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A Interação Nucleon-Nucleon no Modelo de Skyrme / Nucleon-nucleon Interaction in the Skyrme model

Cavalcante, Isabela Porto 13 August 1999 (has links)
A interação forte a baixas energias pode ser abordada por meio de lagrangianas efetivas. Nesse contexto, o modelo de Skyrme representa uma forma de descrever bárions, que emergem como sólitons topológicos de uma lagrangiana mesônica quiral. A interação nucleon-nucleon (NN) é comumente tratada neste modelo de maneira aproximada, através do chamado Ansatz Produto (AP), cujo problema mais sério é não reproduzir a atração de alcance intermediário no canal escalar-isoescalar do potencial NN. O objetivo deste trabalho é construir um novo ansatz para o cálculo da interação NN no modelo de Skyrme. Para isso, analisamos o AP, investigando as causas deste problema fenomenológico, e concluímos que deve-se à componente azimutal de seu campo piônico. A partir disto, construímos o Ansatz Novo (AN), com o qual calculamos o novo potencial. Comparando os resultados com outros potenciais existentes, mostramos que o AN constitui uma solução plausível para o problema. / Strong interactions at low energies can be treated by means of effective lagrangians. In this context, the Skyrme model is regarded as a way to describe baryons as topological solitons from a chiral mesonic lagrangian. In the framework of this model, nucleon-nucleon (NN) interaction is usually derived in the sudden approximation, by means of the so called Product Ansatz (PA). Its most serious problem is the absence of the intermediate range attraction in the scalar-isoscalar channel of the NN potential. We construct a new ansatz to derive the NN interaction in the Skyrme model. At first, we analise the PA and investigate the causes of its phenomenological problem. We conclude it is due to the azimuthal component of its pionic field. With this result we build the New Ansatz (NA) and calculate the new potential. Comparisons of the results with other existent potentials show that NA constitutes a plausible solution to the problem.
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Funções de Wannier generalizadas para aplicações em Ciência dos Materiais

Nacbar, Denis Rafael [UNESP] 29 November 2012 (has links) (PDF)
Made available in DSpace on 2014-06-11T19:35:45Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-11-29Bitstream added on 2014-06-13T20:07:23Z : No. of bitstreams: 1 nacbar_dr_dr_bauru.pdf: 2409511 bytes, checksum: d8b3b66a4b3545e4d5be6d90dfe9abd1 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / São calculadas e analisadas funções de Wannier de elétrons num potencial periódico com ênfase nas funções de Wannier generalizadas de máxima localização. A máxima localização das funções calculadas é a sua propriedade mais relevente para as aplicações em Ciência dos Materiais. Inicialmente, é apresentado um procedimento analítico para calcular funções de Wannier generalizadas de localização máxima de cristais unidimensionais com simetria de inversão. O método consiste em combinar linearmente as funções de Bloch de duas bandas consecutivas com o intuito de se obter quase funções de Bloch. As funções de Wannier generalizadas são obtidas através do valor médio das quase funções de Bloch sobre a primeira zona de Brillouin. São apresentados resultados analíticos e numéricos para um modelo diatômico do tipo Kroning-Penney. A fim de verificar os resultados analíticos, são apresentados também os resultados numéricos conseguidos através do operador de posição projetado nas bandas consideradas. Posteriormente, funções de Wannier de localização máxima de super-redes diatômicas com simetria de inversão são calculadas e analisadas e analisadas. As funções de Wannier de cada banda são obtidas mediante a classificação das bandas de energia segundo a simetria das funções de Bloch nos pontos de simetria do cristal. Investiga-se também como a largura de uma das camadas da super-rede na classificação das bandas de energia e na escolha apropriada da fase das funções de Bloch. As funções de Wannier de bandas simples são comparadas com as funções de Wannier generalizadas, e suas relações com orbitais moleculares e atômicos são discutidas. Finalmente, são apresentadas expressões concisas e gerais que permitem obter funções de Wannier de localização máxima de elétrons em sistemas com... / The Wannier functions of an electron in a periodic potential are investigated, with emphasis on the generalized Wannier functions of maximal localization. The maximal localization of the calculated functions is their most important property for applications in Materials Science. We first present and analytical procedure to calculate maximally localized generalized Wannier functions in one-dimensional crystals with inversion symmetry. The method consists in linearly combiniting of Bloch functions of two consecutive bands, in order to obtain quasi-Bloch functions. The generalized Wannier functions are obtained by the mean value of quasi-Bloch functions over the first brillouim zone. We present analytical and numerical results for the a diatomic Kroning-Penney model. In order to verify the analytical results, we also present numerical results obtained using the method of the band-projected position operator. Then, maximally localized Wannier functions of diatomic superlattices with inversion symmetry are calculated and analyzed. Wannier functions of each band are obtained by classifying the energy bands according to the symmetry of the Bloch functions at the symmetry points of the crystal. It is also investigated how the width of one of the layers of the superlattice influences the energy-band classification and the appropriate phase choise for the Bloch functions. We compare the Wannier functions of simple bands with generalized Wannier functions, and discuss their relations with molecular-like and atomic-like orbitals. Finally, we present concise and general expressions for the calculation of maximally localized Wannier functions in systems presenting different types of dimensionality and periodicity. For the cases... (Complete abstract click electronic access below)
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Cálculo de funções de Wannier eletrônicas para aplicações em ciência dos materiais

Nacbar, Denis Rafael [UNESP] 18 December 2007 (has links) (PDF)
Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:29Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-12-18Bitstream added on 2014-06-13T19:50:17Z : No. of bitstreams: 1 nacbar_dr_me_bauru.pdf: 1169690 bytes, checksum: c7a661675601c87b8e63ac301a1c144c (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / São calculadas e analisadas as funções de Wannier de localização máxima para elétrons em cristais unidimensionais. Essas funções formam uma base apropriada para descrever estados eletrônicos em materiais sólidos. Para cristais com simetria de inversão é utilizado o método desenvolvido por Bruno-Alfonso e Hai [J. Phys: Condensed Matter 15, 6701 (2003)]. Cada banda de energia é classificada segundo a simetria das funções de Bloch nos pontos 'gama' e 'qui' da zona de Brillouin. Para cada classe de banda a fase das funções de Bloch é escolhida para que as funções de Wannier tenham localização máxima. A simetria da últimas é determinda pelo tipo de banda. São apresentados resultados analíticos e numéricos para o modelo de Kronig-Penney obtidos através da técnica da matriz de transferência e do método tight binding. Posteriormente, apresenta-se um novo procedimento para calcular funções de Wannier de localização máxima em cristais sem simetria de inversão. Para isso são utilizadas técnicas do Cálculo Variacional. A teoria é aplicada para obter e analisar funções de Wannier de elétrons de condução em duas superredes de materiais semicondutores. Uma dessas estruturas tem simetria de inversão e a outra, não. O comportamento assintótico das funções de Wannier é predito analiticamente e verificado através dos cálculos numéricos. As funções de Wannier de localização máxima mostram um decaimento exponencial multiplicado por um decaimento em lei de potência, ambos isotrópicos. O mesmo acontece com parte das funções que não tem localização máxima. Porém, há outras que que apresentam decaimento exponecial reduzido e anisotropia em seu decaimento em lei de potência. Esses resultados novos são explicados levando em conta pontos de ramificação da continuação analítica das funções de Bloch sobre o plano de vetor de onda complexo. / The maximally localized Wannier functions of electrons in one-dimensional crystals are calculated and analyzed. Those functions form a suitable basis to describe localized states in solid materials. For crystals with inversion symmetry we use the procedure of Bruno-Alfonso and Hai [J. Phys: Condensed Matter 15, 6701 (2003)]. Each energy band is classified according to the symmetry of the Bloch functions at the points 'gama' e 'qui' of the Brillouin zone. For each band class, the phase of the Bloch functions in chosen to give the maximally localized Wannier functions. The symmmetry of those functions depends on the band class. Analytical and numerical results are presented for the Kronig-Penney model. Those result are obtained through the tight-binding method or a transfer-matrix technique. A new procedure to calculate the maximally localized Wannier functions in crystals without inversion symmetry is established. This involves techniques of the Variational Calculus. The theory is applied to obtain the Wannier functions of conduction electrons in superlattices of semiconductor materials. One of the superlattices presents inversion symmetry, but the other does not. The asymptotic behavior of the Wannier functions is predicted analytically and verified through numerical calculations. The maximally localized Wannier functions display an isotropic exponetial decal times an isotropic power-law decay. The same applies to a class of non-optimal Wannier functions. However, there is another class of non-optimal Wannier functions with reduced exponential decay and anisotropic power-law decay. Such new results are explained by taking into account branch points in the analytical continuation of the Bloch functions into the plane of complex wave vector.
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Noção de simetria na cosmologia de Anaximandro de Mileto

Freire, João Batista 10 July 2016 (has links)
Mediante o movimento filosófico ocorrido na Jônia e a investigação sobre a phýsis (inaugurada por seus primeiros sábios, na portuária Mileto), elegemos a cosmologia de Anaximandro como um terreno fecundo para explorar a noção grega de simetria. A partir de uma perspectiva geográfica, inicialmente, a originalidade dos gregos quanto à noção de justa medida será questionada, haja vista os conhecimentos astrológicos e matemáticos serem comuns na Babilônia e no Egito. Não obstante o ambiente cultural em seus portos comerciais e a arquitetura milésia demonstrarem indícios de um possível impacto oriental no pensamento grego, a partir dos fragmentos validados pela tradição doxográfica será notado que o problema quanto ao berço da noção de – harmonia e justa medida – era algo próprio da cultura grega e inerente à sua remota religiosidade. A retomada dessas noções remeterá à questão da arché e à sua divindade assumida por Tales, Anaximandro e Anaxímenes. O divino não era uma noção extrínseca ao pensamento milésio quanto ao elemento primeiro. Por isso, teremos como resultado dessa investigação alguns pressupostos nos quais a noção de simetria em Anaximandro – enunciada em seu ápeiron – poderia ser a partir do diálogo entre filosofia e orfismo, a assimilação do Uno, conforme testemunhou o papiro de Derveni. / Through the philosophical movements in Ionia and through researches made on phýsis (started by the first wise men in Miletus), we elected Anaximander‟s cosmology as a fertile ground for exploring the Greek notion of symmetry. From a geographical perspective, initially, the Greeks‟ originality towards the notion of a due measure will be questioned, since the astrological and mathematical knowledge were common in Babylon and Egypt. Although the cultural environment on the Milesian commercial ports and its architecture show evidences of a possible eastern impact on the Greek thought, it will be noted (from fragments validated by the Doxography tradition) that the problem with the birthplace of the notion of harmony and of due measure is something specific of the Greek culture and inherent to its remote religiosity. The resumption of these notions refers to the issue of arché and to its divinity assumed by Thales, Anaximander and Anaximenes. The divine was not an extrinsic notion to the Milesian thought towards the first element. Therefore, we will have as a result of this investigation some assumptions for which the notion of symmetry in Anaximander, stated in his ápeiron, could be, from the dialogue between philosophy and Orphism, an assimilation of the One, as witnessed in the Derveni papyrus. / Dissertação (Mestrado)
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Um estudo de simetrias de sólidos regulares

Santos, Wellington Ribeiro dos [UNESP] 08 October 2012 (has links) (PDF)
Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:10Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-10-08Bitstream added on 2014-06-13T20:27:37Z : No. of bitstreams: 1 santos_wr_me_rcla.pdf: 678629 bytes, checksum: 2360a8945944381828cffbf939ac6872 (MD5) / O objetivo deste trabalho é apresentar a teoria elementar de grupos, segundo uma abordagem geométrica. Apresentamos uma introdução aos grupos de simetrias de sólidos regulares e como aplicação apresentamos os sete grupos de frisos / In this work we present a geometric approach to the study of elementary group theory. We give an introduction to symmetry groups of regular solids and as an application we present the seven Frieze groups
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Soluções tipo vórtex em teorias de gauge Chern-Simons-Maxwell-Higgs

Hoff da Silva, Julio Marny [UNESP] 27 October 2005 (has links) (PDF)
Made available in DSpace on 2016-05-17T16:50:50Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2005-10-27. Added 1 bitstream(s) on 2016-05-17T16:54:27Z : No. of bitstreams: 1 000856868.pdf: 438440 bytes, checksum: 78be6d2b0bfba08533285daf02d77016 (MD5) / Neste trabalho fazemos uma introdução sistemática ao conceito de soluções do tipo vórtex em teorias de gauge planares. Tais soluções são analisadas através do mecanismo de Bogomol'nyi e do grupo fundamental de homotopia e são obtidas para os modelos de Higgs abeliano com e sem o termo de Chern-Simons (CS), além de uma análise completa incluindo o modelo de Higgs com os termos de CS e de Maxwell / In this work we make a systematic introduction to the concept of vortex solutions in flat gauge theories. Such solutions are analyzed through the Bogomol'nyi's mechanism and the basic group of homotopy and are gotten for the models of abelian Higgs with and without Chern-Simons (CS) term, beyond a complete analyses including the Higgs model with CS and Maxwell's term
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Mistura de sabor e violação de CP

Nishi, C. C [UNESP] 30 March 2007 (has links) (PDF)
Made available in DSpace on 2016-05-17T16:50:53Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-03-30. Added 1 bitstream(s) on 2016-05-17T16:54:21Z : No. of bitstreams: 1 000855449.pdf: 4043234 bytes, checksum: 764d71e0d48fbcfce543c2becab2c918 (MD5) / Esta tese visa ao estudo das propriedades de violação de CP e mistura de sabor no Modelo Padrão (MP) e em extensões do mesmo. Estudaremos a conexão entre os dois fenômenos e a relação com os espaços formados pela replicação de multipletos de gauge, os quais chamaremos de espaços horizontais, presentes nos modelos. A presença de tais espaços em teorias de gauge é condição necessária para o aparecimento de mistura de sabor ao nível lagrangiano. Esta pode introduzir novas fontes de violação de CP, como no mecanismo de violação espontânea de CP (VECP), bem como, às vezes, dificultar a análise das propriedades de CP da teoria devido à liberdade de rotação nesses espaços (transformações horizontais). A relação entre replicação de multipletos escalares e violação de CP é investigada em extensões do MP com N dubletos de Higgs. No potencial escalar desses modelos as condições necessárias e suficientes para a violação explícita e espontânea de CP são estudadas e invariantes ímpares por CP, como invariante de Jarlskog no MP, são encontrados. Nessa mesma classe de modelos, o mecanismo de violação espontânea de CP é ilustrado nos modelos com dois e três dubletos, conjuntamente com as restrições impostas pela necessidade de supressão das correntes neutras que trocam sabor. A violação soft de CP é ilustrada em um modelo baseado no grupo de gauge eletrofraco SU(3)L x U(1)N e mostrado que pode acomodar a fenomenologia de violação de CP no sistema dos káons neutros mesmo quando o mecanismo CKM é desligado e toda a assimetria CP é proveniente da troca de férmions exóticos. O fenômeno de mistura de sabor é investigado no âmbito da oscilação de neutrinos, sob o ponto de vista de campos clássicos relativísticos, que incluem aspectos de localização, a fim de procurar por novos efeitos e desvios... / he aim of this thesis is the study of the properties of CP violation and flavor mixing in the Standard Model (SM) and in some of its extensions. We study the connection between both phenomena and their relation with the space formed by the replication of gauge multiplets, which will be called horizontal spaces, present in the models. The presence of such spaces in gauge theories is a necessary condition for the appearance of flavor mixing at the Lagrangian level. These identical multiplets can introduce new sources of CP violation, as in the mechanism of spontaneous CP violation (SCPV), and, sometimes, make difficult the analysis of the CP properties of the theory, due to the freedom to rotate the basis of such spaces. The relation between the replication of scalar multiplets and CP violation is investigated in extensions of the SM with N-Higgs-doublets. In the scalar potential of these models the necessary and sufficient conditions for explicit and spontaneous CP violation are studied and CP odd invariants, like the Jarlskog invariant in the SM, are found. In these class of models, the SCPV mechanism is illustrated in the 2-Higgs- and 3-Higgs-doublet models, and the restrictions imposed by the suppression of flavor changing neutral currents are also exposed. The soft CP violation is illustrated in a model based in the gauge group SU(3)L x U(1)N nd it is shown that it can accommodate the phenomenology of the CP violation of the neutral kaons system even when the CKM mechanism is switched off and all CP violation effects are mediated by exotic fermions. The flavor mixing phenomenon is investigated through neutrino flavor oscillations from the perspective of classical relativistic field theories taking localization aspects intoaccount to search for new effects and observable deviations from the usual oscillation formulas...
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Contribuições para a enumeração e para a análise de mecanismos e manipuladores paralelos

Simoni, Roberto 24 October 2012 (has links)
Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-24T22:44:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 281094.pdf: 2556693 bytes, checksum: 3357c5d3f7a1cfe0bddeec63b21572c0 (MD5) / A fase de projeto conceitual demecanismos emanipuladores paralelos, i.e. estruturas cinematicas, destina-se ao desenvolvimento da concepçao da cadeia cinematica. As etapas fundamentais para o desenvolvimento da concepao da cadeia cinematica sao sintese e analise. A sintese corresponde à enumeraçao de concepcoes e a analise corresponde `a seleçao das concepçoes mais promissoras considerando os requisitos de projeto. O objetivo deste trabalho é aplicar ferramentas da teoria de grupos e teoria de grafos para a enumeraçao e para a analise de estruturas cinematicas. A enumeraçao sera desenvolvida de forma sistematica em tres niveis: enumeraçao de cadeias cinematicas, enumeraçao de mecanismos e enumeraçao de manipuladores paralelos. A aplicaçao de ferramentas da teoria de grafos e grupos permite desenvolver novos metodos para enumeraçao e, consequentemente, obter novos resultados. A analise sera simplificada considerando um novo metodo que avalia as simetrias das cadeias cinematicas. Uma cadeia cinematica é representada de forma univoca atraves de um grafo. A representaçao atraves do grafo permite a manipulaçao computacional do problema de enumeraçao de cadeias cinematicas. A aplicaçao de ferramentas integradas da teoria de grafos e teoria de grupos permite identificar as simetrias das cadeias cinematicas atraves do grupo de automorfismos do grafo e, assim, é possivel identificar quais são as possiveis escolhas de base para novos mecanismos e avaliar quais sao as possiveis escolhas de base e efetuador final para manipuladores paralelos. O primeiro nivel da sintese corresponde à enumeraçao de cadeias cinematicas com determinada mobilidade, numero de elos, numero de juntas que operam num determinado sistema de helicoides. O segundo nivel da sintese corresponde a enumeraçao de mecanismos. Um mecanismo é uma cadeia cinematica com um elo escolhido para ser a base. Assim, a enumeraçao de mecanismos consiste em determinar todas as possiveis escolhas de bases para uma determinada cadeia cinematica. O principal conceito empregado neste nivel é o de simetria de grafos não coloridos e orbitas do grupo de automorfismos. O terceiro nivel da sintese corresponde `a enumeraçao de manipuladores paralelos. Um manipulador paralelo é uma cadeia cinematica com um elo escolhido para ser a base e outro para ser o efetuador final. Em outras palavras, um manipulador paralelo é um mecanismo com um elo escolhido para ser o efetuador final. Assim, a enumeraçao de manipuladores paralelos consiste em determinar todas as possiveis escolhas de efetuador final para um determinado mecanismo. O principal conceito empregado neste nivel é a simetria de grafos coloridos e orbitas do grupo de automorfismos de grafos coloridos. Na etapa de analise das concepcoes enumeradas serao abordadas propriedades bem estabelecidas na literatura: mobilidade, variedade, conectividade, grau de controle, redundancia e simetria. Mobilidade e variedade sao propriedades globais das estruturas cinematicas. Conectividade, grau de controle e redundancia sao propriedades locais, i.e. entre dois elos da estrutura cinematica e sao dadas por matrizes n×n, onde n é o número de elos da cadeia. A simetria pode ser considerada uma propriedade global e/ou local da estrutura cinem´atica. A aplicaçao de ferramentas integradas da teoria de grafos e teoria de grupos permite demonstrar que as propriedades locais sao invariantes pela acao do grupo de automorfismos do grafo, i.e. elas sao propriedades simetricas. Desta forma, a representaçao matricial é reduzida de n×n para o×n, onde o é o numero de orbitas do grupo de automorfismos do grafo aassociado à estrutura cinematica. Essa abordagem permite simplificar a analise de estruturas cinematicas apenas considerando as simetrias das cadeia associadas.
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Cálculo de funções de Wannier eletrônicas para aplicações em ciência dos materiais /

Nacbar, Denis Rafael. January 2007 (has links)
Orientador: Alexys Bruno Alfonso / Banca: Guo-Qiang Hai / Banca: Aguinaldo Robinson de Souza / O Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais, PosMat, tem caráter institucional e integra as atividades de pesquisa em materiais de diversos campi da Unesp / Resumo: São calculadas e analisadas as funções de Wannier de localização máxima para elétrons em cristais unidimensionais. Essas funções formam uma base apropriada para descrever estados eletrônicos em materiais sólidos. Para cristais com simetria de inversão é utilizado o método desenvolvido por Bruno-Alfonso e Hai [J. Phys: Condensed Matter 15, 6701 (2003)]. Cada banda de energia é classificada segundo a simetria das funções de Bloch nos pontos 'gama' e 'qui' da zona de Brillouin. Para cada classe de banda a fase das funções de Bloch é escolhida para que as funções de Wannier tenham localização máxima. A simetria da últimas é determinda pelo tipo de banda. São apresentados resultados analíticos e numéricos para o modelo de Kronig-Penney obtidos através da técnica da matriz de transferência e do método tight binding. Posteriormente, apresenta-se um novo procedimento para calcular funções de Wannier de localização máxima em cristais sem simetria de inversão. Para isso são utilizadas técnicas do Cálculo Variacional. A teoria é aplicada para obter e analisar funções de Wannier de elétrons de condução em duas superredes de materiais semicondutores. Uma dessas estruturas tem simetria de inversão e a outra, não. O comportamento assintótico das funções de Wannier é predito analiticamente e verificado através dos cálculos numéricos. As funções de Wannier de localização máxima mostram um decaimento exponencial multiplicado por um decaimento em lei de potência, ambos isotrópicos. O mesmo acontece com parte das funções que não tem localização máxima. Porém, há outras que que apresentam decaimento exponecial reduzido e anisotropia em seu decaimento em lei de potência. Esses resultados novos são explicados levando em conta pontos de ramificação da continuação analítica das funções de Bloch sobre o plano de vetor de onda complexo. / Abstract: The maximally localized Wannier functions of electrons in one-dimensional crystals are calculated and analyzed. Those functions form a suitable basis to describe localized states in solid materials. For crystals with inversion symmetry we use the procedure of Bruno-Alfonso and Hai [J. Phys: Condensed Matter 15, 6701 (2003)]. Each energy band is classified according to the symmetry of the Bloch functions at the points 'gama' e 'qui' of the Brillouin zone. For each band class, the phase of the Bloch functions in chosen to give the maximally localized Wannier functions. The symmmetry of those functions depends on the band class. Analytical and numerical results are presented for the Kronig-Penney model. Those result are obtained through the tight-binding method or a transfer-matrix technique. A new procedure to calculate the maximally localized Wannier functions in crystals without inversion symmetry is established. This involves techniques of the Variational Calculus. The theory is applied to obtain the Wannier functions of conduction electrons in superlattices of semiconductor materials. One of the superlattices presents inversion symmetry, but the other does not. The asymptotic behavior of the Wannier functions is predicted analytically and verified through numerical calculations. The maximally localized Wannier functions display an isotropic exponetial decal times an isotropic power-law decay. The same applies to a class of non-optimal Wannier functions. However, there is another class of non-optimal Wannier functions with reduced exponential decay and anisotropic power-law decay. Such new results are explained by taking into account branch points in the analytical continuation of the Bloch functions into the plane of complex wave vector. / Mestre
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Funções de Wannier generalizadas para aplicações em Ciência dos Materiais /

Nacbar, Denis Rafael. January 2012 (has links)
Orientador: Alexys Bruno Alfonso / Banca: Ricardo Wagner Nunes / Banca: Jeverson Teodoro Arantes Junior / Banca: Julio Ricardo Sambrano / Banca: Andre Luiz Malvezzi / Resumo: São calculadas e analisadas funções de Wannier de elétrons num potencial periódico com ênfase nas funções de Wannier generalizadas de máxima localização. A máxima localização das funções calculadas é a sua propriedade mais relevente para as aplicações em Ciência dos Materiais. Inicialmente, é apresentado um procedimento analítico para calcular funções de Wannier generalizadas de localização máxima de cristais unidimensionais com simetria de inversão. O método consiste em combinar linearmente as funções de Bloch de duas bandas consecutivas com o intuito de se obter quase funções de Bloch. As funções de Wannier generalizadas são obtidas através do valor médio das quase funções de Bloch sobre a primeira zona de Brillouin. São apresentados resultados analíticos e numéricos para um modelo diatômico do tipo Kroning-Penney. A fim de verificar os resultados analíticos, são apresentados também os resultados numéricos conseguidos através do operador de posição projetado nas bandas consideradas. Posteriormente, funções de Wannier de localização máxima de super-redes diatômicas com simetria de inversão são calculadas e analisadas e analisadas. As funções de Wannier de cada banda são obtidas mediante a classificação das bandas de energia segundo a simetria das funções de Bloch nos pontos de simetria do cristal. Investiga-se também como a largura de uma das camadas da super-rede na classificação das bandas de energia e na escolha apropriada da fase das funções de Bloch. As funções de Wannier de bandas simples são comparadas com as funções de Wannier generalizadas, e suas relações com orbitais moleculares e atômicos são discutidas. Finalmente, são apresentadas expressões concisas e gerais que permitem obter funções de Wannier de localização máxima de elétrons em sistemas com... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The Wannier functions of an electron in a periodic potential are investigated, with emphasis on the generalized Wannier functions of maximal localization. The maximal localization of the calculated functions is their most important property for applications in Materials Science. We first present and analytical procedure to calculate maximally localized generalized Wannier functions in one-dimensional crystals with inversion symmetry. The method consists in linearly combiniting of Bloch functions of two consecutive bands, in order to obtain quasi-Bloch functions. The generalized Wannier functions are obtained by the mean value of quasi-Bloch functions over the first brillouim zone. We present analytical and numerical results for the a diatomic Kroning-Penney model. In order to verify the analytical results, we also present numerical results obtained using the method of the band-projected position operator. Then, maximally localized Wannier functions of diatomic superlattices with inversion symmetry are calculated and analyzed. Wannier functions of each band are obtained by classifying the energy bands according to the symmetry of the Bloch functions at the symmetry points of the crystal. It is also investigated how the width of one of the layers of the superlattice influences the energy-band classification and the appropriate phase choise for the Bloch functions. We compare the Wannier functions of simple bands with generalized Wannier functions, and discuss their relations with molecular-like and atomic-like orbitals. Finally, we present concise and general expressions for the calculation of maximally localized Wannier functions in systems presenting different types of dimensionality and periodicity. For the cases... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

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