nitreto de boro hexagonal. Neste sistema o limite de voltagens que podem ser aplicadas depende fortemente do número de camadas de h-BN e da direção do campo, onde quanto menos camadas maior é a voltagem que pode ser aplicada; (b) heteroestruturas compostas de bicamadas de grafeno, nitreto de boro hexagonal e cobre. Demonstramos que para uma aplicação direta em um dispositivo a configuração com uma bicamada de grafeno depositada sobre um substrato de h-BN e este conjunto sobre a superfície de cobre é a mais favorável. Nessa configuração é possível tanto controlar o gap na bicamada como a dopagem do sistema, sem a abertura de canais de condução através do dielétrico (h-BN). Dentro do campo da spintrônica estudamos: (i) propriedades de transporte das nanofitas de grafeno (GNR) (3,0) pristinas e dopadas com boro e nitrogênio. Para as GNR pristinas mostramos com os eletrodos em um alinhamento de spin anti-paralelo o sistema apresenta um comportamento de filtro de spin, onde para tensões de bias positivos/negativos somente o canal up/down conduz. Para as GNR dopadas com boro e nitrogênio, mostramos que as correntes para os diferentes canais de spin são não degeneradas ao longo de todo o intervalo de tensões aplicadas, apresentando desse modo um comportamento de filtro de spin; (ii) finalmente estudamos as propriedades de transporte de uma junção túnel magnética, composta de GNR intercaladas por uma nanofita de nitreto de boro hexagonal. Mostramos que esse sistema pode ser utilizado tanto como filtros de spin como elementos para dispositivos de magnetoresistência gigante, onde para este último a sua eficiência é muito mais pronunciada. / In this thesis we investigated by first principle calculations, devices and components of devices based on graphene. We covered the fields of nanoelectronics and spintronics. On the field of nanoelectronics we investigated: (i) the transport properties of a dual gate bilayer graphene nanotransistor. We showed that under the action of an external electrical field, even with a gate length of 10 nm, at room temperature and 4.5K a zero current is never exhibited. These results could be explained by a tunneling regime; (ii) the electronic and transport properties of few layer graphene, as function of the number and type of stacking of the layers. We show that the electronic structure strong deppends of the stacking order. On the presence of a external electrical field applied to the system, the Bernal stacking never presents a gap, contrary to the rombohedrical one, that posses a tuneable energy gap. Also we showed that is possible to differentiate the types of stacking by the resistance of the system and varying the temperature;(iii) for the components of a more realistic nanodevice, we study the structural and electronic properties of: (a) bilayer graphene over a hexagonal boron nitride substrate. We show that the voltages that could be applied to the system strongly depends of the number 0 layers and the direction of the field, where with more layers, smaller is the field; (b) heterostructures composed with bilayer graphene, hexagonal boron nitride and cooper. We show that for a direct application on a device, the better configuration is with a bilayer graphene over the hexagonal boron nitride, and this set over a cooper. In this configuration is possible to control both the gap and the doping of the system, without the creation of conducting channels through the dielectric (h-BN). On the field of spintronics, we study: (i) the transport properties (3,0) graphene nanoribbons pristines and doped with nitrogen and boron. For the pristine GNR we show that for the electrodes in an anti-parallel alignment the system presents a spin filter behavior, where for positive/negative bias the transport is only by up/down channel. For the GNR doped with nitrogen and boron we show that the current is non-degenerated in all range of voltages applied, presenting a spin filter behavior; (ii) finally, we study the transport properties of a magnetic tunnel junction, consisting of a GNR intercalated with a hexagonal boron nitride nanoribbon. We show that such system could be used both as a spin filter as a device that uses the the giant magnetoresistance effect, where for the last the system if more efficient.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:10:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4468.pdf: 11546210 bytes, checksum: 230fdc91c4d3e97e1f00ec01daa0179a (MD5) Previous issue date: 2012-04-11 / Financiadora de Estudos e Projetos / Polyolefin nanocomposites have attracted significant technological and scientific interest due to the possibilities of improvements in thermal, mechanical and barrier properties. However, the hydrophobic nature of polyolefins poses a challenge to the exfoliation and dispersion process of the nanoclay in the polymeric matrix, requiring usually the use of compatibilizing agents. In this work, it was studied the influence of the blending protocol of the components and the effects of the addition of three compatibilizing systems (HDPE-g-MA, LLDPE-g-MA and mixture of HDPE-g-MA and LLDPE-g-MA) in HDPE /LLDPE blend-based nanocomposites. HDPE-g-MA has a higher viscosity and play a important role in the breaking and dispersion of the clay tactoids. The LLDPE-g- MA, with lower viscosity, helped in the intercalation process of the polymer chains between the nanoclay s lamellae and the mixing of the compatibilizing agents optimized the breakdown and intercalation process, and dispersion of the organophilic clay in the polymeric matrix. HDPE/LLDPE/OMMT nanocomposites with predominantly intercalated structure were obtained using different compatibilizing systems and concentrations of nanoclay. The thermal, mechanical and transport properties were strongly affected by the different compatibilizing systems. The mixture of compatibilizing agents (HDPE-g-MA and LLDPE-g-MA) produced a stronger interface between the dispersed phase and the polymeric matrix contributing to the increase in rigidity, elastic and flexural moduli of the nanocomposites. The transport properties showed that the nanocomposites behave as good barrier to water vapor and but showed low barrier characteristics to CO2 and O2. The decrease of the permeability coefficient is related to the use of compatibilizer systems which provided a good dispersion of the inorganic filler, good wettability of the matrix and strong interactions with the interface which could facilitate the diffusion process. / A obtenção de nanocompósitos de matriz poliolefínica vem despertando grande interesse tecnológico e científico devido a possibilidade de incrementos significativos nas propriedades térmicas, mecânicas e de barreira dessa matriz. Entretanto, a natureza hidrofóbica das poliolefinas dificulta a dispersão e esfoliação das lamelas de nanoargila na matriz polimérica, sendo necessária a utilização de agente compatibilizante. Neste trabalho, estudou-se a influência da ordem de mistura dos componentes e da adição de três sistemas compatibilizantes (HDPE-g-MA, LLDPE-g-MA e mistura HDPE-g-MA/LLDPE-g- MA) em nanocompósitos de blendas HDPE/LLDPE e OMMT. O HDPE-g-MA, por possuir maior viscosidade auxiliou na quebra e dispersão dos tactóides de argila, o LLDPE-g-MA, com menor viscosidade, auxiliou no processo de intercalação das cadeias poliméricas entre as camadas da argila e a mistura dos agentes compatibilizantes otimizaram o processo de quebra, intercalação e dispersão de argila organofílica na matriz polimérica. Nanocompósitos de HDPE/LLDPE/OMMT com estrutura predominantemente intercalada foram obtidos utilizando-se os diferentes sistemas compatibilizantes e teores de nanoargila. O comportamento térmico, mecânico e as propriedades de transporte foram fortemente afetados pelos diferentes sistemas compatibilizantes. A mistura de agentes compatibilizantes (HDPE-g-MA e LLDPE-g-MA) propiciou melhor interação na interface entre a fase dispersa e a matriz polimérica contribuindo para o aumento da rigidez, módulo elástico e módulo de flexão dos nanocompósitos. O estudo das propriedades de transporte revelou que os nanocompósitos comportam-se como barreira ao vapor de água e baixa barreira ao CO2 e O2. A diminuição do coeficiente de permeabilidade está relacionada a utilização dos sistemas compatibilizantes que proporcionaram uma boa dispersão da carga inorgânica, boa molhabilidade desta pela matriz e forte interações na interface que diminuíram o número de microvazios, que poderiam ser facilitadores do processo difusional.

Nesta tese investigamos a partir de cálculos de primeiros princípios, dispositivos e componentes de dispositivos baseados em grafeno. Abordamos os campos da nanoeletrônica e da spintrônica. Dentro da nanoeletrônica investigamos: (i) propriedades de transporte de um nanotransistor de bicamada de grafeno na presença de um gate duplo. Demonstramos que sobre a ação de um campo elétrico externo, mesmo utilizando um gate da ordem de 10 nm, à temperatura ambiente e 4.5K uma corrente nula nunca é exibida. Esses resultados são explicados por um regime de tunelamento; (ii) propriedades eletrônicas e de transporte de multicamadas de grafeno em função do número de camadas e tipo de empilhamento entre elas. Mostramos que a estrutura eletrônica do sistema depende fortemente desse novo grau de liberdade de empilhamento. Na presença de um campo elétrico externo aplicado perpendicular ao sistema, o empilhamento do tipo Bernal nunca exibe um gap de energia, ao contrário do empilhamento romboédrico que exige um gap ajustável através da intensidade do campo. Mostramos também que é possível diferenciar os tipos de empilhamentos através da resistência do sistema e variando-se a temperatura; (iii) dentro das componentes de um nanotransistor mais realista, estudamos as propriedades eletrônicas e estruturais de: (a) bicamadas de grafeno sobre um substrato de nitreto de boro hexagonal. Neste sistema o limite de voltagens que podem ser aplicadas depende fortemente do número de camadas de h-BN e da direção do campo, onde quanto menos camadas maior é a voltagem que pode ser aplicada; (b) heteroestruturas compostas de bicamadas de grafeno, nitreto de boro hexagonal e cobre. Demonstramos que para uma aplicação direta em um dispositivo a configuração com uma bicamada de grafeno depositada sobre um substrato de h-BN e este conjunto sobre a superfície de cobre é a mais favorável. Nessa configuração é possível tanto controlar o gap na bicamada como a dopagem do sistema, sem a abertura de canais de condução através do dielétrico (h-BN). Dentro do campo da spintrônica estudamos: (i) propriedades de transporte das nanofitas de grafeno (GNR) (3,0) pristinas e dopadas com boro e nitrogênio. Para as GNR pristinas mostramos com os eletrodos em um alinhamento de spin anti-paralelo o sistema apresenta um comportamento de filtro de spin, onde para tensões de bias positivos/negativos somente o canal up/down conduz. Para as GNR dopadas com boro e nitrogênio, mostramos que as correntes para os diferentes canais de spin são não degeneradas ao longo de todo o intervalo de tensões aplicadas, apresentando desse modo um comportamento de filtro de spin; (ii) finalmente estudamos as propriedades de transporte de uma junção túnel magnética, composta de GNR intercaladas por uma nanofita de nitreto de boro hexagonal. Mostramos que esse sistema pode ser utilizado tanto como filtros de spin como elementos para dispositivos de magnetoresistência gigante, onde para este último a sua eficiência é muito mais pronunciada. / In this thesis we investigated by first principle calculations, devices and components of devices based on graphene. We covered the fields of nanoelectronics and spintronics. On the field of nanoelectronics we investigated: (i) the transport properties of a dual gate bilayer graphene nanotransistor. We showed that under the action of an external electrical field, even with a gate length of 10 nm, at room temperature and 4.5K a zero current is never exhibited. These results could be explained by a tunneling regime; (ii) the electronic and transport properties of few layer graphene, as function of the number and type of stacking of the layers. We show that the electronic structure strong deppends of the stacking order. On the presence of a external electrical field applied to the system, the Bernal stacking never presents a gap, contrary to the rombohedrical one, that posses a tuneable energy gap. Also we showed that is possible to differentiate the types of stacking by the resistance of the system and varying the temperature;(iii) for the components of a more realistic nanodevice, we study the structural and electronic properties of: (a) bilayer graphene over a hexagonal boron nitride substrate. We show that the voltages that could be applied to the system strongly depends of the number 0 layers and the direction of the field, where with more layers, smaller is the field; (b) heterostructures composed with bilayer graphene, hexagonal boron nitride and cooper. We show that for a direct application on a device, the better configuration is with a bilayer graphene over the hexagonal boron nitride, and this set over a cooper. In this configuration is possible to control both the gap and the doping of the system, without the creation of conducting channels through the dielectric (h-BN). On the field of spintronics, we study: (i) the transport properties (3,0) graphene nanoribbons pristines and doped with nitrogen and boron. For the pristine GNR we show that for the electrodes in an anti-parallel alignment the system presents a spin filter behavior, where for positive/negative bias the transport is only by up/down channel. For the GNR doped with nitrogen and boron we show that the current is non-degenerated in all range of voltages applied, presenting a spin filter behavior; (ii) finally, we study the transport properties of a magnetic tunnel junction, consisting of a GNR intercalated with a hexagonal boron nitride nanoribbon. We show that such system could be used both as a spin filter as a device that uses the the giant magnetoresistance effect, where for the last the system if more efficient.

O presente projeto visa formalizar um método para o cálculo das propriedades de transporte de misturas multicomponentes em equilíbrio químico e respectivo banco de dados contendo as propriedades necessárias a estes cálculos das espécies gasosas envolvidas. Este método é então implementado na forma de um código computacional na linguagem C++ direcionado para cálculos de transferência de calor em projetos de engenharia. Assim sendo uma das diversas metodologias de cálculo do coeficiente de viscosidade e do coeficiente de condutividade térmica para misturas multicomponentes é apresentada a fim de possibilitar suas determinações quando dados experimentais não estiverem disponíveis. O código é então utilizado juntamente com um programa de cálculo de propriedades termodinâmicas em desenvolvimento no INPE, para o cálculo dos coeficientes de transporte do ar em equilíbrio. Os resultados obtidos são comparados então com os existentes na literatura e normalmente utilizados em cálculos de propriedades de escoamentos. Eles se mostram comparativamente bons para a viscosidade da mistura até temperaturas da ordem de 5.000K e para a condutividade térmica até temperaturas da ordem de 8.000K, a pressões variando entre 1 e 100 atm.

Neste trabalho, apresentamos os resultados de estudos com poços quânticos parabólicos (PQW, Parabolic Quantum Well ) de AlGaAs crescidos sobre substratos de GaAs pela técnica de epitaxia por feixe molecular. Medidas de transporte em PQWs do tipo n e do tipo p com larguras de 1000 ºA ate 4000 ºA em baixas temperaturas indicam um aumento abrupto do coeficiente Hall para um campo magnético critico de aproximadamente 3 T. Nosso estudo concentra-se na interpretação deste aumento observado. Com este propósito, estudamos através de cálculos autoconsistentes e de aproximações anal¶³ticas o processo de transferência de cargas em amostras com PQWs. Determinamos as densidades superficiais de cargas ns e ps, e comparamos estes resultados com os obtidos experimentalmente. Verificamos que os melhores resultados para a densidade de cargas (ns) s~ao aqueles determinados pelos cálculos autoconsistentes. No entanto, as aproximações analíticas se mostram importantes para descrever de forma qualitativa os resultados experimentais para amostras do tipo p. Numa segunda parte do nosso trabalho, estudamos a influencia da aplicação de campos magnéticos ao longo da direção de crescimento nas amostras com PQWs. Observamos uma diminuição na largura de densidade de cargas n(z) e do potencial total V (z). Estes resultados em combinação com o processo de transferência de cargas, levam a uma diminuição da densidade de portadores no poço, produto da redistribuição das cargas entre o poço e as camadas com dopagem de silencio. Desta forma, atribuímos o aumento no coeficiente Hall como sendo oriundo de uma diminuição da densidade de cargas dentro do PQW. / We present the results of experiments and calculations done on AlGaAs Parabolic Quantum Wells (PQWs) grown on GaAs by molecular beam epitaxial tecniques. Transport measurements in n-type and p-type samples with widths between 1000 ºA and 4000 ºA at low temperatures indicate an abrupt increase of the Hall coeficient at a critical field B ¼ 3 T. Our study focuses on the interpretation of this observed increase. To this end, we study by means of self-consistent numerical simulations and analytical approximations the charge transfer process in PQWs. We compare our results for the sheet densities with those observed experimentally. The best results are obtained for n-type samples for which we could numerical simulations. However, the analytical expressions we obtained also describe qualitatively the experimental results, and can be applied to p-type samples. In the second part of this work we study the efect of a magnetic feld applied perpendicular to the well. The simulations indicate a diminishing of the charge density and the total potential in the well. These results, combined with the charge transfer process, lead to a redistribution of charge between the well and the dopant layers. Therefore, we interpret the observed increase of the Hall coefcient as the result of a depletion of charge in the parabolic quantum well.

SILVA, Samuel Morais da. Propriedades dinâmicas de redes de Kleinberg. 2015. 71 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2015. / Submitted by Edvander Pires (edvanderpires@gmail.com) on 2015-10-28T21:53:53Z No. of bitstreams: 1 2015_dis_smsilva.pdf: 6345616 bytes, checksum: 705401ad498eb92e473d5a63a9e41c49 (MD5) / Approved for entry into archive by Edvander Pires(edvanderpires@gmail.com) on 2015-10-28T21:54:08Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_dis_smsilva.pdf: 6345616 bytes, checksum: 705401ad498eb92e473d5a63a9e41c49 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-10-28T21:54:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_dis_smsilva.pdf: 6345616 bytes, checksum: 705401ad498eb92e473d5a63a9e41c49 (MD5) Previous issue date: 2015 / A great number of systems defined as complex consist of interconnected parts or individual components performing a network or graph. Communication between the parts is essential for their existence so that it is necessary a better understanding of their ability to communicate depending on the amount of information that transits. The dynamics of package transport in these systems and the emergence of congestion are problems of high scientific and economic interest. In this work we investigate the dynamical properties of transport of packages (informations) between sources and previously defined destinations, considering different models of spatially embbeded networks such as lattice and Kleinberg. More precisely, we study a second-order continuous phase transition from a phase of free transport to a congestion phase, when the packages are accumulated in certain regions of the network. By means of a Finite Size Scaling, we describe this phase transition characterizing its critical exponents. For 1D and 2D lattice networks, we observe that the critical parameter $p_c$ scales with exponents approximately $-1$ and $-0.5$ with respect to the system size. In the case of Kleinberg newtorks where shortcuts between two nodes $i$ and $j$ are added to the network according to a probability distibution given by $P(r_ {ij}) sim r_{ij}^{-alpha}$, we show that the best scenario occurs when $alpha = d$, where $d$ is the dimention of the topology structure. In this regime, package traffic were shown to be more resilient to the increase of number of packages in the network. The confirmation of our result is obtained not only from direct measure of order parameter, that is, the ratio between undelivered and generated packets, but is also supported by our analysis of finite size. / Um grande número de sistemas complexos são constituídos de partes ou componentes individuais interligados. A comunicação nestes sistemas é essencial para a sua existência sendo necessário o estudo de sua capacidade de se comunicar dependendo da quantidade de informação que está circulando na rede. A dinâmica do transporte de pacotes de informação em tais sistemas e o surgimento de seu congestionamento são problemas de elevado interesse científico e econômico. Neste trabalho, nós determinamos como os elementos de vários modelos de rede espacialmente embebidos, sendo redes regulares e redes de Kleinberg, alteram suas propriedades dinâmicas de transporte de pacotes tratando-as como redes de comunicação. Mais precisamente, estudamos uma transição de fase contínua de segunda ordem de uma fase de transporte de pacote livre para uma fase de congestão, quando os pacotes são acumulados na rede, e descrevemos esta transição por meio de expoentes críticos. Para as redes regulares em $1D$ e $2D$, vimos que respectivamente, o parâmetro crítico $p_c$ escala com expoentes de aproximadamente $-1$ e $-0.5$ para o tamanho do sistema. Já nas redes de Kleinberg, nós mostramos que o melhor cenário, quando o tráfego de pacotes é mais resiliente para o aumento do número de pacotes, é conseguido quando os atalhos são adicionados à rede entre dois nós, nomeadamente nós $ i $ e $ j $, com probabilidade $P(r_ {ij}) sim r_{ij}^{-alpha}$ quando $alpha = d $, onde $ d $ é a dimensão da estrutura subjacente. Além disso, este resultado é obtido não só a partir da medição direta do parâmetro de ordem, ou seja, a relação entre o número de pacotes não entregues e pacotes gerados, mas também é suportada pela nossa análise de tamanho finito.

BATISTA JÚNIOR, Francisco Florêncio. Propriedades termodinâmicas, eletrônicas e de transporte de sistemas curvos semicondutores. 2014. 104 f. Tese (Doutorado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Edvander Pires (edvanderpires@gmail.com) on 2014-09-12T20:11:36Z No. of bitstreams: 1 2014_tese_ffbatistajunior.pdf: 17233595 bytes, checksum: 9f4c5f7e5b2bbf9bf2975c26ed164fb9 (MD5) / Approved for entry into archive by Edvander Pires(edvanderpires@gmail.com) on 2014-09-12T20:23:03Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_tese_ffbatistajunior.pdf: 17233595 bytes, checksum: 9f4c5f7e5b2bbf9bf2975c26ed164fb9 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-09-12T20:23:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_tese_ffbatistajunior.pdf: 17233595 bytes, checksum: 9f4c5f7e5b2bbf9bf2975c26ed164fb9 (MD5) Previous issue date: 2014 / We study thermodynamic properties of an electron gas confined in a two-dimensional cylindrical surface under the action of a magnetic field perpendicular to the cylinder axis. We observed that the applied magnetic field has a similar effect to that produced by a non-homogeneous magnetic field on a flat system. We calculate the energy spectrum of the system for different values of curvature and symmetry of the magnetic field to the surface. We show that the physical properties of these systems are strongly connected to the symmetry imposed by the magnetic field by calculating the density of states, specific heat and chemical potential. We investigate how the curvature of a semiconductor film affects its electronic and transport properties. We study how the geometry-induced potential resulting exclusively from periodic ripples in the film modifies its band structure by inducing electronic confinement. For fixed curvature parameters, this confinement can be easily tuned by an external electric field, so that features of the band structure such as the energy gaps and band curvature can be controlled by an external parameter. We also show that, for some values of curvature and electric field, it is possible to obtain massless Dirac bands for a smooth structure. Moreover, we use a wave packet propagation method to demonstrate that the ripples are responsible for a significant inter-sub-band transition, specially for moderate values of the ripple height. / Neste trabalho estudamos propriedades termodinâmicas de um gás de elétrons confinado em uma superfície bidimensional cilíndrica sob a ação de um campo magnético perpendicular ao eixo do cilindro. Observamos que o campo magnético aplicado desta forma produz efeito similar ao produzido por um campo magnético não-homogêneo em um sistema plano. Calculamos o espectro de energia nesse sistema para diferentes valores de curvatura e simetria do campo com a superfície. Mostramos que as propriedades físicas desses sistemas estão fortemente ligadas a essa simetria do campo magnético através do cálculo da densidade de estados, potencial químico e calor específico do sistema. Investigamos como a curvatura de um filme semicondutor afeta suas propriedades eletrônicas e de transporte. Estudamos como o potencial efetivo induzido pelas deformações de curvatura periódicas no filme modificam sua estrutura de bandas induzindo o confinamento eletrônico. Para parâmetros fixos de curvatura, tal confinamento pode ser ajustado através de um campo elétrico externo, de modo que certas características da estrutura de bandas tais como emph{gaps} de energia e curvaturas das bandas podem ser controladas por um parâmetro externo. Também mostramos que, para alguns valores de curvatura e campo elétrico, é possível obter bandas de Dirac para filmes semicondutores com curvatura Gaussiana. Além disso, usamos um método de propagação de pacotes de onda para demonstrar que as curvaturas são responsáveis por significantes transições entre sub-bandas, especialmente para valores moderados de curvatura.

Submitted by Alison Vanceto (alison-vanceto@hotmail.com) on 2016-10-20T12:07:10Z No. of bitstreams: 1 TesePRAB.pdf: 39917795 bytes, checksum: 743b25b3cd3c5fa6f60f2816faade02d (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-11-08T18:35:57Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TesePRAB.pdf: 39917795 bytes, checksum: 743b25b3cd3c5fa6f60f2816faade02d (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-11-08T18:36:03Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TesePRAB.pdf: 39917795 bytes, checksum: 743b25b3cd3c5fa6f60f2816faade02d (MD5) / Made available in DSpace on 2016-11-08T18:36:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TesePRAB.pdf: 39917795 bytes, checksum: 743b25b3cd3c5fa6f60f2816faade02d (MD5) Previous issue date: 2014-12-15 / Não recebi financiamento / The objective of this work was the development of polymer nanocomposites with montmorillonite organoclays (OMMT) using EVA-OMMT concentrated obtained by spray drying, Drais and extrusion, making the characterization and correlation with the thermal, dynamic mechanical and gas transport properties. LLDPE nanocomposites films were obtained by incorporating the EVA-OMMT powders concentrates. The XRD results showed that the concentrated powders for the spray drying process the shift to smaller angles is more effective for 19% VA and for processing by Drais only 8.5% VA. As for processing by Drais, it was possible to incorporate large amounts of clay, but the results of dispersion and intercalation depends on the use of modified clay and compatible with the matrix used. For processing by spray drying, it showed to be very efficient in incorporation of large amounts of clay in EVA matrix. In the TEM analysis for spray drying powder concentrate, it was observed that, with the increase of MFI of LLDPE matrix and increased of %VA, the areas where the clay is present showed an increase of its dimension and may facilitate the process of intercalation and clay dispersed in the matrix. The permeability results showed a competition between the increased permeability due to a reduction of the crystallinity and, at the same time, reduced permeability due to the higher clay amount in the matrix, since that the clay is properly dispersed. The results showed that the spray drying process is an innovative way to obtain EVA/OMMT concentrated powder with high clay content. The nanocomposite powder with EVA/OMMT 3:1 weight ratio and 7wt% OMMT showed an intercalalated structure and evidence of exfoliation, with 38% oxygen permeability reduction. / O objetivo desse trabalho foi o desenvolvimento de nanocompósitos poliméricos com argilas montmorilonitas organofílicas (OMMT), utilizando concentrados de EVA-OMMT obtidos por spray drying, Drais e extrusão, realizando a sua caracterização e correlação com as propriedades térmicas, dinâmico-mecânicas e de transporte de gases. Filmes de nanocompósitos poliméricos de LLDPE foram obtidos, incorporando os pós concentrados de EVA-OMMT. Os resultados de DRX dos pós concentrados mostraram que para o processo de spray drying o deslocamento para ângulos menores é mais efetivo para 19%VA e para o processamento por Drais somente para 8,5%VA. No processamento por Drais, foi possível incorporar grandes quantidades de argila, mas os resultados de dispersão e intercalação dependem do uso de argila modificada e compatível com a matriz utilizada. Para o processamento por spray drying, o mesmo apresentou-se bastante eficiente na incorporação de grandes quantidades de argila em matrizes de EVA. Na análise por TEM dos nanocompósitos obtidos com pó concentrado de spray drying, observou-se que, com o aumento do MFI da matriz de LLDPE e o aumento do %VA, as regiões onde a argila está presente apresentaram um aumento de sua dimensão, podendo facilitar o processo de intercalação e dispersão da argila na matriz. Nos resultados de permeabilidade, percebeu-se uma competição entre o aumento da permeabilidade devido a redução da cristalinidade e, ao mesmo tempo, uma redução da permeabilidade devido ao aumento do percentual de argila na matriz, desde que essa argila esteja dispersa adequadamente. Os resultados obtidos demonstram que o processo de spray drying é uma maneira inovadora de se obter um pó concentrado de EVA/OMMT com elevado teor de argila, sendo que o nanocompósito que incorporou o pó na concentração de 3:1 EVA/OMMT e 7% em massa de argila apresentou uma estrutura intercalada e com evidências de esfoliação, com redução de 38% na permeabilidade a oxigênio.