A basic assumption in fundamental physics is that equal amounts of matter and antimatter were created after the Big Bang. When particles and antiparticles collide, they annihilate, i.e. disappear and produce photons. Nevertheless, the universe consists mainly of matter today. To explain why all matter did not disappear, violation of CP symmetry beyond the Standard Model is required. CP symmetry means that the laws of physics are the same if particles are interchanged with antiparticles and spatial coordinates of all particles are mirrored. CP symmetry is relatively poorly tested in baryon decays. A new method to study CP symmetry in hyperon-antihyperon pairs has been developed at Uppsala University. Hyperons are baryons with one or more strange quarks. The method allows determining the decay asymmetry parameters of the hyperon and antihyperon separately if the hyperon-antihyperon pair is polarized. If any significant difference between the magnitudes of these parameters is found, the process is CP violating. The particle physics experiment BESIII in China is a suitable experiment to conduct this kind of measurements because it is a high precision experiment and has collected large data samples of hyperon-antihyperon pairs. The goal of this project was to study statistical precisions of the physics parameters that can be obtained with the new method in cases of J/ψ meson decaying into ΛΛ, Σ+Σ− and Σ0Σ0. High statistical precision is required to detect CP violation, because CP violating processes are, if they exist, expected to be rare. The main focus was to study the process e+e− → J/ψ → Σ0Σ0 → ΛγΛγ → pπ−γpπ+γ. In this process, CP symmetry can be tested in two decay processes: electromagnetic decay Σ0 → Λγ and weak decay Λ → pπ−. Only the asymmetry parameter of Λ → pπ− was studied. The study served as a validity check of the new method and ongoing analyses at BESIII. The statistical precision was studied by simulations: Monte Carlo data samples were created and then a maximum-log-likelihood fit was applied to the samples. An important component when determining the asymmetry parameters turned out to be the relative phase ∆φJ/ψ. The relative phase is one of the parameters used for determining the relation between the electric and magnetic form factors. ∆φJ/ψ is also related to the polarization of the hyperon-antihyperon pair. The study showed that the value of ∆φJ/ψ has a large impact on the uncertainties of the hyperon and antihyperon asymmetry parameters. A low value of ∆φJ/ψ resulted in high uncertainties and strong correlations between the asymmetry parameters. The formalism is different for different processes, which affects the uncertainties as well. The formalism used for the Σ0Σ0 process gives poorer parameter precision of the asymmetry parameter related to the Λ → pπ− decay than the formalism used for the ΛΛ process. Therefore, the ΛΛ process is a much more suitable process for CP studies of the Λ → pπ− decay. / Ett grundantagande inom den fundamentala fysiken är att lika stora mängder av materia och antimateria skapades efter Big Bang. När partiklar och antipartiklar kolliderar, annihilerar de, dvs försvinner och producerar fotoner. Trots detta består dagens universum huvudsakligen av materia. För att förklara varför all materia inte försvann krävs ett brott mot CP-symmetrin bakom standardmodellen. CP-symmetrin innebär att fysikens lagar är desamma om man byter partiklar mot antipartiklar och speglar partikelns rumsliga koordinater. CP-symmetri i baryonsönderfall är relativt dåligt testad. En ny metod för att studera CP-symmetrin har utvecklats vid Uppsala universitet för hyperon-antihyperon par. Hyperoner är baryoner med en eller fler särkvarkar. Metoden gör det möjligt att bestämma asymmetriparametrar hos hyperon- och antihyperonsönderfall separat om hyperonantihyperonparet är polariserat. Om en signifikant skillnad mellan värden av dessa parametrar upptäcks, är processen CP-brytande. Partikelfysikexperimentet BESIII i Kina är ett lämpligt experiment för sådana här mätningar eftersom det är ett högpresicionsexperiment och har dessutom samlat in stora mängder data av hyperon-antihyperonpar. Målet för detta projekt har varit att studera de statistiska precisioner av fysikparametrar som kan nås när man använder den nya metoden i de fall där J/ψ mesonen sönderfaller till ΛΛ, Σ+Σ− och Σ0Σ0. Hög statistisk precision behövs för att upptäcka CP-brott, eftersom CP-brytande processer, om de existerar, är relativt sällsynta. Huvudfokuset var att studera processen e+e− → J/ψ → Σ0Σ0 → ΛγΛγ → pπ−γpπ+γ. I denna process kan CP-symmetri testas för två sönderfallsprocesser: det elektromagnetiska sönderfallet Σ0 → Λγ och det svaga sönderfallet Λ → pπ−. I denna rapport studerades bara asymmetriparametrarna av Λ → pπ−. Detta arbete har fungerat som validitetskontroll av den nya metoden och pågående analyser på BESIII. Den statistiska precisionen undersöktes med simuleringar: Monte Carlo datamängder skapades och sedan en maximum-log-likelihood-anpassning av datan genomfördes. En viktig komponent i bestämningen av asymmetriparametrarna visade sig vara den relativa fasen, ∆φJ/ψ. Den relativa fasen är en av de parametrar som används för att bestämma relationen mellan de elektriska och magnetiska formfaktorer. ∆φJ/ψ är också relaterad till hyperonens hyperon-antihyperonparets polarisation. I forskningsprojektet visades att ∆φJ/ψ har en stor inverkan på osäkerheterna av hyperon- och antihyperonasymmetriparametrarna. Ett lågt värde av ∆φJ/ψ resulterade i stora osäkerheter och starka korrelationer mellan asymmetriparametrarna. Formalismen är annorlunda för olika processer, vilket också påverkar osäkerheterna. Formalismen som används för Σ0Σ0-processen ger sämre parameterprecision av asymmetriparametern kopplad till sönderfallet Λ → pπ− än formalismen som används för ΛΛ-processen. Därför är ΛΛ-processen en mycket lämpligare process för att testa CP-symmetrin i Λ → pπ− sönderfallet.

Neste trabalho estudamos a questão de simetria de soluções positivas de equações e sistemas de equações diferenciais parciais. Descrevemos em detalhe a demonstração de dois resultados sobre simetria radial, um para equações em domínios limitados e outro para sistemas de equações no espaço todo. Ambas as demonstrações baseiam-se no método dos moving planes. Em seguida aplicamos um dos resultados mencionados acima para a equação de Choquard. / In this work we study the question of symmetry for positive solutions of equations and systems of partial differential equations. We describe in detail the proof of two results on radial symmetry, one for equations in bounded domains and the other for systems of equations in the whole space. Both proofs are based on the method of moving planes. We apply one of the results mentioned above for the Choquards equation.

Este trabalho é resultado de uma série de estudos feitos com o objetivo de investigar a influ- ência de uma álgebra fermiônica deformada nos mecanismos de quebra e restauração da si- metria quiral no modelo de Nambu-Jona-Lasinio. Esse modelo foi escolhido pois é um modelo efetivo para a QCD que mostra com razoável facilidade uma de suas principais características, a quebra dinâmica da simetria quiral e a geração de uma massa dinâmica para os quarks. O trabalho pode ser dividido essencialmente em três partes. A primeira consiste em um estudo inicial onde a deformação foi implementada diretamente na equação de gap do modelo NJL através de um cálculo deformado do condensado. Na segunda parte, o mesmo procedimento de deformação foi aplicado na Hamiltoniana do modelo permitindo que seus efeitos se propagem nos cálculos até uma nova equação de gap. Uma extensão natural do trabalho e um estudo do modelo deformado a temperatura finita, onde a coexistência da temperatura e da deformação algébrica pode ser investigada. Esse estudo e a terceira parte do trabalho / This work is a result of a serie of studies where the aim is to investigate the influence of a de- formed fermionic algebra in the mechanisms of breaking and restoration of chiral symmetry in the Nambu-Jona-Lasinio model. This model was chosen because it is an effective model for QCD which shows with reasonable facility one of its main features, the dynamical breaking of chiral symmetry and the generation of a dynamical mass for the quarks. The work can be divided essentialy in three parts. The first consists in a initial study where the deformation was implemented directly in the gap equation of the NJL model through a defor- med calculation of the condensates. In second part, the same deformation procedure was applied in the Hamiltonian of the model allowing their effects to be propagated in the calcula- tions till a new gap equation. A natural extension of the work is a study of the deformed model at finite temperature, where the coexistence of temperature and algebric deformation can be investigated. This study is the third part of the work.

Analisa-se o fenômeno da ausência de quebra espontânea de simetrias contínuas para modelos clássicos e quânticos numa rede, assim como em sistemas no contínuo, em uma e duas dimensões. São formuladas condições ótimas quanto ao alcance das interações para a ausência de quebra espontânea de simetrias contínuas. Essas condições são necessárias e suficientes para uma classe de modelos que satisfazem estimativas infra vermelhas (infrared bounds). São também obtidas estimativas a priori para o decaimento de funções de correlação de modelos com simetria contínua, dependentes apenas do alcance da interação. Para modelos específicos (x -y quântico, rotor quântico, teorias de gauge na rede) são obtidas estimativas melhoradas, para o decaimento de funções de correlação, em relação às mencionadas acima. Finalmente é analisada a propriedade de positividade por reflexão para um gás de Bose livre numa rede. / We give optimal conditions concerning the range of interactions for the absence of spontaneous breakdown of continuous symmetries for one and two dimensional quantum and classical lattice and continuum systems. For a class of models verifying infrared bounds our conditions are necessary and sufficient. Using the same techniques we obtain a priori bounds on clustering for systems with continuous symmetry. Improved bounds are obtained for certain specifc quantum models (quantum x-r, quantum rotator, lattice gauge theories). We also analyze the property of reflection positivity for a free Bose gas on a lattice.

O Modelo Padrão das partículas elementares descreve com sucesso as interações eletrofracas e fortes da natureza, quando comparado com todos os dados experimentais que temos ate hoje. Porém, ele apresenta problemas relacionados a origem da quebra da simetria eletrofraca assim como da hierarquia das massas dos fermions. A solução de ambos esses problemas requer a geração de grandes hierarquias estáveis. Essas hierarquias podem ser obtidas em uma classe de teorias quadridimensionais chamadas de teorias quiver de hierarquia completa, que são relacionadas a teorias de dimensões extras em AdS no limite de grande número de sítios. Mostramos que, assim como em teorias de dimensões extras curvas, existe um grau de liberdade leve associado com a quebra da invariância de escala, que pode ser identicado com um dílaton. Partindo da teoria extra-dimensional em um fundo, mostramos como esse dílaton leve também pode ser obtido em teorias quiver de hierarquia completa. / The standard model of particle physics successfuly describes the electroweak and strong interactions when compared with all the experimental data we have until now. However, it has problems regarding the origin of electroweak symmetry breaking as well as the hierarchy of fermion masses. The solutions of both these problems require the generation of large stable hierarchies. These can be obtained in a class of four-dimensional quiver theories called full-hierarchy quiver theories, which are related to extra dimensional theories in AdS, in the large-number-ofsites limit. We show that, just as in curved extra dimensional theories, there is a light degree of freedom associated with the breaking of scale invariance, which can be identied with a dilaton. Starting from an extra dimensional theory in an AdS5 background, we show how this light dilaton can be obtained in full-hierarchy quiver theories as well.

O método variacional foi usado para estudar a possibilidade de existência de um vácuo composto da Eletrodinâmica Quântica. Um ansatz contendo um condensado de pares elétron - pósitron foi investigado e uma equação de otimização para a função de onda do condensado foi encontrada. A prescrição de renormalização utilizada quebrou a simetria de escala inicialmente presente no Lagrangiano. A equação de otimização foi rededuzida resolvendo-se a equação de Schwinger-Dyson para a auto-energia do elétron. Expressões tanto para a massa dinamicamente gerada para o elétron, em termos da função de onda dos pares, quanto para a dependência da constante de acoplamento com o parâmetro de massa (ponto de renormalização) foram apresentadas. Nossos cálculos, entretanto, nos levaram a concluir que, pelo menos dentro de nossa abordagem, não é possível a existência de tal vácuo composto da Eletrodinâmica Quântica. / The variational method was used to study the possibility of existence of a composed vacuum of the Quantum Electrodynamics. An ansatz containing a condensate of electron-positron pairs was investigated and an optimization equation for the condensate wave function was encountered. The renormalization prescription used broke the scale symmetry initially present in the Lagrangian. Once more the optimization equation was derived. This time this was done by the resolution of Schwinger-Dyson equation to the electron self energy. An expression to the dynamically generated mass of the electron, in terms of the condensate wave function, was presented, as well as the mass parameter dependence of the coupling constant. Our calculations, however, lead us to conclude that the existence of such composed vacuum of the Quantum Electrodynamics is not possible, at least within our approach.

Uma nova perspectiva da ciência tem sido adotada com sucesso por diversos pesquisadores ao redor do mundo, resultando em avanços tecnológicos nas mais variadas áreas do conhecimento. A nova abordagem científica é amplamente interdisciplinar e envolve métodos para a análise, armazenamento e visualização eficiente de grandes quantidades de informação, assim como formas de entender e quantificar a própria estrutura das ciências. Entretanto, os novos problemas tratados por esta abordagem também são mais complexos e tendem a apresentar uma intrincada união entre conceitos e suas relações. Redes complexas representam naturalmente sistemas desta natureza, sendo amplamente adotadas por pesquisadores de diversas áreas científicas. Este trabalho tem como objetivo estudar e desenvolver técnicas multiescala para caracterizar a estrutura de redes complexas através de vários aspectos ligados à complexidade, como a dimensão, a regularidade e a organização de sistemas em subestruturas. Para isso, são sugeridas novas métricas baseadas no conceito de níveis e padrões concêntricos, que permitem estender, de forma natural, medidas tradicionais de redes complexas ao contexto multiescala. Desta forma, é introduzida uma nova medida de dimensão multiescala, que permite a quantificação da dimensão, tanto ao redor de vértices quanto em escalas globais de uma rede. A regularidade de redes é abordada através da ideia de simetria, redefinida em termos da simetria concêntrica, que permitiu, na prática, a quantificação e comparação da simetria entre diferentes redes. Outro conceito explorado é a caracterização do papel desempenhado por vértices dentro de comunidades, que estão diretamente relacionados às subsestruturas de sistemas. Para isso, definimos uma nova medida multiescala de pertinência baseada na diversidade das comunidades presentes na vizinhança de um vértice. Também foram utilizadas e desenvolvidas técnicas e ferramentas para visualização de redes complexas, que se mostraram fundamentais durante todos os estágios deste trabalho, em especial na criação de mapeamentos científicos. A união das metodologias enriqueceu a caracterização de redes complexas, permitindo a criação de um mapa da complexidade desses sistemas. Verificou-se que a complexidade de sistemas, em geral, está associada à dimensão e simetria. Sistemas com baixa simetria e alta dimensionalidade tendem a ser aqueles de maior complexidade compartilhando a mesma região que redes de conhecimento de da infraestrutura da Internet. Sob esses aspectos, também é estudado como redes são influenciadas pelas restrições geográficas ou de planejamento. As metodologias introduzidas neste trabalho culminaram em diversas aplicações em vários segmentos como: classificação de genes em redes de transcriptoma humano, detecção de crises no mercado financeiro, visualização e sumarização automática de dados científicos, assim como a quantificação da interdisciplinaridade de revistas científicas. No geral, os desenvolvimentos presentes aqui mostram o potencial da abordagem multiescala na análise de sistemas complexos através da representação por redes. / A new perspective of making science is being adopted by many researchers around the world, resulting in several technological achievements in many research fields. The new approach to science is largely interdisciplinary and wraps together many new methods used to analyze, store and visualize large amounts of data, as well as techniques to understand the structure of science itself. However, the problems usually handled by this new approach also are very complex and present an intricate collection of concepts and relationships. Complex networks can be used to naturally represent such systems, having being adopted by many researchers of different backgrounds. The objective of this work is to study and develop new multiscale techniques to characterize the structure of complex networks under three different aspects: dimension, regularity and the organization of systems in substructures; which are tightly related to the concept of complexity. To conduct such analysis, new measurements based on the idea of concentric levels and patterns are proposed, which permits traditional network properties to be extended to a multiscale approach. Therefore, we introduce a new measurement of dimension, the multiscale dimension, which can be used to quantify the dimension around the neighborhoods of a vertex, as well as over the entire network structure in a global scale. The regularity is considered in terms of symmetry, which is redefined to create the concentric symmetry, allowing the quantification and comparison of symmetry among networks of distinct sizes and connectivity. Another concept explored in this work is the characterization of the role of vertices inside a community, which represents the substructure organization of the underlying system. This is done by defining another multiscale measurement, in this case, based on the diversity of the communities of vertices in the neighborhoods of a central reference. Also, we developed new tools and techniques to visualize complex networks, which have proven essential to all the steps of the analysis conducted in this work, including the task of mapping the science structure. The combination of the proposed methodologies enriched the analysis and the characterization of complex networks, resulting in the development of a new way of mapping complexity based on dimension and symmetry. Systems presenting low symmetry and high dimensionality are more likely to also display a more complex behavior, this is the case of knowledge networks the infrastructure of the Internet. In this context, we also study the effects of spatial restrictions and system planning on networks. The methodologies introduced in this paper culminated in several other applications in many scientific topics, such as: the classification of genes in human transcriptome networks, crisis detection on the financial market network, visualization and automatic summarization of scientific data, as well as the quantification of interdisciplinarity of scientific journals. In general, the contributions of this work demonstrate the potential of the multiscale analysis applied to understanding complex systems through the networks representation.

No presente trabalho construímos o potencial nucleon-nucleon devido à troca de dois píons dentro do contexto relativístico da teoria de perturbação quiral, formulada por Becher e Leutwyler. No estudo do espalhamento píon-nucleon, eles desenvolveram um método que exibe a regra de contagem de potências, mantendo a invariância relativística. Os autores também chamam a atenção para um problema presente na formulação de bário pesado, de que sua série quiral não converge na região de baixa energia em torno de t=4µ2, onde µ é a massa do píon. Nós mostramos que este problema é bastante relevante para o potencial nucleon-nucleon, principalmente pelo fato dessa região de energia determinar suas características assintóticas. A dinâmica da troca de dois píons na interação nucleon-nucleon é determinada pelas sub-amplitudes píon-nucleon. Partindo da sub-amplitude de Becher e Leutwyler, obtemos diagramas classificados em três famílias, de acordo com sua topologia e constantes de acoplamento envolvidas. Na definição do potencial subtraímos, da amplitude relativéstica, a iteração da troca de um píon, seguindo a prescrição de Blankenbecler e Sugar. O nosso potencial até a ordem q4 é expresso em termos de seis funções básicas, associadas a integrais de loop, calculadas relativisticamente. Ele mantém as propriedades assintóticas corretas, desde que as integrais básicas não sejam expandidas. Forçando tal expansão, com o objetivo de comparar com os resultados de Entem e Machleidt, observamos concordância na maioria dos termos. Algumas diferenças estão associadas à discrepância na relação de Goldberger-Treiman, indicadas por GT, e dois termos, a contribuições de dois loops. As demais, muito provavelmente estão relacionadas à iteração da troca de um píon. No espaço de configuração, comparamos os nossos resultados com a parte de médio alcance de duas versões do potencial de Argonne, AV14 e AV18. Observamso uma boa concordância apenas para o potencial central isoescalar, o canal mais importante para a fenomenologia. Para as demais componentes, temos discrepâncias inclusive entre as versões AV14 e Av18. Com base na classificação da dinâmica em três famílias e analisando suas contribuições para cada componente, apresentamos uma proposta de como evitar ambiguidades desse tipo na construção de potenciais fenomenológicos. / This work is devoted to the construction of a two-pion Exchange nucleon-nucleon potential in the framework of the relativist chiral perturbation theory, formulated by Becher and Leutwyler. In their study of pion-nucleon scattering they developed a method to regain the Power counting rules while keeping Lorentz invariance. These authors also Drew attention to a problem present in the heavy baryon formulation, that is chiral serie does not converge in the low-energy region around t=4µ2, where µ is the pions mass. We have shown that this problem is rather relevant to nucleon-nucleon potential, mainly due to the fact that this range of energy determines its asymptotic properties. The dynamics of the two-pion Exchange nucleon-nucleon interaction is determined by pion-nucleon sub-amplitudes. Starting from Becher and Letwylers sub-amplitude, we obtain diagrams classified in three families, according to their topology and the coupling constants involved. In the definition of the potential we substract, from the relativist amplitude, the iteration o fone-pion Exchange, following the prescription of Blankenbecler and Sugar. Our potential up to order q4 is expressed in terms of six basic functions associated to relativistic loop integrals. It keeps the correct asymptotic properties, as long as we do not expand the basic integrals. Forcing such na expansio, in order to compare it with the results from Entem and Machleidt, we observe na agreement in the majority o terms. Some differrences are associated to the Goldberg-Treiman discrepancy, indicated by GT, and two terms come from two loop calculations. The remaining ones are probably related to the prescription adopted for the iteration o fone-pion exchange. In configuration space we compare our results with the médium-range component of two versions of the Argonne potential, AV14 and AV18. We obtain agreement only for the central isoscalar potential, the most important to phenomenology. Regarding other channels, we observe discrepancies even between AV14 and AV18. Based on the classification of the dynamics in three families and analysing their contributions to each component, we propose a way to overcome such ambiguities in the construction of phenomenological potentials.

Thesis advisor: Kevin S. Bedell / We investigate the structure of the equation of state of finite nuclear matter by examining the nature of isospin dependence in the (a)symmetry energy term. In particular, we include in the description of the binding energy fourth-order dependence with respect to the asymmetry factor, (N-Z)/A, and the regime of the l=0 Landau parameter, F0´ , is required to be less than –1. This modified equation predicts a minimum binding energy where N≠Z, in addition to the standard symmetric minimum when N=Z. Results with the new asymmetry energy term are compared with experimental binding and symmetry energies from standard semi-empirical mass formulas. Importantly, this method reveals one possible mechanism for producing the phenomenon of neutron excess which is seen in physical nuclei. / Thesis (BS) — Boston College, 2004. / Submitted to: Boston College. College of Arts and Sciences. / Discipline: Physics. / Discipline: College Honors Program.

Thesis advisor: Hong Ding / Thesis advisor: Ziqiang Wang / The discovery of the high-T_c superconductivity in iron-arsenic materials in 2008 immediately became one of the hottest topics in the condensed matter physics. This dissertation presents a systematic study on the pairing symmetry and electronic structure on the hole doped materials of BaFe₂As₂ (so called &ldquo;122&rdquo;-system), by angle-resolved photoemission spectroscopy (ARPES). In the early ARPES studies on &ldquo;122&rdquo;-pnictides, we observed two hole-like Fermi surfaces (FSs) centered at the Brillouin zone (BZ) center, (&Gamma;), and two electron-like FSs centered at the zone corner (M), which is (&pi;, &pi;) in the BZ or (&pi;, 0) in the unfolded BZ. The size of these FS sheets can be changed by carrier doping, which causes change of the chemical potential. In the superconducting state, temperature (<italic>T</italic>) and momentum (<italic>k</italic>) dependence of ARPES measurements reveals the Fermi-surface-dependent nodeless superconducting gaps in this system and shows that an <italic>s</italic>-wave symmetry is the most natural interpretation for our findings in terms of the pairing order parameter. The ratio 2&Delta;/k_BT_c switches from weak to strong coupling on different FS sheets. Large superconducting gaps are observed with a strong coupling coefficient (2&Delta;/k_BT_c) on the near-nested FSs connected by the antiferromagnetic (AF) wave vector ((&pi;, &pi;) in the BZ or (&pi;, 0) in the unfolded BZ). When T_c is suppressed in the heavily overdoped materials, the near-nesting condition vanishes, or more precisely, the (&pi;, &pi;) inter-FS scattering disappears due to the absence of either the hole-like or the electron-like FS at the Fermi energy (E_F). We have also performed ARPES measurements on k_z-dependence of the superconducting gap and band structure of the optimally hole doped sample Ba_0.6K_0.4Fe₂As₂. By varying the photon energy, we can tune k_z continuously. While significant k_z dispersion of the superconducting gaps is observed on the hole-like bands, much weaker k_z dispersion of the superconducting gaps is observed on the electron-like bands. Remarkably, we find that a 3D gap function based on short-range pairing can fit the superconducting gaps on all the FS sheets. Moreover, an additional hole-like FS (referred as the &alpha;<super>&lsquo;</super> FS) predicted by local density approximation (LDA) calculations is observed around the Z point. The disappearance of intensity of the &alpha;<super>&lsquo;</super> band near E_F at k_z = &pi;/2 suggests that the &alpha;<super>&lsquo;</super> band could either sink below E_F or be degenerate with the inner hole (&alpha;) band. The studies on the &alpha;<super>&lsquo;</super> band in the superconducting state reveal a nearly isotropic superconducting gap on this FS sheet. Underdoped samples Ba_0.75K_0.25Fe₂As₂ are used to study how the AF fluctuations and superconductivity interplay in the underdoped regime that is closer to the AF phase. we observe that the superconducting gap of the underdoped pnictides scales linearly with T_c. A distinct pseudogap develops upon underdoping and coexists with the superconducting gap. Remarkably, this pseudogap occurs mainly on the FS sheets that are connected by the AF wave vector, where the superconducting pairing is stronger as well. This suggests that both the pseudogap and the superconducting gap are driven by the AF fluctuations, and the long-range AF ordering competes with the superconductivity. The observed dichotomic behaviour of the pseudogap and the SC gap on different FS sheets in the underdoped pnictides shares similarities with those observed in the underdoped copper oxide superconductors, providing a possible unifying picture for both families of high-temperature superconductors. / Thesis (PhD) — Boston College, 2010. / Submitted to: Boston College. Graduate School of Arts and Sciences. / Discipline: Physics.