The study of optical, thermal and electronic properties of liquid-crystalline systems has attractedd an enormous interest of the scientific community, due to the potencial applicability of such systems in eletroc-optical devices. In this work, the effects of C60 fullerene addition on the physico-chemical properties of liquid crystals are investigated. By using different experimental techniques, it was possible do determine how the addition of a non-mesogenic and electron donor compound affects important physical parameters, such as the thermal diffusivity and the non-linear refractive index. From time-resolved Z-scan measurements, the thermo-opitical properties of the fullerene-doped and pure liquid crystal samples are investigated.Our results show that the insertion of fullerene reduces the nematics-smectic-A transition temperature, as well as affects the heat diffusion mechanisms in nematic and smectic phases. Concerning the non-linear optical properties, it is observed that the optical Freedericskz transition presents a continuous nature in the nematic phase, with the number of self-modulation rings increasing as the excitationa intensity is enhanced above the Freedericskz threshold. Further, it is observed that the addition of fullerene increases the non-linear optical reponse of the system. Using the two-beam coupling technique and photoconductivity measurements in the steady-state regime, the transport and photorefractive properties of doped sample are also analyzed. / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O estudo de propriedades ópticas, térmicas e eletrônicas de sistemas líquido-cristalinos tem atraído enorme interesse da comunidade científica, por conta do grande potencial de aplicação destes sistemas em dispositivos eletro-ópticos. Neste trabalho, são investigados os efeitos da adição de fulereno C60 sobre as propriedades físico-químicas de cristais líquidos. Usando diferentes técnicas experimentais, foi possível determinar como a adição de um agente não-mesogênico e doador de elétrons afeta parâmetros físicos importantes, tais com a difusividade térmica e o índice de refração não-linerar. A partir de medidas de varredura Z resolvida no tempo, as propriedades termo-ópticas das amostras de cristal líquido puro e dopado com fulereno são investigadas. Nossos resultados mostram que a inserção de fulereno reduz a temperatura de transição nemática-esmética-A, bem como afeta os processos de difusão de calor nas fases nemática e esmética-A. No que diz respeito às propriedades ópticas não-lineares, é observado que a transição de Freedericskz óptica apresenta uma natureza contínua na fase nemática, com o número de anéis de auto-modulação de fase aumentado à medida que intensidade da excitação cresce acima do limiar de Freedericskz. Além disso, é observado que a adição de fulereno aumento significativamente a resposta óptica não-linear do sistema. Usando a técnica de acoplamento de dois feixe e medidas de fotocondutividade no regime estacionário, as propriedades de transporte das amostras dopadas também são analisadas.

LIMA, Cleânio da Luz. Estudo espectroscópico de materiais: a mútipla aplicabilidade da espectroscopia Raman na caracterização de aminoácidos, molibidato e tungstato de sódio, e óxidos nanomoldados. 2011. 143 f. Tese (Doutorado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2011. / Submitted by Edvander Pires (edvanderpires@gmail.com) on 2014-11-13T20:27:15Z No. of bitstreams: 1 2011_tese_cllima.pdf: 6232743 bytes, checksum: c0525f4a943562b9a02c7976bc0aa766 (MD5) / Approved for entry into archive by Edvander Pires(edvanderpires@gmail.com) on 2014-11-13T20:37:41Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_tese_cllima.pdf: 6232743 bytes, checksum: c0525f4a943562b9a02c7976bc0aa766 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-11-13T20:37:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_tese_cllima.pdf: 6232743 bytes, checksum: c0525f4a943562b9a02c7976bc0aa766 (MD5) Previous issue date: 2011 / Structure determination of aminoacid (C5H9NO4), tungstate (Na2WO4) and molybdate (Na2MoO4), and MOx nanostructureed oxides was performed through Raman spectroscopy. L-glutamic acid was investigated by Raman spectroscopy with the aim of evaluating the effect of the hydrostatic pressure on their structural and vibrational properties. The nanocrystalline samples were obtained by slow evaporation method; and two polymorphic phases were produced. To identify the abovementioned phases, X-ray diffraction (XRD), thermal analysis (DSC), infrared spectra (FT-IR) and Raman spectroscopy experiments were performed. The latter was decisive to distinguish the two phases formed, and was complementary to XRD. When high pressures were applied, modifications in the L-glutamic acid structure were observed. Such a modification was due to vibrational and changes in the wavenumber versus pressure curves. These modifications evidenced that the β-phase of the crystal had four structural phase transitions from room pressure to 21.5 GPa; for α-phase crystal, there structural phase transitions from room pressure to 7.5 GPa. Decompression to room pressure provided the restored original spectra, which indicating that the phase transitions were reversible to the aforesaid phases. Variation of the temperature of the polycrystalline Na2MoO4 and Na2WO4 was performed to obtain information about the structural change occurred the solids. Cubic phase stability of the Na2MoO4 and Na2WO4 was verified and these studies indicated that the crystals maintained the cubic phase in the 8- 823 K and 15 – 773 K range for Na2MoO4 and Na2WO4 crystals, respectively; a first order transition phase was shown through the Raman modes behavior: the splitting of the new modes appeared below to 100 cm-1. These transitions were due to the disorders of MoO4 and WO4 sites from Na2MoO4 and Na2WO4 structure, respectively. The structure determination of nanostructured oxides (monoxides and binary oxides) was investigated by Raman spectroscopy. Nanoparticles mode of CeO2, ZrO2 and TiO2 as well as that of CeO2-ZrO2 and Ce0.08Zr0.2O2 were obtained. XRD analysis, textural and surface properties and Raman spectroscopy, being the latter responsible for a deeper understanding of the structural properties of the nanoparticles and nanostructure when applied as catalysts for glycerol dehydration to acrolein and 1-hydroxyacetone the solids were actives, and actively was related to the solids structure. / A elucidação da estrutura do aminoácido (C5H9NO4), molibidato (Na2MoO4) e tungstato (Na2WO4) de sódio, e óxidos nanomoldados (CeO2, ZrO2, TiO2 e Ce0,8Zr0,2O2) foi realizada através da espectroscopia Raman. O ácido L-glutâmico (C5H9NO4) foi investigado através de experimentos de espectroscopia Raman, visando avaliar os efeitos da aplicação da pressão hidrostática em suas propriedades estruturais e vibracionais. As amostras monocristalinas foram obtidas através do método de evaporação lenta, gerando duas fases. Para a identificação das referidas fases, foram realizados experimentos de difração de raios-X (DRX), análise térmica (DSC), espectroscopia na região do infravermelho (FT-IR) e Raman. Esta última técnica foi decisiva para a distinção das duas fases, de modo a complementar o DRX. Quando o ácido L-glutâmico foi submetido a altas pressões, foram observado modificações em sua estrutura; tais modificações ocorridas foram no número de modos vibracionais e descontinuidade nas curvas número de onda vs pressão; as modificações evidenciaram que o cristal da fase β sofreu quatro transições de fase estruturais desde a pressão ambiente até 21,5 GPa. Para o cristal da fase α, observou-se três transições de fase estruturais, desde a pressão ambiente até 7,5 GPa. Na descompressão para a pressão ambiente, os espectros originais foram recuperados, indicando que as transições de fase são reversíveis, para as referidas fases α e β. Os experimentos de espectroscopia Raman com variação de temperatura dos materiais policristalinos Na2WO4 e Na2MoO4, foram realizados para se obter informações sobre a estabilidade estrutural destes sólidos. A estabilidade da fase cúbica dos sistemas Na2WO4 e Na2MoO4 foram verificadas e estes estudos indicaram que os cristais permanecem com tal fase no intervalo de 8-823 K e 15-773 K para Na2WO4 e Na2MoO4, respectivamente. Destaca-se, que sobre o cristal de Na2WO4 houve uma transição de fase em 898 K aproximadamente. O cristal de Na2MoO4, por outro lado, exibiu três transições de fase em altas temperaturas, 783-803 K, 823-913 K e 943-950 K. Em ambos os cristais as transições de fase são de primeira ordem, e evidênciadas pelo comportamento dos modos Raman: o splitting de novos modos abaixo de 100 cm-1. Estas transições foram relacionadas à inclinação e/ou rotações dos tetraedros WO4 e MoO4 que provocam uma desordem nos sítios WO4 e MoO4, os quais são constituintes da estrutura Na2WO4 e Na2MoO4, respectivamente. A elucidação da estrutura de óxidos nanoestruturados (monóxidos e óxidos binários) foi realizada por espectroscopia Raman. Nanopartículas constituídas de CeO2, ZrO2 e TiO2, bem como nanoestruturas constituídas por CeO2-ZrO2 e Ce0,8Zr0,2O2 foram obtidos. As análises de DRX, propriedades texturais e superficiais foram comparadas através da espectroscopia Raman, sendo que esta técnica possibilitou a compreensão das propriedades estruturais das nanopartículas e nanoestruturas. Os referidos sólidos mostram ser ativos quando aplicados como catalisadores na desidratação do glicerol a acroleina e 1-hidroxicetona, sendo a atividade catalítica relacionada à estrutura dos sólidos.

The Heavy fermion URu2Si2 compound have attracted much interest in the last decades due to its unusual behaviors and still an unsolved problem in Condensed Matter Physics. Specific heat measurements in URu2Si2 compounds show that when the temperature is decreased the system undergoes a phase transition at 17,5K and another phase transition at 1,5K. The phase transition at 1,5K leads the system to a superconducting state. On the other hand, the phase transition at 17,5K leads the system to a unclear order known as Hidden Order. In the last three decades, URu2Si2 the system has been intensively experimental and theoretical investigated, nevertheless, the nature of the hidden order is still unclear. In presence of an external magnetic field Hz, the URu2Si2 system presents a interesting behavior. In particular, there are experimental results for the specific heat showing that above 25T, the specific heat anomaly becomes very sharp and narrow and loses its second-order character.Recentily proposed a theory based in the underscreened Anderson Lattice Model. Such theory has been also used to study a minimal model proposed to describe the hidden order in the URu2Si2 system. In the present work, the effects of an external magnetic field Hz on the specific heat of a minimal model are investigated. The specific heat has been calculated from the second-derivative of the Helmholtz Free-energy with respect to the temperature. For magnetic fields below approximately 28T, the present results show a second order character for the specific heat. However, for magnetic fields above 28T, the specific heat becomes very sharp and narrow indicating that the system reached a region of first-order transition. It is also important to note that these results are, at least, in qualitatively agreement with experimental results. / O composto férmion pesado URu2Si2 tem atraído muito interesse nas últimas décadas devido ao seu comportamento incomun, sendo ainda um problema não resolvido em Física da Matéria Condensada. Medidas de calor específico em compostos URu2Si2 mostram que, quando a temperatura é diminuída, o sistema sofre uma transição de fase a 17,5K e outra transição de fase a 1,5K. A transição de fase a 1,5 K leva o sistema para um estado supercondutor. Por outro lado, a transição de fase a 17,5 K leva o sistema para um estado conhecido como Ordem Oculta. Nas últimas três décadas, o sistema URu2Si2 tem sido intensamente investigado tanto experimental, como teoricamente, no entanto, a natureza da Ordem Oculta ainda não é clara. Na presença de um campo magnético externo Hz, o sistema URu2Si2 apresenta um comportamento interessante. Em particular, existem resultados experimentais para o calor específico, mostrando que, acima de 25T, o pico do calor específico torna-se muito intenso e estreito, perdendo o seu carácter de segunda ordem. Recentemente foi proposta uma teoria baseada no Modelo de Anderson Underscreened . Tal teoria foi também utilizada para estudar um modelo mínimo proposto para descrever a Ordem Oculta no sistema URu2Si2. No presente trabalho, os efeitos de um campo magnético externo, Hz, no calor específico de um modelo mínimo, são investigados. O calor específico foi calculado a partir da derivada segunda da energia livre de Helmholtz em relação à temperatura. Para campos magnéticos abaixo de aproximadamente 28T, os presentes resultados mostram uma característica de segunda ordem para o calor específico. No entanto, para campos magnéticos acima de 28T, o pico do calor específico torna-se muito intenso e estreito, o que indica que o sistema atingiu uma região de transição de primeira ordem. É importante ressaltar que estes resultados estão, pelo menos, qualitativamente de acordo com os resultados experimentais.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:15:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4780.pdf: 9997745 bytes, checksum: 24a1f1c6cc3ce4ef4b6ac0cc5009255c (MD5) Previous issue date: 2013-01-11 / Universidade Federal de Sao Carlos / In this thesis, we study the behavior of Quantum Discord in the contexts of open quantum systems and spin chains. Furthermore, we investigate the thermalization process of a spin chain due to interaction with the environment. First, we present a review on the concept of quantum correlation, beginning with the first ideas on non-locality, and leading to the measure of quantum correlations called Quantum Discord. Afterwards, we study the dynamics of the quantum correlations between two non-interacting qubits coupled to Markovian and non- Markovian thermal reservoirs. In the context of spin chains, we investigate the behavior of quantum correlations at finite temperatures, starting with a system composed of two interacting spins, described by XYZ model, in order to generalize this study to the case of infinite unidimensional spin chains, described by XY and XXZ models. In this context, we investigate the relationship between quantum correlations and quantum phase transitions present in these two models. We conclude this thesis with a study of the thermalization process of two interacting spins weakly coupled to independent bosonic thermal reservoirs, or to a single collective reservoir, besides presenting some results for larger systems, composed of an arbitrary number of spins. / Nesta tese estudamos o comportamento da Discórdia Quântica nos contextos de sistemas quânticos abertos e cadeias de spins. Além disso, investigamos também o processo de termalização de uma cadeia de spins sujeita a interação com o meio-ambiente. Primeiramente, apresentamos uma revisão do conceito de correlação quântica, partindo das ideias iniciais sobre não-localidade e tendo como ponto final a medida de correlações quânticas denominada Discórdia Quântica. Posteriormente, estudamos a dinâmica das correlações quânticas entre dois qubits não-interagentes acoplados a reservatórios térmicos markovianos e não-markovianos. No contexto de cadeias de spins, investigamos o comportamento das correlações quânticas a temperaturas finitas, começando com um sistema formado por dois spins interagentes, descrito pelo modelo XYZ para, em seguida, generalizar este estudo para o caso de cadeias de spins unidimensionais infinitas, descritas pelos modelos XY e XXZ. Neste contexto, investigamos a relação entre as correlações quânticas e as transições de fase quânticas presentes nestes dois modelos. Finalizamos esta tese com um estudo sobre o processo de termalização de dois spins interagentes fracamente acoplados a reservatórios térmicos bosônicos independentes ou um único reservatório coletivo, além de apresentar alguns resultados referentes a sistemas maiores, formados por um número arbitrário de spins.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:16:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 1968.pdf: 1149213 bytes, checksum: 8acdd67fec9e555998a18561b9fbf007 (MD5) Previous issue date: 2008-07-23 / Financiadora de Estudos e Projetos / A study about surface melting on silver using equilibrium molecular dynamics simulation is the proposal of this work. We applied the Embedded Atom Method as the many-body interaction potential to describe Ag properties. Simulations were done in the microcanonical ensemble, for the study of bulk properties, and in the canonical ensemble, for simulations of the solid with surfaces. As a preliminary result, we obtained the equilibrium melting point Tm equal 1264(12)K from solid-liquid coexistence configurations. Surfaces were simulated using repeated slabs separated by vacuum in the z direction, while keeping periodic boundary conditions in the remaining directions. Results showed that Ag[110] is the lone orientation that has surface melting. Ag[111] maintains its crystalline structure even after reaching Tm, while it could be overheated by 100K. Other properties like density of states, thermal expansion and surface relaxation were in good agreement with experimental data. / Um estudo sobre a fusão de superfícies da prata (Ag) utilizando dinâmica molecular de equilíbrio é a proposta deste trabalho. Aplicamos o método Embedded Atom como potencial de interação de muitos corpos para descrever as propriedades da prata. As simulações foram feitas nos ensembles microcanônico, para o estudo de propriedades de bulk, e canônico, para as simulações do sólido com superfícies. Como resultado de estudo preliminar, obtivemos a temperatura de fusão de equilíbrio Tm igual a 1264(12)K a partir das configurações do sistema com as fases sólida e líquida em coexistência. As superfícies foram simuladas incluindo uma separação com vácuo acima e abaixo do cristal na direção z e utilizando condições periódicas de contorno nas outras direções cartesianas. Os resultados mostraram que a superfície [110] é a única que possui fusão de superfície. A superfície [111] mantém sua estrutura cristalina até mesmo após atingir Tm, podendo esse sistema ser superaquecido em 100K. Outras propriedades como densidade de estados, dilatação térmica e relaxação de superfície tiveram boa concordância com os dados obtidos experimentalmente.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:16:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6698.pdf: 13275782 bytes, checksum: 2c4bbd5a5c838552f7cbf82ce709e116 (MD5) Previous issue date: 2015-03-09 / Financiadora de Estudos e Projetos / In this work, the lead-free ceramic powders of xBi0,5Na0,5TiO3 - (0,7186 - 0,7143x) Bi0,5K0,5TiO3 - (2814 - 2857x) BaTiO with x = 0,8200; 0,8625; 0,8792, 0,9126 and 0,9300 (BNBK1000x) were prepared by the solid state reaction method, followed by conventional densification. The ceramic bodies showed high density, which was higher than 95% in obtained samples. For the all ceramics were performed structural, micro structural, electric and anelastic characterizations. The X-ray diffraction (XRD) analysis indicated the formation of the complex perovskite type crystaline structure for all compositions analyzed without the presence of spurious phases. By the structural refinement by the Rietveld method of XRD data and by Raman spectroscopy were observed that for BNBK912 and BNBK930 compositions, at room temperature, the predominant symmetry is rhombohedral (R3c), while the BNBK820 composition exhibits a tetragonal crystalline symmetry (P4mm). For the BNBK879 and BNBK826 compositions presented a mixture of phases, possibly with rhombohedral and tetragonal symmetry, reaveling the morphotropic phase boundary (MPB) of this system. The microstructure of BNBK1000x ceramics was investigated by scanning electron microscopy (SEM), where the morphology grains with irregular sizes and shapes, where the increased levels of K+ and Ba2+ ions suppressed the growth of the grains. The characterizations by Raman spectroscopy at room temperature showed broad Raman modes, due to the chemical and/or structural disorder related to the substitution of elements Bi and Na for Ba and K. The ferroelectric characterizations at room temperature of the BNBK1000x ceramics showed that all compositions studied are ferroelectric. Through the comparison among the measurements of electrical impedance and mechanical spectroscopy, was possible to identify the different structural and electric phase transitions that were employed in the construction of a pseudodiagram of phases for the BNBK1000x compositions. / Neste trabalho, os pós-cerâmicos livres de chumbo xBi0,5Na0,5TiO3 - (0,7186 - 0,7143x) Bi0,5K0,5TiO3 - (2814 - 2857x) BaTiO com x = 0,8200; 0,8625; 0,8792, 0,9126 e 0,9300 (BNBK1000x) foram obtidos através do método de reação de estado sólido, seguido por densificação convencional. Os corpos cerâmicos obtidos apresentaram elevada densificação, sendo maior que 95% nas amostras produzidas. Para todas as cerâmicas foram realizadas caracterizações estruturais, microestruturais, elétricas e anelásticas. As análises por difração de raios-X (DRX) indicaram a formação da estrutura cristalina tipo perovkista complexa para todas as composições analisadas, sem a presença de fases espúrias. O refinamento estrutural, pelo método de Rietveld, dos resultados de DRX e os resultados de espectroscopia Raman apontam que para as composições BNBK930 e BNBK912 a simetria predominante em temperatura ambiente é romboédrica (R3c), enquanto que a composição BNBK820 apresenta a simetria cristalina tetragonal (P4mm). Já as composições BNBK879 e BNBK862 apresentaram uma mistura de fases, possivelmente com simetrias romboédrica e tetragonal, evidenciando o contorno de fase morfotrópico (CFM) deste sistema. A microestrutura das cerâmicas de BNBK1000x foi investigada por microscopia eletrônica de varredura (MEV), onde a morfologia apresentada pelas diferentes composições estudadas possuíam grãos com tamanhos e formatos irregulares, sendo que o aumento dos teores dos íons de K+ e Ba2+ inibiram o crescimento dos grãos. A caracterização por espectroscopia Raman, em temperatura ambiente, apresentou modos Raman amplos, mostrando um elevado grau de desordem química e/ou estrutural devido à substituição dos elementos Bi e Na por Ba e K. As caracterizações ferroelétricas, também em temperatura ambiente das cerâmicas de BNBK1000x mostraram que todas as composições estudadas possuem propriedades ferroelétricas. Através da comparação entre as medidas de impedância elétrica e anelástica, levando em consideração as caracterizações estruturais e ferroelétricas com temperatura, foi possível identificar diferentes transições de fase estruturais e elétricas, que foram empregadas na construção de um pseudo-diagrama de fases para as composições de BNBKx.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:19:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6248.pdf: 27691207 bytes, checksum: cc929611cc4e506743fb3b9ce1730858 (MD5) Previous issue date: 2014-08-07 / Universidade Federal de Sao Carlos / Motivated by the great growth presented in the last decade in research on lead-free piezoelectric ceramics and the fact that some ceramic systems, as those based on bismuth, have been identified as promising candidates to substitute the lead zirconate titanate (PZT) in their present technological applications, was proposed as the objective of this work, study the effect of adding 𝐵𝑎𝑇 𝑖𝑂3 (BT) on the structural, electrical and anelastic properties exhibit by the system (1−𝑥)𝐵𝑖0.5𝑁𝑎0.5𝑇𝑖𝑂3−𝑥𝐵𝑎𝑇 𝑖𝑂3 (BNT-BT). The structural characterization was performed by the techniques of X-ray diffraction (XRD) and Raman spectroscopy. The morphological and compositional aspects (qualitative), in the calcined powders, and the sintered samples were studied by scanning electron microscopy (SEM). The ferroelectric and dielectric character of the compositions were obtained through characterization of ferroelectric hysteresis exhibit and using the technique of electrical impedance spectroscopy, respectively. Phase transitions and the possible mechanisms of anelastic relaxation were studied by the technique of mechanical spectroscopy. Samples were obtained by the method of solid state reaction, where it was possible to obtain compositions with 0.00 ≤ 𝑥 ≤ 0.08 with relative density greater than 95% and without the presence of spurious or secondary phases. On profiles of X-ray diffraction for the different studied sintered compositions was applied the method of Rietvelt refinement which allow the determination and confirmation of the crystal structures in the samples under study, and the presence of a morphotropic phase boundary (MPB) for the BNT-BT. The XRD results were corroborated by the results of Raman spectroscopy. The ferroelectric nature of the different compositions of BNT-BT system studied was confirmed. Electrical phase transitions (F-Af and Af-P) and structural transitions (R-T and T-C) exhibited by the BNT-BT were characterized by mechanical spectroscopy (using a dynamical mechanical analyzer (DMA)), and by electrical impedance spectroscopy, employing the results in complementing the electrical and structural phase diagram of this system. In addition to the phase transitions obtained, the technique of mechanical spectroscopy for compositions between 0.00 ≤ 𝑥 ≤ 0.03, allowed the observation of a complex process of anelastic relaxation that was associated with interactions and mobility of different defects present, which possibly contribute significantly to an increase of conductivity in these materials, which had not been previously reported in the literature. / Motivados pelo grande crescimento apresentado na última década nas pesquisas em cerâmicas piezoelétricas livres de chumbo e o fato de alguns sistemas cerâmicos, como os baseados em bismuto, já terem sido identificados como promissores candidatos à substituição do titanato zirconato de chumbo (PZT) em suas atuais aplicações tecnológicas, foi proposto como objetivo deste trabalho, estudar a influência da adição de 𝐵𝑎𝑇 𝑖𝑂3 (BT) sobre as propriedades estruturais, elétricas e anelásticas exibidas pelo sistema (1 − 𝑥)𝐵𝑖0,5𝑁𝑎0,5𝑇𝑖𝑂3 − 𝑥𝐵𝑎𝑇 𝑖𝑂3 (BNT-BT). A caracterização estrutural foi realizada por meio das técnicas de difração de raios-X (DRX) e espectroscopia Raman. Os aspectos morfológico e composicional (qualitativo), tanto dos pós calcinados, quanto das amostras sinterizadas foram estudados mediante microscopia eletrônica de varredura (MEV). O caráter ferroelétrico e dielétrico das composições estudadas foram obtidos por meio da caracterização da histerese ferroelétrica exibida e da técnica de espectroscopia de impedância elétrica, respectivamente. As transições de fase e os possíveis mecanismos de relaxação anelástica foram estudados utilizando a técnica de espectroscopia mecânica. As amostras foram obtidas pelo método de reação de estado sólido, onde foi possível obter composições com 0, 00 ≤ 𝑥 ≤ 0, 08 com densidades relativas maiores que 95% e sem a presença de fases espúrias ou secundárias. Aos perfis de difração de raios-X para as diferentes composições sinterizadas estudadas foi aplicado o método de refinamento Rietvelt que permitiu a determinação e confirmação das estruturas cristalinas nas amostras em estudo, além da presença de contorno de fase morfotrópico (CFM) para o BNT-BT. Os resultados de DRX foram corroborados por meio dos resultados de espectroscopia Raman. O carácter ferroelétrico das diferentes composições do sistema BNT-BT estudadas foi confirmado. Tanto as transições de fase elétricas, ferroelétricaantiferroelétrica (F-Af) e antiferroelétrica-paraelétrica (Af-P), quanto as transições estruturais, romboédrica-tetragonal (R-T) e tetragonal-cubica (T-C), exibidas pelo BNT-BT foram caracterizadas por espectroscopia mecânica (por meio de um analisador dinâmico mecânico(DMA)) e por espectroscopia de impedância elétrica, empregando-se os resultados obtidos na complementação do diagrama de fase elétrico e estrutural deste sistema. Além das transições de fase obtidas, a técnica de espectroscopia mecânica, para composições entre 0, 00 ≤ 𝑥 ≤ 0, 03, propiciou a observação de um processo de relaxação anelástica complexo que foi associado a interações e mobilidade de diferentes defeitos presentes, que possivelmente contribuem significativamente para um aumento de condutividade nestes materiais, que não haviam sido reportado anteriormente na literatura.

Este trabalho estuda o problema da Satisfazibilidade Probabilística (PSAT), revendo a sua solução via programação linear, além de propor novos algoritmos para resolvê-lo através da redução ao SAT. Construímos uma redução polinomial do PSAT para o SAT, chamada de Redução Canônica, codificando operações da aritmética racional em bits, como variáveis lógicas. Analisamos a complexidade computacional dessa redução e propomos uma Redução Canônica de Precisão Limitada para contornar tal complexidade. Apresentamos uma Redução de Turing do PSAT ao SAT, baseada no algoritmo Simplex e na Forma Normal Atômica que introduzimos. Sugerimos modificações em tal redução em busca de eficiência computacional. Por fim, implementamos essas reduções a m de investigar o perl de complexidade do PSAT, observamos o fenômeno de transição de fase e discutimos as condições para sua detecção. / This work studies the Probabilistic Satisfiability problem (PSAT), reviewing its solution through linear programming, and proposing new algorithms to solve it. We construct a polynomial many-to-one reduction from PSAT to SAT, called Canonical Reduction, codifying rational arithmetic operations into bits, as logical variables. We analyze the computational complexity of this reduction and we propose a Limited Precision Canonical Reduction to reduce such complexity. We present a Turing Reduction from PSAT to SAT, based on the Simplex algorithm and the Atomic Normal Form we introduced. We suggest modifications in such reduction looking for computational eficiency. Finally, we implement these reductions in order to investigate the complexity profile of PSAT, the phase transition phenomenom is observed and the conditions for its detection are discussed.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:54Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-04-30Bitstream added on 2014-06-13T20:29:20Z : No. of bitstreams: 1 ribeiro_nf_me_sjrp.pdf: 225441 bytes, checksum: 7f1bfa1626302be5ede2d3155f2d4c2b (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Neste trabalho foi analisada uma rede unidimensional composta por sistemas massamola com um potencial de Rosen-Morse on site. Esse tipo de rede é usado para estudar propriedades termodinâmicas do DNA, particularmente sua desnaturação térmica. No contexto do presente trabalho, o potencial de Rosen-Morse simula as ligações de hidrogênio entre a dupla fita da molécula. A partir do gráfico do estiramento médio dos pares de base versus temperatura se observou a desnaturação térmica do sistema. Esse resultado mostra que é possível obter transição de fase com um potencial sem uma barreira infinita, porém assimétrico. Outro resultado obtido é a forma da curva, que mostrou uma transição ligeiramente mais abrupta em comparação com a curva de transição feita para o potencial de Morse on site usado no modelo original de Peyrard-Bishop. Esse comportamento é encontrado em modelos que buscam uma melhor aproximação entre o modelo e os resultados experimentais de desnaturação térmica para o DNA / In this work, it was analyzed a one-dimensional lattice formed by mass-spring systems with an additional Rosen-Morse potential on site. This kind of lattice is used to study thermodynamic properties of DNA, in particular the thermal denaturation. In the context of this work, the Rosen-Morse potential simulates the hydrogen bounds between the double helix of the DNA. The graphic of the average base pairs stretching in function of temperature gives information about the thermal denaturation of the macromolecule. This result shows that it is possible to obtain phase transition using an asymmetric potential on site without an infinite barrier. The graphic also showed a sharp denaturation in comparison with the transition curve obtained when the Morse potential on site is used in the original Peyrard- Bishop model. This behavior improves the model

Made available in DSpace on 2015-05-14T12:14:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 705049 bytes, checksum: 4794f7004746261efe9996d47989dd1f (MD5) Previous issue date: 2014-10-21 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / In this thesis, we presented models of two state stochastic systems which interact through a global coupling, in a way that each population unit contributes to the state transition rates of the other units. We presented two models of global coupling in which is possible to observe a phase transition of a regime with units equally distributed on the two states to a phase where there is an agglomeration of units in one of the states. In the first coupling model this transition occurs in a continuous way as we increase the coupling parameter. Through a mean field approximation we shown that this phase transition occurs due to a subcritical pitchfork bifurcation where one of the phases is associated to a monostable regime (units equally distributed in the two states) and the other phase to a symmetric bistable regime (majority of the units agglomerated in one of the states). On the other hand the other model presents a discontinuous phase transition as we increase the coupling parameter, the mean field approach shows that this phase transition occurs due a supercritical pitchfork bifurcation where we have a monostable regime and a tristable regime presenting symmetry in relation to the central potential well, as the coupling parameter is increased the central stability reduces while the two other states becomes more stable. It was shown that for both coupling models, when we have a finite number of oscillators the system presents a multiplicative noise structure. This noise structure turns the stable states obtained with the mean field approximation on metastable states, also the fluctuations due to a finite number of units breaks the symmetry in the multistable regimes, this symmetry break occurs due to the asymmetric intensity of the fluctuations. We also obtained a Fokker-Planck equation for this system and the probability distribution of the number of units in each state, from this distribution it was possible to build a phase diagram for the phase transition from themonostable regime to the regime that presents multistability. This transition is characterized in terms of the coupling parameter and the number of units in the system. / Nesta tese, apresentamos modelos de sistemas estocásticos de dois níveis que interagem através de um acoplamento global, de forma que o estado ocupado por cada unidade da população influi na taxa de transição de estado das demais. Apresentamos dois modelos de acoplamento global onde é possível observar uma transição de fase de um regime onde as unidades estão distribuídas igualmente entre os dois estados para uma fase onde há a aglomeração de unidades em um dos estados. Em um dos modelos de acoplamento essa transição ocorre de forma continua com o parâmetro de acoplamento. Através de uma aproximação de campo médio mostramos que essa transição de fase ocorre devido a uma bifurcação de forquilha sub-crítica onde uma das fases ´e associada a um regime monopolista (unidades igualmente divididas entre os dois estados) e a outra fase a um regime bioestavel simétrico (maior parte das unidades aglomeradas em um dos estados). J´a o outro modelo apresenta uma transic¸ ao de fase descont´ınua com o par ametro de acoplamento. A abordagem de campo m´edio revela que essa transic¸ ao de fase ocorre atrav´es de uma bifurcac¸ ao de forquilha supercr´ıtica onde temos um regimemonoest´avel e um regime triest´avel apresentando simetria com relac¸ ao ao poc¸o de potencial central e a medida que o par ametro de acoplamento ´e aumentado a estabilidade central diminui enquanto os outros dois estados se tornam mais est´aveis. Foi mostrado que para ambos os modelos de acoplamento, quando temos uma quantidade finita de osciladores o sistema apresenta uma estrutura de ru´ıdo multiplicativo. Essa estrutura de ru´ıdo torna os estados est´aveis obtidos com a aproximac¸ ao de campo m´edio em estados metaest´aveis. Tamb´em foi mostrado que as flutuac¸ oes devido a quantidade finita de unidades quebra a simetria nos regimes com multiestabilidade, essa quebra de simetria ocorre devido a assimetrias da intensidade das flutuac¸ oes. Obtemos tamb´em uma equac¸ ao de Fokker-Planck para esse sistema. A soluc¸ ao da equac¸ ao de Fokker-Planck nos d´a a distribuic¸ ao de probabilidade da quantidade de unidades em cada estado. Essa distribuic¸ ao torna poss´ıvel a construc¸ ao de um diagrama de fases para a transic¸ ao de fase dos regimes monoest ´aveis para os regimes que apresentam multiestabilidade. Essa transic¸ ao ´e caracterizada em termos do par ametro de acoplamento e da quantidade de unidades do sistema.