Tese (livre-docencia) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-03T18:50:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lozano_PedroOliverDunstan_LD.pdf: 3007430 bytes, checksum: 0dd28b690f51925c6ecf7a96f65b0330 (MD5) Previous issue date: 1985 / Tese (livre-docencia) - Univer

Orientador : Jose de Alencar Simoni / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-03T23:38:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Evangelista_MauroJose_M.pdf: 9032334 bytes, checksum: b375a8013a2fc9443d5673fb51ee4b84 (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: Este trabalho propõe demonstrações para uma disciplina de físico-química teórica, pertinente aos conteúdos de calorimetria, entropia e segunda lei da termodinâmica, cinética das reações químicas, equilíbrio químico e estudo de gases. Também apresenta a confecção e montagem de equipamentos simples e extremamente baratos, necessários a estas demonstrações. Esses instrumentos, embora destinados a demonstrações quantitativas, têm o propósito de serem utilizados em sala de aula, e portanto, para serem utilizados em determinações quantitativas rigorosas, deverão sofrer melhorias / Abstract: This thesis shows demonstrations of quantitative aspects for physical-chemistry discipline concerning to calorimetry, entropy and second law of thermodynamics, chemical kinetics, chemical equilibrium and study of gases. This thesis also presents the construction and montage of simple and extremely unexpensive equipaments, necessary to those demonstrations. These instruments are useful for quantitative demonstrations to be used in classroom situations but, for precise quantitative determinations, these demonstrations should undergo improvement / Mestrado

Orientador: Claudio Airoldi / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-25T20:42:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Arakaki_LuizaNobukoHirota_D.pdf: 4308059 bytes, checksum: 4f93eaabb4056c3c1531c09025db4421 (MD5) Previous issue date: 2000 / Doutorado

Orientadores: Roberto Luzzi, Aurea Rosas Vasconcellos / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica "Gleb Wataghin" / Made available in DSpace on 2018-07-25T22:43:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Hassan_SergioAlejandro_D.pdf: 4996051 bytes, checksum: a77e1f927e0d7a1742a05729220ca8f7 (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: O objetivo principal do trabalho desenvolvido nesta tese consiste no estudo de alguns aspectos da Termodinâmica de sistemas abertos (dissipativos). Muitos sistemas mantidos longe do equilíbrio termodinâmico são governados por leis cinéticas não lineares, uma condição fundamental para o comportamento dito complexo surgir. A este grupo pertence a maioria dos sistemas nas ciências naturais especialmente na Física, na Química e na Biologia. Recorremos ao uso da emergente Termodinâmica Estatística Informacional (TEI), que está baseada no fonnalismo de ensemble de não equilíbrio conhecido como o Método do Operador Estatístico de Não-Equilíbrio (MOENE). Este método oferece bases microscópicas (mecano-estatísticas) para a construção de uma teoria cinética quântica não-linear . Desenvolvemos estudos adicionais da TEI baseada no MOENE, o que consistiu principalmente na determinação do espectro de autovalores do Operador de Entropia Estatística Informacional, uma quantidade que joga um papel central no MOENE. Consideramos sistemas descritos em termos de operadores de partículas individuais e obtivemos uma forma generalizada para a Entropia Informacional do sistema. Deduzimos expressões para a matriz dinâmica de Wigner-Landau e, em particular, para as funções de distribuição de não equilíbrio de quasi-partículas. Como uma aplicação do método a sistemas de grande interesse em fisica do estado sólido, temos desenvolvido e estudado em detalhe a termodinâmica irreversível e as propriedades ópticas de semicondutores polares sob a ação contínua de radiação eletromagnética na região do ultravioleta. O MOENE nos permitiu estudar , ao nível estatístico microscópico, os processos dissipativos no sistema e obter as equações quânticas de transporte para as quantidades relevantes. Consideramos o caso de materiais em volume (tridimensional) e fios quânticos (quasi-unidimensional). Na versão da teoria para sistemas homogêneos estudamos a termodinâmica dos estados estacionários e fizemos uso da generalização (na TEI) do critério de evolução de Glansdorff-Prigogine para determinar o comportamento temporal assintótico da densidade de partículas e energia no semicondutor. Estudamos os mecanismos de relaxação e excitação envolvidos, mostrando a relevância da interação de Fröhlich no processo de dissipação de energia. Mostramos que os estados estacionários são estáveis sob qualquer condição de não equilíbrio e que, neste caso, o teorema de mínima produção de entropia informacional é valido ainda fora do regime linear perto do equilíbrio. Fazendo uso da versão mais geral da teoria, que permite tratar sistemas não-homogêneos, estudamos o comportamento temporal e espacial da densidade de carga no sistema deportadores. Obtivemos equações de transporte para a matriz de Wigner-Landau e uma expressão geral da função dielétrica de não-equilíbrio que contém, em particular , a interação entre os portadores e os fônons longitudinais ópticos. O estudo da seção eficaz de espalhamento Raman eletrônico nos permitiu identificar o conjunto de excitações elementares presentes no sistema em condições de não equilíbrio. Caraterizamos dois modos coletivos de oscilação, identificados como os plasmons óptico e acústico, e duas bandas caraterísticas das excitações de partículas individuais (de elétrons e buracos). Mostramos que a função dielétrica estática se pode anular a altas intensidades de radiação, o que está relacionado a uma instabilidade do estado espacialmente homogêneo de densidade de carga. Nesta instabilidade ( ou bifurcação das soluções estacionárias) surge, no sistema, uma estrutura espacial de densidade estacionária de carga devido a um processo de auto-organização do sistema de elétrons assistido pela interação Coulombiana. Cálculos numéricos mostram, não obstante, que esta transição não pode ser observada experimentalmente devido à alta intensidade de radiação requerida. No estudo de semicondutores quasi-unidimensionais, estudamos os estados homogêneos e não homogêneos obtendo uma expressão para a densidade fotoinjetada como função da intensidade do campo de radiação. Foi determinada a dependência da densidade com a temperatura e o diâmetro do fio. A análise numérica do espectro Raman eletrônico nos permitiu identificar as excitações elementares no sistema. Como no caso tridimensional, foram encontrados dois modos coletivos de oscilação, um de mais alta frequência que chamamos plasmon superior (a versão em não equilíbrio do conhecido plasmon intrasubbanda) e outro, menor em frequência, o plasmon inferior (uma espécie de modo acústico). A mais, foram identificados também duas bandas caraterísticas dos contínuos de excitações individuais, a de elétrons e a de buracos. Obtivemos expressões analíticas para a relação de disperssão do plasmon superior e estudamos seu comportamento com a intensidade: A baixos níveis de radiação, a frequência do plasmon superior aumenta monotónicamente com a intensidade entanto que a altas intensidades a frequência atinge um máximo e começa diminuir até se anular numa intensidade crítica; além desta intensidade a frequência se toma imaginária. Este fenômeno está relacionado a uma mudança no regime do movimento do plasmon, que vai de oscilatório amortecido a super-amortecido / Abstract: The main objective of the work performed for this thesis consists in the study of some aspects of the Thermodynamics of open non-equilibrium (dissipative) systems. Many systems maintained far away from equilibrium are governed by nonlinear kinetic laws, a fundamental condition for complex bahavior to arise. To this area belongs most systems in natural sciences especially in physics, chemistry and biology .We have resorted to the use of the emerging Informational Statistical Thermodynamics (IST), which is based on the non-equilibrium ensemble formalism consisting in what is known as the Non- Equilibrium Statistical Operator Method (NESOM). This method provides microscopic (statistical-mechanical) basis for the construction of a nonlinear quantum kinetic theory of a large scope. We have performed further studies of NESOM-based IST, mainly the determination of the eigenvalue spectrurn of the so-called Informational Statistical Entropy Operator which plays a fundamental role in the theory .We consider systems describable in terms of single-quasi-particles obtaining a generalized form of the Informational Entropy. Moreover, expressions for the Wigner-Landau single-particle density matrix and, in particular , for distribution functions of quasi-particles are also derived. An application of large interest in solid state physics is developed and presented in detail. It consists in the study of the irreversible thermodynamics and the optical properties of a direct-gap polar semiconductor under the constant action of electromagnetic radiation in the UV-band. NESOM allows us to study, at the statistical microscopic leveI, the dissipative processes in the system and to obtain the quantum transport equations for the relevant quantities which describe the evolution of the macrostate of the system. We consider the cases of bulk (three-dimensional) matter and (quasi-one-dimensional) quantum wires. ln the version of the theory used to deal with homogeneous systems we study the thermodynamics of the steady states and resort to a generalization of the Glansdorff-Prigogine criterion of evolution in order to determine the asymptotic temporal behavior of the densities of energy and particles in the semiconductor. We study the excitation and relaxation mechanisms involved showing the relevance of Fröhlich interaction in the energy-dissipation processes. We show that the stationary states are stable whatever the non-equilibrium conditions and that the theorem of minimum informational entropy production is valid even for situations far away from the linear regime near equilibriwn. With the most general version of the theory , which allows to deal with non-homogeneous systems, we study the spatial and temporal behavior of the charge density in the carrier system in the semiconductor. Non-linear transport equations for the Wigner-Landau single-particle densitymatrix and a general expression for the non-equilibrium dielectric function including, in particular , the interaction between carriers and longitudinal optical phonons, are obtained. The study of the electronic Raman scattering cross section permits us to identify the elementary excitations in the system in non-equilibrium conditions. We can characterize two collective modes of charge density oscillation, identified as optical and acoustic plasmons, and two peaks characteristic of single-particle excitations (of electrons and of holes). We show that the static dielectric function becomes null for a sufficiently high radiation intensity , what is related to an instability of the spatially homogeneous state. At this instability (or bifurcation of the stationary solutjons) a charge density structure, due to a self-organization process in the electronic system assisted by the long-range Coulomb interaction, is established. Numerical calculations show, however , that this instability could be of difficult experimental observation because of the high radiation intensity required. In the case of the quasi-one-dimensional semiconductor we study both homogeneous and non-homogeneous states, obtaining the photoinjected carrier density as function of the radiation intensity .The dependence of the carrier density on both the diameter of the wire and canier quasi-temperature is also studied. Numerical analysis of the electronic Raman spectrum allows us to identify the elementary excitations in this system. Like in bulk matter two collective modes are found: One higher in frequency, which we call an upper-plasmon and another one, of lower frequency, a lower-plasmon (a kind of acoustic collective mode). Moreover two continua of single-particle excitations are also identified. We obtain expressions for the frequency-dispersion relation of both collective modes and present an analysis of the behavior of the upper-plasmon with the intensity: At low radiation levels, the frequency of the upper-plasmon increases monotonicaly with the intensity , whereas in the high radiation regime the frequency starts to decrease and might, eventually, become null. This effect is thought to be related to a change of regime in the motion of the upper-plasmon, going from damped undulatory motion to an overdamped one / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientadores: Roberto Luzzi, Aurea Rosas Vasconcellos / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-13T23:37:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lauck_Leonardo_D.pdf: 2004266 bytes, checksum: 1a547d1ddcb9ac78b4cdf514e9ca4cd0 (MD5) Previous issue date: 1991 / Resumo: Uma teoria de transporte quântico não-linear para sistemas de muitos corpos arbitrariamente afastados do equilíbrio é elaborada, baseada no método do operador estatístico de não-equilíbrio de Zubarev. É descrito um processo iterativo que permite que as integrais de colisão com memória sejam arranjadas na forma de uma série de contribuições parciais em potências crescentes da intensidade de interação, levando a uma teoria não-linear de relaxação em termos instantâneos nas integrais de colisão. A ordem mais baixa, a chamada teoria linear de relaxação, cor responde à aproximação Markoviana aos processos de relaxação e os efeitos de memória são ao menos de terceira ordem nas intensidades de interação. O método é aplicado para tratar efeitos não-lineares em um semicondutor dopado tipo n, onde se mostra que através de absorção por portadores livres em processo de fotoexcitação, fonons LO são produzidos, em excesso com relação ao equilíbrio, numa região privilegiada do espaço recíproco. Efeitos não-lineares são relevantes somente em altas intensidades de excitação, onde promovem a canalização da energia dos modos alimentados àqueles do extremo de zona, cuja população cresce enormemente, exibindo um efeito semelhante a uma condensação de Bose-Einstein fora de equilíbrio / Abstract: A non-linear quantum transport theory for many-body systems arbitrarily away from equilibrium is elaborated using Zubarev's non-equilibrium statistical operator method. It is described an iterative method that allows to organize the collision integrals with memory in a series of partial contribution of increasing power in the intensity of the interaction, leading to a nonlinear relaxation theory based on instantaneous collision integrals. In the lowest order, the so called linear theory of relaxation corresponds to the Markovian approximation to the relaxation processes, and memory effects are at least of third order in the intensities of the interaction. The method is applied for the treatment of non-linear effects in n-doped polar semiconductors, where is shown that through free carrier absorption in laser photoexcitation processes, LO phonons are produced in excess of equilibrium in a privileged region of the reciprocal space. Non-linear effects are important at high levels of photoexcitation, where are responsible for the channeling of energy from the pumped modes to the modes at the edge of the Brillouin zone, whose population grows enormously, following a phenomenon akin to a non-equilibrium Bose-Einstein condensation / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientador: Aurea Rosas Vasconcellos / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-13T23:59:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Esperidiao_AntonioSergioCavalcante_D.pdf: 3653783 bytes, checksum: 3ec755f9c4dafd4cb39e7f6ceeeec48f (MD5) Previous issue date: 1991 / Resumo: Realizamos o estudo de um plasma duplo, constituído por elétrons e buracos fotoinjetados em um semicondutor polar de gap direto, quando submetida a ação contínua de um laser. Após um curto transitório, o sistema atinge um estado estacionário uniforme. Nessas condições analisamos o espectro de excitações elementares eletrônica e a estabilidade termodinâmica deste sistema longe do equilíbrio. Para o estudo dessas questões nesses sistemas fora do equilíbrio recorremos ao método do operador não estatístico de não equilíbrio na versão devida a D. N. Zubarev. O espectro das excitações elementares é caracterizado através do cálculo do espectro de espalhamento Raman: sua estrutura nos leva a verifica a presença de quatro tipos de excitações elementares eletrônicas, duas já esperadas (as excitações de quasi-partículas individuais e de plasma), porém duas novas na região de baixas freqüências, e com relação a dispersão linear, as quais identificaremos como oscilações de plasma acústico. A seguir, investigamos a estabilidade do estado estacionário homogêneo frente a formação de uma estrutura dissipativa especialmente ordenada a nível macroscópico. Mostramos que no caso do plasma duplo em semicondutor intrínseco não existe formação de ordem espacial. Porém é possível por em evidência uma interessante característica do material: em condições de alta degenerescência estatística a fase original no lado da transição de Mott, é modificada dando lugar a coexistência de duas fases em não-equilíbrio, com uma fração dos portadores constituindo o plasma metálico, e o restante condensados em um estado não-condutor. Finalmente, mostramos que no caso de semicondutores extrínseco, tipo n, também em condições de alta degenerescência, acontece de fato uma transição morfológica com formação de ondas estacionárias de carga de elétrons e de buracos, na forma de uma onda de polarização / Abstract: A double plasma, that of electrons and holes photoinjected in a direct gap polar semiconductor when under continuous laser illuminations is studied. After a short transient has elapsed the system is in a stationary and uniform thermodynamic state. In such conditions in analyze the spectrum of elementary electronic excitations and the thermodynamic stability of this far-from-equilibrium system. For that purpose we resort to the nonequilibrium statistical operator method in zubarev's approach. The spectrum of electronic elementary excitations is characterized performing a calculation of the Raman scattering spectra: The structure of the latter allows us to put into evidence the presence of four types of electronic elementary excitations, two already expected (the single quasi-particle excitations and plasmons), but two novels ones in the region of low frequencies and with a linear dispersion relation, which are identified as acoustic plasma oscillations. Next, we look for the instability of the homogeneous stationary state against the emergence of a spatially ordered dissipative structure at the macroscopic level. We are able to show that in the case of the double plasma in intrinsic semiconductor there is not formation of spatial ordering. However, it is possible to put into evidence a quite interesting characteristic of this material: under conditions of high static degeneracy the original phase on the metallic side of Mott transition must be replaced by the coexistence of two non-equilibrium phases, one with a fraction of the carriers in the intinerant conducting state of the plasma, and the rest in a condensed non-conducting phase. Finally, we show that in the case of extrinsic semiconductors, of the n-type, also in conditions of high statistical degeneracy, there follow a morphological transition with formation of steady-state charge density waves of electrons and of holes in the form of a polarization wave / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientador: Artur Zaghini Francesconi / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-20T14:08:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pina_CarlaGarcia_M.pdf: 2107786 bytes, checksum: 3a4caaf62273f3f6160b642d2c90388c (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: Este trabalho teve como objetivo a determinação experimental de dados de volume em excesso de soluções de l-alcanol/nitrila, e teste do modelo ERAS para este sistema. o volume em excesso foi determinado a partir de dados experimentais de densidade para soluções de l-heptanol e l-octanol com acetonitrila nas temperaturas de 293,15, 298,15 e 313,15 K, à pressão ambiente. Todos os valores do volume em excesso foram positivos, com a magnitude crescente com o aumento da cadeia do alcanol e com o aumento da temperatura. As curvas do volume em excesso em função da fração molar da acetonitrila possuem formas parabólicas, sendo inclinadas em direção a frações molares maiores de acetonitrila, com valores máximos entre 0,24 ¿ 0,30 cm cúbicos/mol. O volume em excesso nestes sistemas pode ser atribuído principalmente aos efeitos físicos. O modelo ERAS, desenvolvido para sistemas do tipo alcanol/alcano e, posteriormente estendido numa forma generalizada para ser aplicado a outros sistemas, tem como principal característica a descrição simultânea das grandezas em excesso. O tratamento teórico usando este modelo descreve satisfatoriamente os resultados experimentais deste trabalho / Abstract: The aim of this work were to collect new experimental data of the excess volume of aIkanollnitrile solutions, and to test the ERAS model for this system. Excess volumes were determined by experimental data of density for binary mixtures of l-heptanol and l-octanol with acetonitrile at 293.15, 298.15 and 313.15 K and room pressure. All values of the excess volume were positive with a magnitude which increases with increasing alkanol size and increasing temperature. The excess volume versus mole fractions of acetonitrile curves haveparabolic form and are skewed to high mole fractions of acetonitrile, with maximum values around 0.24-0.30 cm cubic/mol. The excess volume of these mixtures are attributed principally to physical effects. A extended version of the ERAS model, originally developed for alkanol/alkane systems, in a generalized form which allows to apply it also to another systems,was used. The main feature of this model is the simultaneous calculation of excess properties. The theoretical treatment using the ERAS model describes successfully the experimental results of this work / Mestrado / Sistema de Processos Quimicos e Informatica / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Oswaldo E. S. Godinho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-13T22:38:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nakatani_HelenaShizuko_M.pdf: 2133195 bytes, checksum: 55bbf053a1bb5e2e8809d303d6eee61f (MD5) Previous issue date: 1991 / Mestrado

Orientador : Claudio Airoldi / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-13T23:24:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Digiampietri_EdemirAntonio_M.pdf: 2785624 bytes, checksum: 396337a9854d197c38205b3d6d0d2b0a (MD5) Previous issue date: 1990 / Mestrado

Orientador : Fernando Galembeck / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-15T13:32:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Joekes_Ines_D.pdf: 5630033 bytes, checksum: fa855bfd4155b6326ba8725a2732742d (MD5) Previous issue date: 1983 / Doutorado