Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Física, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-04-29T21:05:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 333006.pdf: 4331833 bytes, checksum: b8dd80d56b7e4a20f59f84b2d896f6e9 (MD5) Previous issue date: 2014 / Desenvolvimento de um método teórico/computacional capaz de descrever processos de transferência de carga e energia em sistemas moleculares. O método, denominado QMMM/DinEMol, descreve as dinâmicas eletrônica e nuclear de formas diferentes: a dinâmica eletrônica de todo o sistema é calculada através de um formalismo quântico baseado na teoria estendida de Hückel (TEH) onde são adicionadas interações não consideradas originalmente pela TEH, mas que estão presentes em sistemas moleculares fotoexcitados, enquanto que a dinâmica nuclear é calculada através de mecânica molecular. O método QMMM/DinEMol permite calcular a dinâmica do sistema de duas maneiras, denominadas dinâmicas sequencial e paralela. Na dinâmica sequencial primeiramente é calculada a mecânica molecular considerando a estrutura eletrônica no estado fundamental e em seguida, utilizando as trajetórias nucleares calculadas previamente, é calculada a dinâmica eletrônica. Já na dinâmica paralela, ambas dinâmicas nuclear e eletrônica são calculadas simultaneamente, considerando a distribuição eletrônica do sistema durante a mecânica molecular. Desta forma, é considerado o acoplamento entre os graus de liberdade eletrônicos e nucleares. O método QMMM/DinEMol foi utilizado para investigar o processo de transferência de carga eletrônica em um sistema formado por um semicondutor de TiO2 sensibilizado por corantes do tipo doador-ponte-aceitador (D-p-A), onde foi estudado, principalmente, a relevância do movimento nuclear e da interação coulombiana durante o processo de injeção de carga no semicondutor e também, o efeito de solvatação no sistema. Além disto, foi investigado a relevância do acoplamento entre os graus de liberdades nucleares e eletrônicos em sistemas moleculares fotoexcitados.<br> / Abstract : We developed of a theoretical/computational method to describe processes of charge and energy transfers in molecular systems. The method, called QMMM/DinEMol, describes the electronic and nuclear dynamics of different modes: The electronic dynamics of the entire system is calculated using a quantum formalism, which is based in the extended Hückel theory (EHT) where is added interactions not originally considered by EHT, but which are presents in photoexcited molecular systems, whereas the nuclear dynamics is calculated by molecular mechanics. The QMMM/DinEMol method allows to calculate the dynamics of the system in two forms, called sequential and parallel dynamics. In the sequential dynamics, the molecular mechanics is calculated considering the electronic structure in the ground state and posteriorly, using the nuclear trajectories previously obtained, the electronic dynamics is calculated. Already in the parallel dynamics, boththe electronic and nuclear dynamics are calculated simultaneously considering the electronic distribution of the system during the molecular mechanic. Thus, it is considered the coupling between the nuclei and electronics degrees of freedom.The QMMM/DinEMol method was used to investigate the process of electronic transfer in a system formed by a TiO2 semiconductor sensitized by dyes of the type donor-bridge-acceptor (D-p-A), where it was studied mainly the significance of the nuclear motion and the Coulomb interaction during the process of charge injection in the semiconductor and also the effect of solvation on the system. Furthermore, we investigated the relevance of the coupling between the nuclei and electronics degrees of freedom in photoexcited molecular systems.

OLIVEIRA. M. S. R. Contribuições para comunicação e computação quânticas: análise do PMD e PDL em um sistema de DQC, geração de um estado entrelaçado de quatro modos e uma porta CNOT para qubits de estados coerentes. 2013. 60 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Teleinformática) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-02-27T16:34:03Z No. of bitstreams: 1 2013_dis_msroliveira.pdf: 1514414 bytes, checksum: a6c9d9ebe5e73e7933bbb4f387ec9e14 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-03-05T18:05:43Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_dis_msroliveira.pdf: 1514414 bytes, checksum: a6c9d9ebe5e73e7933bbb4f387ec9e14 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-05T18:05:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_dis_msroliveira.pdf: 1514414 bytes, checksum: a6c9d9ebe5e73e7933bbb4f387ec9e14 (MD5) Previous issue date: 2013-02-22 / This work presents contributions to the quantum communication and in computation fields. In the area of quantum communication, we analyzed the impacts of the effects of PMD and PDL on the performance of a quantum key distribution system based on BB84 protocol in a fiber optic network. It was presented an analytical expression for the average fidelity as a function of the PMD and PDL parameters which makes possible to analyze the behavior of bit error and secure bit generation rates for a quantum communication system. In the field of quantum computing, we proposed two optical systems based on linear optics for coherent state qubits. The first system is a probabilistic generator of a four-mode-type entangled state with a maximum efficiency of 25%. From this it state was possible to propose a second system that is able to perform a probabilistically CNOT gate. Both proposed systems may be implemented with existing photonics technology. They do not use single-qubit gate or quantum teleportation that are commonly used in quantum information processing using coherent states. / Este trabalho apresenta contribuições para a área quântica, no âmbito da comunicação e da computação. Na área de comunicação quântica, foram analisados os impactos dos efeitos do PMD e PDL no desempenho de sistemas de distribuição quântica de chaves baseados no protocolo BB84, sob uma rede óptica a fibra. É demonstrada uma expressão analítica da fidelidade média em função dos parâmetros de PMD e PDL, o qual torna possível a análise do comportamento das taxas de erro de bit e de geração de bit seguro de um sistema de comunicação quântica. No campo da computação quântica, são propostos dois sistemas ópticos baseados em óptica linear para qubits de estados coerentes. O primeiro consiste em um gerador probabilístico de um tipo de estado entrelaçado de quatro modos com uma eficiência máxima de 25%. A partir desse estado foi possível propor um segundo sistema que é capaz de realizar uma porta CNOT probabilisticamente. Ambos os sistemas propostos são de implementação factível com a tecnologia fotônica existente, não utilizam portas de um qubit nem teleportação quântica, que são recursos comumente empregados em processamento quântico da informação para estados coerentes.

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

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

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

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matermáticas. Programa de Pós-graduação em Física, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2016-09-20T05:06:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 340358.pdf: 834249 bytes, checksum: f7763d5869e3f7424956104ed9ab2028 (MD5) Previous issue date: 2016 / O estudo da fenomenologia de colisões hadrônicas apresentou um crescimento espetacular em qualidadee quantidade nos últimos anos com o surgimento dos aceleradores de partículas modernos,notadamente com o LHC. Isso permitiu a observação de novos fenômenos físicos, entre os quais temosas interações multi-partônicas (MPI), onde destacamos o espalhamento duplo de pártons (DPS).Nesta dissertação, nós estudamos a contribuição do DPS com base no processo gg ! gg nos níveisde energia do LHC. O processo DPS, que pode ser descrito como sendo um processo perturbativopode ocorrer quando dois pares de pártons interagem entre si em uma mesma colisão próton - próton.Após fazermos uma breve introdução no Cap. 1, no Cap. 2 apresentamos os aspectos básicos da QCDperturbativa, das partículas fundamentais e das interações elementares da natureza. No Cap. 3, o espalhamentoprofundamente inelástico é revisto, bem como as interações de espalhamento simples depártons (SPS) e de DPS são abordadas. O Cap. 4 é dedicado à análise da seção de choque total, bemcomo de alguns modelos teóricos já existentes. No Cap. 5, os resultados reproduzidos e calculadossão apresentados e discutidos. Encontrou-se a razão entre as constantes dos termos dominantes dasseções de choque calculadas via SPS e DPS, diferindo por um fator bem definido. No Cap. 6 está aconclusão deste estudo e as perspectivas de trabalho são discutidas, incluindo a análise do significadodo fator encontrado e o desenvolvimento de resultados teóricos para a seção de choque total.<br> / Abstract: The study of the phenomenology of hadron collisions presented a spectacular growth in quality and quantity in the last years with the appearance of modern particle accelerators, specially, the LargeHadron Collider. This allowed the observation of new physical phenomena, among which we have the multi-parton interactions (MPI), where we highlight the double parton interactions (DPS). In this dissertation, we study the contribution of the DPS from the process gg-gg at the energy levels of LHC. The DPS process, that can be described as a perturbative process, can occur when two pairs of partons interact themselves in a same proton-proton collision. After we make a brief introduction in Ch. 1, in Ch. 2, we show the basics aspects of the perturbative Quantum Chromo Dynamics (QCD),the fundamental particles and the elementary interactions of the Nature. In the Ch. 3, the deeply inelastic scattering is revisited, as well single parton scattering (SPS) and DPS interactions. Ch. 4 is devoted to the total cross section analysis, as well some existing theoretical models. In the Ch. 5, there produced and calculated results are shown and discussed. The ratio between the constants of the dominant terms in SPS and DPS cross sections was found, it is a well defined factor. In Ch. 6 theconclusion of this work is presented and future work is discussed, including analysing the meaning of the factor found and developing theoretical results for the total cross section.

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

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

Made available in DSpace on 2016-01-13T13:27:05Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 1996. Added 1 bitstream(s) on 2016-01-13T13:32:24Z : No. of bitstreams: 1 000027527.pdf: 1208975 bytes, checksum: 756634a83ae48f39bd683716761e09e1 (MD5)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:29Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-07-08Bitstream added on 2014-06-13T18:07:03Z : No. of bitstreams: 1 ruedachumbes_ae_me_guara.pdf: 557923 bytes, checksum: 145698e3e42e6e9b8c231fbc61751937 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Nesta dissertação analisamos modelos não-lineares envolvendo campos escalares em d + 1 dimensões do espaço-tempo. Damos ênfase `a questão da estabilidade das soluções clássicas de alguns modelos não-lineares que envolvem interação de dois campos escalares em 1 + 1 dimensões , onde mostramos nossa discordância com os argumentos de estabilidade desenvolvidos por Boya e Casahorran, e Bazeia et al., particularmente no que diz respeito ao desacoplamento das equações para as flutuações dos campos escalares. Revisamos a proposta de Bazeia et al. para eludir o argumento de Derrick. Observamos que a hamiltoniana de estabilidade expressa em d dimensões espaciais não pode ser fatorada como o produto de dois operadores adjuntos um do outro, portanto não podemos garantir que o operador hamiltoniano seja positivo definido. Por último construímos modelos efetivos de um campo escalar acoplado `a gravidade em (4,1) dimensões do espaço. Estes modelos efetivos podem ser aplicados para o caso de cenários cosmológicos, onde o universo é tratado como imerso em uma parede de domínio em uma dimensão extra. O estudo das soluções destes modelos possui uma grande importância para a construção de cenários cosmologicos e melhor entendimento de nosso universo, como por exemplo a formação de branas espessas e a separação de branas. / In this dissertation we analyze nonlinear models involving scalars fields in d+1 spacetime dimensions. We put emphasis on the question of the stability of classical solutions of some models, where we show our disagreement with the arguments of stability developed by Boya and Casahorran and Bazeia et al.; particularly on the decoupling of the differential equations for the fluctuations of the scalars fields. We review the proposal of Bazeia et al. to circumvent the Derrick argument. In our analysis we observe that the Hamiltonian associated to the stability of the systems in d space dimensions can not be factorized as the product of two operators which are adjoint of each other, therefore the positiveness of the Hamiltonian operator is not guaranteed. Finally we build effective models with a scalar field coupled to gravity in (4.1) dimensions of the space-time. Those models, the effective model can be applied to cosmological scenarios, where our universe is taken as imbeded in a domain wall in an extra dimension. The study of the solutions of those models has a great importance for the construction of cosmological scenarios and for the better understanding of our universe, for example, the formation of thick branes and the separation of branes.