Fazemos inicialmente uma breve exposição sobre os fundamentos da Termodinâmica Clássica Holotrópica, desenvolvida por N. Bernardes. Esta consiste em formular o problema da Termodinâmica tomando como grandeza fundamental a entropia de um universo ( - sistema Isolado); no caso de um universo clássico composto esta é igual a soma das entropias de suas partes. Postulamos um principio dinâmico suficiente para a validade da segunda lei da Termodinâmica, o qual implica que os máximos dessa soma são estados estacionários estáveis do universo. Somos levados naturalmente a perguntar o que acontece se a entropia do universo possuir mais do que um máximo; a resposta a isso é o tratamento que daremos ao fenômeno de transição de fase. Analisamos em detalhe o universo composto por um corpo pequeno (cuja entropia é por hipótese analítica) e reservatórios de calor e trabalho. Para que a entropia do universo possua mais que um máximo a entropia do corpo pequeno não pode ser côncava em todo seu domínio; assumindo uma forma particular para ela (deslocamento de Bernardes) analisaremos o equilíbrio entre duas fases e o comportamento em torno do ponto onde a curva de coexistência termina (ponto crítico isolado). Com isto será possível dar uma visão clara e bastante intuitiva do fenômeno de transição de fase dito \"de primeira ordem\". Tendo em mente o significado físico das transformadas de Legendre da entropia do corpo pequeno (transparente na formulação holotrópica) compreenderemos o sentido das descontinuidades de primeira e segunda ordem que afetam as funções termodinâmicas que descrevem o equilíbrio do universo, com o que não veremos razão alguma para classificar as transições de fase da maneira que assim fez Ehrenfest. Veremos também, e isto é muito importante, que a Termodinâmica Clássica não consegue explicar a singularidade no calor específico que se verifica experimentalmente num ponto crítico, sendo que esta falha é intrínseca ou à Termodinâmica clássica ou à hipótese da entropia do corpo pequeno ser contínua e diferenciável. / We make initially a short exposition about the fundaments of Holotropic classical thermodynamics, developed by N. Bernardes. This is the formulation of the thermodynamic problem taking the entropy of a universe (isolated system) as the fundamental variable. In a classical composite universe it is the sum of the entropies of its parts. We postulate a dynamic principle sufficient for the validity of the second law of Thermodynamics, which implies that the maxima of that sum are stable stationary states of the universe. We arrive at the question about what occurs when the entropy of the universe possesses more than one maximum; the answer is the treatment we will give to the phenomena of phase transition. We analyze in detail the universe composed by a small body (whose entropy is analytical by hypothesis) and heat and work reservoirs. The entropy of the small body must be not concave in all of its dominium for the entropy of universe to have more than one maximum; we make a particular choice for it (Bernardes displacement) in order to analyze equilibrium between two phases and the behavior around the point where the coexistence curve terminates (isolated critical point). With this it will be possible to have a clear and intuitive grasp of the phenomena called \"first order\" phase transition. Keeping in mind the physical meaning of the Legendre transforms of the entropy of the small body we will understand the meaning of the first and second order discontinuities that affect the thermodynamic functions which describe the equilibrium state of the universe. We will see no reason to classify phase transitions the way Ehrenfest did. We will see also, and this is a very important thing, that classical Thermodynamics cannot explain the singularity that occurs in specific heat at a critical point. This failure is intrinsic to classical Thermodynamics or to the hypothesis that the small body entropy is a continuous and differentiable function.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-08-18T16:10:57Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1352100 bytes, checksum: ea0a2db33035ef9c6c2173991ca91d78 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-18T16:10:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1352100 bytes, checksum: ea0a2db33035ef9c6c2173991ca91d78 (MD5) Previous issue date: 2016-09-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Transições de fase para estados absorventes (TFEAs) são um tópico de fronteira na física estatís- tica. A comunidade científica tem dedicado esforços ao estudo de processos que exibem TFEAs em redes complexas, já que tais redes tem sido alvo de crescente interesse por descreverem uma grande variedade de sistemas com relevância tanto tecnológica quanto intelectual. Levando em conta a natureza dinâmica e o enorme tamanho das redes reais, a abordagem da mecânica esta- tística mostra-se conveniente devido a sua ligação com a teoria de grafos e a caracterização de fenômenos macroscópicos emergentes em termos da dinâmica de elementos básicos que com- poem o sistema. Em um dos tópicos apresentados nesta tese, utilizamos o tempo de vida da atividade nos vértices mais conectados (hubs) de uma rede sem escala para investigar a relação entre mecanismos de ativação de fases epidêmicas em redes complexas, baseando-se princi- palmente no modelo infectado-suscetível-recuperado-suscetível (SIRS) para redes sem escala sintéticas e para redes reais. Foi desenvolvido um critério geral para identificar a natureza do limiar epidêmico em redes, seja ele devido a um processo de ativação e reativação mútua dos hubs, levando a um limiar epidêmico nulo no limite termodinâmico, ou devido a uma ativação coletiva que gera um estado endêmico no qual a atividade encontra-se espalhada por toda a ex- tensão da rede, correspondendo a uma transição de fase padrão ocorrendo para um valor finito da taxa de infecção. Também comparamos diferentes métodos quase-estacionários de simula- ção para contornar o(s) estado(s) absorvente(s) do sistema (conservando o limite termodinâmico da dinâmica original para os processos analisados), a saber, o método quase-estacionário (QE) padrão, o método de condição de fronteira refletora, em que a dinâmica retorna à configuração pré-absorvente e o método de reativação de hubs, no qual os nós mais conectados são reativados após uma visita a um estado absorvente. Este trabalho foi exemplificado por meio dos já bem conhecidos processo de contato (PC) e modelo suscetível-infectado-suscetível (SIS). Todas as técnicas investigadas fornecem o mesmo limiar epidêmico para ambos os modelos. Mostramos que, para o PC, os métodos são equivalentes, enquanto para o modelo SIS apenas o método QE padrão e de reativação de hubs são capazes de capturar fases endêmicas localizadas. Por fim, verificamos a equivalência entre o método de condição de fronteira refletora e um campo externo fraco que gera atividade espontânea na rede. / Phase transitions to absorbing states (APTs) are a topic at the frontier of statistical physics. The scientific community has dedicated efforts to the study of processes exhibiting APTs in complex networks, since such networks have been subject of increasing interest to describe a wide variety of systems with both technological and intelectual relevances. Considering the dynamic nature and huge size of real networks, the statistical mechanics approach has proved to be conveni- ent due to its connection with graph theory and the characterization of emerging macroscopic phenomena in terms of the dynamics of basic elements constituting the system. In one of the topics presented on this thesis, we used the lifespan of the activity at the most connected ver- tices (hubs) of a scale-free network to investigate the relation between activation mechanisms of epidemic phases in complex networks, based mainly on the susceptible-infected-recovered- susceptible (SIRS) model in synthetic and real scale-free networks. We developed a general criterion to identify the nature of the epidemic threshold on networks, due to a collective activa- tion and reactivation process of the hubs, leading to a vanishing threshold at the thermodynamic limit, or due to a collective activation which generates an endemic state where activity spre- ads out through the whole network, corresponding to a standard phase transition taking place at a finite value of the infection rate. We also compared different quasi-stationary simulation methods to circumvent the absorbing state(s) of the system (preserving the thermodynamic limit of the original dynamics for the analyzed processes), namely, the standard quasi-stationary (QS) method, the reflecting boundary condition, in which the dynamics returns to the pre-absorbing configuration and the hub reactivation method, in which the most connected vertices are reacti- vated after a visit to an absorbing state. These methods were applied to the well-known contact process (CP) and susceptible-infected-susceptible (SIS) models. All the investigated techniques provide the same epidemic threshold for both models. We showed that, for the CP, all methods are equivalent, while for the SIS model only the standard QS and hub reactivation methods are able to capture localized endemic phases. Finally, we verified the equivalence between the reflecting boundary condition method and a weak external field which generates spontaneous activity in the network.

PAIVA, F. M. de. Propriedades vibracionais de cristais de valina e ácido glutâmico monohidratado na forma dl. 2017. 172 f. Tese (Doutorado em Física) – Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2017. / Submitted by Pós-Graduação em Física (posgrad@fisica.ufc.br) on 2017-05-15T15:10:17Z No. of bitstreams: 1 2017_tese_fmpaiva.pdf: 20393318 bytes, checksum: f256b3886895171c76deba04fe89a2b5 (MD5) / Approved for entry into archive by Giordana Silva (giordana.nascimento@gmail.com) on 2017-05-15T18:42:13Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_tese_fmpaiva.pdf: 20393318 bytes, checksum: f256b3886895171c76deba04fe89a2b5 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-15T18:42:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_tese_fmpaiva.pdf: 20393318 bytes, checksum: f256b3886895171c76deba04fe89a2b5 (MD5) Previous issue date: 2017 / This work aims at vibrational and structural characterization of amino acids valine (C5H11NO2) and glutamic acid monohydrate (C5H9NO4.H2O), both in DL-form. Crystals of these amino acids were grown by the slow evaporation method using water as solvent. For the verification of the structure of both samples we proceeded the realization of X-ray diffraction experiments, at ambient conditions, and Rietveld refinement. Raman and infrared spectroscopy experiments were realized at ambient conditions and the classification of vibrational modes for both crystals was proposed. In order to study the stability of the structure of these two amino acids were realized X-ray diffraction, Raman and infrared spectroscopy, and thermal analysis of DSC and TG in function of the temperature. Results of Raman and infrared spectroscopy were realized showed that the structure of the DL-valine is stable at high temperature until the occurrence of its decomposition at 473 K also verified in the TG/DSC experiments. The diffraction pattern of DL-glutamic acid monohydrate crystals presented changes in peaks between 248 and 313 K and, from 373 K, began the dehydration of the structure, in concordance with the TG/DSC experiments. At 398 K the structure is completely dehydrated. At low temperatures the stability of the structure of DL-valine was verified by experiments of Raman spectroscopy since the temperature of 300 down to 42 K, and infrared, of 300 down to 80 K. Modifications in the modes corresponding to the rocking of the unit, r(CO2), what drives us to believe that this crystal suffers a conformational phase transition at low temperatures. As for the crystals of DL-glutamic acid monohydrate, were performed Raman spectroscopy experiments, at low temperatures, in two orientations, in the first from 300 to 13 K and, in the second, form 295 to 12 K and in the infrared the amino acid was subjected to temperature variations between 300 and 80 K. Also were made measures of X-ray diffraction between ambient temperature and 83 K. Continuous changes in the diffraction pattern, as well as in the number of vibration modes indicate that the structure of this amino acid suffer a structural transition between 284 e 203 K. / Este trabalho visa a caracterização estrutural e vibracional dos aminoácidos valina (C5H11NO2) e ácido glutâmico monohidratado (C5H9NO4.H2O), ambos na forma DL. Cristais destes aminoácidos foram crescidos pelo método de evaporação lenta usando água como solvente. Para a comprovação da estrutura dos mesmos procedeu-se a realização de experimentos de difração de raios-X, em condições ambiente, e refinamento Rietveld. Experimentos de espectroscopia Raman e infravermelho foram realizadas em condições ambientes e a classificação dos modos vibracionais para ambos os cristais foi proposta. A fim de estudar a estabilidade da estrutura destes dois aminoácidos foram realizados experimentos de difração de raios-X, espectroscopia Raman e infravermelho, e análises térmicas de DSC e TG em função da temperatura. Resultados de espectroscopia Raman e infravermelho mostraram que a estrutura da DL-valina é estável em altas temperaturas até a ocorrência da decomposição em 473 K verificada também nos experimentos de TG/DSC. O ácido DL-glutâmico monohidratado apresentou mudança no padrão dos picos de difração entre 248 e 313 K e, a partir de 373 K, teve início a desidratação da estrutura, em concordância com os experimentos de TG/DSC. Em 398 K os resultados indicam que a estrutura esteja completamente desidratada. Em baixas temperaturas a estabilidade da estrutura da DL-valina foi verificada por meio de experimentos de espectroscopia Raman desde a temperatura de 300 até 42 K. No infravermelho, de 300 até 80 K. Verificaram-se modificações nos modos correspondentes ao rocking da unidade CO2, r(CO2), o que nos leva a crer que este cristal sofra uma transição de fase conformacional em baixas temperaturas. Quanto aos cristais de ácido DL-glutâmico monohidratado, realizou-se experimentos de espectroscopia Raman, em baixas temperaturas, em duas orientações, na primeira a partir de 300 até 13 K e, na segunda, de 295 até 12 K e no infravermelho o aminoácido foi submetido a variações de temperaturas entre 300 e 80 K. Também foram feitas medidas de difração de raios-x entre a temperatura ambiente e 83 K. Mudanças contínuas no padrão de difração, bem como no número de modos de vibração indicam que a estrutura deste aminoácido sofra uma transição estrutural entre 248 e 203 K.

ARAÚJO, Bruno Sousa. Transições de fase induzidas por pressão e tamanho de partícula no ferroelástico Pb8O5(VO4)2. 2014. 79 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Edvander Pires (edvanderpires@gmail.com) on 2014-10-31T19:40:08Z No. of bitstreams: 1 2014_dis_bsaraujo.pdf: 4719840 bytes, checksum: 34b47793096a5251b04f1f4121ba3485 (MD5) / Approved for entry into archive by Edvander Pires(edvanderpires@gmail.com) on 2014-10-31T19:41:19Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_dis_bsaraujo.pdf: 4719840 bytes, checksum: 34b47793096a5251b04f1f4121ba3485 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-10-31T19:41:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_dis_bsaraujo.pdf: 4719840 bytes, checksum: 34b47793096a5251b04f1f4121ba3485 (MD5) Previous issue date: 2014 / Ferroelastic compounds are characterized by the possibility to present two or more states of spontaneous strain which could be permuted by application of mechanical stress. Pb8O5(VO4)2 can be classified as belonging to this group. Its crystal structure is not well defined in the literature due to certain adversities found during the data analysis. However, making use of X-ray diffraction in several crystals of this compound we will discuss their probable point groups. It is also known that there is a direct relation between the states of strain and the domains pattern at ambient conditions of temperature and pressure. Several spectroscopic techniques were employed in order to analyze how the crystal structure of these compounds varies according to the dimensions of each crystal. Therefore, we observed the existence of three phases under ambient conditions as well as the possibility of a spontaneous phase transition in crystals of order to units of square micrometers. The structural behavior of Pb8O5(VO4)2 with increasing temperature has been studied in detail by different authors. They reported the existence of two phase transitions on heating, one second-order transition at about 440 K and another first-order around 520 K. The first-order phase transition leads the Pb8O5(VO4)2 crystals of ferroelastic phase to paraelastic phase. However, since ferroelastics crystals show changes of state of spontaneous strain through the application of mechanical stress, we made use of Raman scattering measures with increasing of hydrostatic pressure on samples of Pb8O5(VO4)2 to accompany the spectral behavior of the same during these pressure variations. This way we observed a phenomenon of amorphization of the sample around 11 GPa and obtained strong evidences from three phase transitions at approximately 1, 3.5 and 6 GPa. / Compostos ferroelásticos são caracterizados pela possibilidade de apresentarem dois ou mais estados de deformação ou strain espontâneos devendo haver a possibilidade de permutação entre estes estados através da aplicação de um stress mecânico. O Pb8O5(VO4)2 pode ser classificado como pertencente a este grupo. Sua estrutura cristalina ainda não é bem definida na literatura por conta de certas adversidades encontradas durante as análises das mesmas, no entanto, fazendo uso de difração de raios-X em diversos cristais deste composto discutiremos seus prováveis grupos pontuais. Sabe-se também que há uma relação direta entre os estados de strain e as estruturas de domínios sob condições ambientes de temperatura e pressão. Diversas técnicas espectroscópicas foram empregadas afim de analisar como a estrutura cristalina destes compostos pode variar de acordo com as dimensões de cada cristal. Dessa forma, verificamos a existência de três fases sob condições ambiente, bem como a possibilidade de uma transição de fase espontânea para cristais da ordem de unidades de micrometros quadrados. O comportamento estrutural do Pb8O5(VO4)2 com o aumento de temperatura foi estudado detalhadamente por diversos autores. Eles reportaram a existência de duas transições de fase durante o aquecimento, uma transição de segunda ordem por volta de 440 K e outra de primeira ordem por volta de 520 K. A transição de primeira ordem leva os cristais de Pb8O5(VO4)2 da fase ferroelástica para a fase paraelastica. Contudo, uma vez que cristais ferroelásticos apresentam mudanças de estados de strain espontâneos através da aplicação de stress mecânico, fizemos uso de medidas de espalhamento Raman com aumento de pressão hidrostática em amostras de Pb8O5(VO4)2 para acompanhar o comportamento espectral dos mesmos durante estas variações de pressão. Assim, observamos um fenômeno de amorfização da amostra por volta de 11 GPa e obtivemos fortes indícios de três transições de fase em aproximadamente 1, 3.5 e 6 GPa.

ARAÚJO, Bruno Sousa. Transições de fase induzidas por pressão e tamanho de partícula no ferroelástico Pb8O5(VO4)2. 2014. 79 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Edvander Pires (edvanderpires@gmail.com) on 2015-04-09T19:07:17Z No. of bitstreams: 1 2014_dis_bsaraujo.pdf: 4719840 bytes, checksum: 34b47793096a5251b04f1f4121ba3485 (MD5) / Approved for entry into archive by Edvander Pires(edvanderpires@gmail.com) on 2015-04-10T20:49:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_dis_bsaraujo.pdf: 4719840 bytes, checksum: 34b47793096a5251b04f1f4121ba3485 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-10T20:49:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_dis_bsaraujo.pdf: 4719840 bytes, checksum: 34b47793096a5251b04f1f4121ba3485 (MD5) Previous issue date: 2014 / Ferroelastic compounds are characterized by the possibility to present two or more states of spontaneous strain which could be permuted by application of mechanical stress. Pb8O5(VO4)2 can be classified as belonging to this group. Its crystal structure is not well defined in the literature due to certain adversities found during the data analysis. However, making use of X-ray diffraction in several crystals of this compound we will discuss their probable point groups. It is also known that there is a direct relation between the states of strain and the domains pattern at ambient conditions of temperature and pressure. Several spectroscopic techniques were employed in order to analyze how the crystal structure of these compounds varies according to the dimensions of each crystal. Therefore, we observed the existence of three phases under ambient conditions as well as the possibility of a spontaneous phase transition in crystals of order to units of square micrometers. The structural behavior of Pb8O5(VO4)2 with increasing temperature has been studied in detail by different authors. They reported the existence of two phase transitions on heating, one second-order transition at about 440 K and another first-order around 520 K. The first-order phase transition leads the Pb8O5(VO4)2 crystals of ferroelastic phase to paraelastic phase. However, since ferroelastics crystals show changes of state of spontaneous strain through the application of mechanical stress, we made use of Raman scattering measures with increasing of hydrostatic pressure on samples of Pb8O5(VO4)2 to accompany the spectral behavior of the same during these pressure variations. This way we observed a phenomenon of amorphization of the sample around 11 GPa and obtained strong evidences from three phase transitions at approximately 1, 3.5 and 6 GPa. / Compostos ferroelásticos são caracterizados pela possibilidade de apresentarem dois ou mais estados de deformação ou strain espontâneos devendo haver a possibilidade de permutação entre estes estados através da aplicação de um stress mecânico. O Pb8O5(VO4)2 pode ser classificado como pertencente a este grupo. Sua estrutura cristalina ainda não é bem definida na literatura por conta de certas adversidades encontradas durante as análises das mesmas, no entanto, fazendo uso de difração de raios-X em diversos cristais deste composto discutiremos seus prováveis grupos pontuais. Sabe-se também que há uma relação direta entre os estados de strain e as estruturas de domínios sob condições ambientes de temperatura e pressão. Diversas técnicas espectroscópicas foram empregadas afim de analisar como a estrutura cristalina destes compostos pode variar de acordo com as dimensões de cada cristal. Dessa forma, verificamos a existência de três fases sob condições ambiente, bem como a possibilidade de uma transição de fase espontânea para cristais da ordem de unidades de micrometros quadrados. O comportamento estrutural do Pb8O5(VO4)2 com o aumento de temperatura foi estudado detalhadamente por diversos autores. Eles reportaram a existência de duas transições de fase durante o aquecimento, uma transição de segunda ordem por volta de 440 K e outra de primeira ordem por volta de 520 K. A transição de primeira ordem leva os cristais de Pb8O5(VO4)2 da fase ferroelástica para a fase paraelastica. Contudo, uma vez que cristais ferroelásticos apresentam mudanças de estados de strain espontâneos através da aplicação de stress mecânico, fizemos uso de medidas de espalhamento Raman com aumento de pressão hidrostática em amostras de Pb8O5(VO4)2 para acompanhar o comportamento espectral dos mesmos durante estas variações de pressão. Assim, observamos um fenômeno de amorfização da amostra por volta de 11 GPa e obtivemos fortes indícios de três transições de fase em aproximadamente 1, 3.5 e 6 GPa.

As transformações de fase em cristais de cianeto de potássio (KCN) a 168&#176K e 83&#176K e suas ligas com KC1, foram estudadas através da absorção ótica no infravermelho do íon de impureza OCN&#8254 e dos íons CN&#8254 da rede. Por aplicação de tensão uniaxial foram obtidos pela primeira vez cristais únicos, da KCN-KCl, nas duas fases de mais baixa temperatura. A absorção ótica dicróica devida à vibração interna do íon CN&#8254 nesses monocristais, permitiu a determinação de seu arranjo estrutural direcional, de forma inequívoca, como também correções a modelo recentemente proposto para esse arranjamento, baseado em experiências com cristais de muitos domínios. O estudo do modo de flexão da impureza OCN&#8254 permitiu o seguimento das transformações de fase anteriormente observadas por meio de medidas de calor específico em cristais puros de KCN. A evolução dessas transformações em função da concentração do íon esférico de Cl&#8254 em substituição do íon elipsoidal CN&#8254 foi estudada numa larga faixa de concentrações. Um modelo para a fase de mais baixa temperatura e proposto com arranjo antiferroelétrico dos dipolos CN&#8254 e com distinção na sub-rede dos íons positivos. Em vista do modelo proposto, duas alternativas para as duas transições de fase poderiam ocorrer. Na transição de mais alta temperatura (168&#176K), ocorreria o alinhamento ferroelástico e antiferroelétrico, dos dipolos CN&#8254, e a transição de mais baixa temperatura (83&#176K) corresponderia somente à distorção na sub-rede dos íons positivos (e possivelmente dos negativos). Na outra possibilidade, a 168&#176K ocorreria somente um arranjo ferroelástico e a 83&#176K o arranjo antiferroelétrico e a distorção na rede. / The phase transformations in potassium cyanide crystals (KCN) at 168&#176K and 83&#176K and KCN-KCl mixed crystals, were studied through the I-r optical absorption of the CN&#8254 stretching mode and the OCN&#8254 impurity bending mode and Fermi resonance application of uniaxial stress in KCN-KCl mixed crystals gives, by the first time, oriented single crystals in the lower temperature phases. The dichroic optical absorption of the CN&#8254 stretching mode in these oriented single crystals allowed the explicit determination of the structural arrangement of the C\'N POT.-\' dipole. The results of our measurements are not in agreement recently proposed by Julian and Luty based on electrical experiments with polidomain crystals. The bending mode and Fermi resonances of the substitutional OC\'N POT.\'impurity give further information in agreement with previous specif heat measurements. The evolution of the phase transformation was studied as a function of the spheroidal Cl&#8254 íon concentration replacing the CN&#8254 ellipsoidal íon. A model for the lower temperature phase is proposed with antiferroelectric ordering of the CN&#8254 dipoles and additional distortion on positive and negative sub lattices. As a consequence of the proposed model the phase transitions, may occur in two different ways that can not be distinguished with the used techniques. In the first possibility during the higher temperature phase transition (168&#176K) would occur the ferroelastic and antiferroelectric alignement of the CN&#8254 dipoles and the lower phase transition (83&#176K) would be due to a lattice distortion as necessary to explain our results. In the other possibility the 168&#176K phase transition would occur only the ferroelastic transition;and at 83&#176K the antiferroelectric ordering of the CN&#8254 ions and the lattice distortion would occur

Made available in DSpace on 2014-06-12T18:06:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2007 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Investigamos o modelo do voto da maioria com ruído para uma rede de interações sociais em um sistema com duas classes de indivíduos, classe σ e classe τ. Na dinâmica deste sistema, um dado indivíduo adota o estado oposto à maioria dos seus vizinhos com probabilidade referente à sua classe, 𝑞𝑐𝑙𝑎𝑠𝑠𝑒, e o estado da maioria dos seus vizinhos com probabilidade (1−𝑞𝑐𝑙𝑎𝑠𝑠𝑒), onde 𝑞𝑐𝑙𝑎𝑠𝑠𝑒 é chamado de parâmetro de ruído para uma dada classe. Desta maneira, um indivíduo da classe σ e um indivíduo da classe τ possuem parâmetros de ruído 𝑞𝜎 e 𝑞𝜏 respectivamente. No nosso modelo cada classe de indivíduos possui uma dinâmica própria, sendo que os indivíduos da classe σ são influenciados por vizinhos das classes σ e τ, enquanto os indivíduos da classe τ são influenciados por vizinhos da classe τ somente. Em nossas simulações computacionais consideramos que os agentes, ou indivíduos, de cada classe estão distribuídos em uma rede bidimensional quadrada de lado 𝐿, de maneira que 𝑁=𝐿2 é a quantidade de sítios de uma classe, totalizando 2𝐿2 indivíduos no sistema. Usamos o método de Monte Carlo e técnicas de escalamento de tamanho finito, para obter as propriedades críticas do sistema no estado estacionário. Calculamos, para cada classe de indivíduos, a magnetização, a susceptibilidade e o cumulante de quarta ordem de Binder como funções dos ruídos 𝑞𝜎 e 𝑞𝜏, para diferentes valores do tamanho 𝑁 de uma classe. Encontramos os valores dos ruídos críticos, 𝑞𝜎∗ e 𝑞𝜏∗, e identificamos cinco regiões distintas no digrama de fases no plano 𝑞𝜎 𝑞𝜏. Os valores dos expoentes críticos de cada classe são os mesmos, ou seja, 𝛽𝜎=𝛽𝜏, γ𝜎=γ𝜏, ν𝜎=ν𝜏, e nos permitem concluir que o modelo proposto pertence à mesma classe de universalidade do modelo de Ising

Submitted by Alexandra Feitosa (alexandra.feitosa@ufpe.br) on 2017-07-25T13:27:14Z No. of bitstreams: 1 2012-Dissertacao-JorgeCasierra.pdf: 2433959 bytes, checksum: b9ef1bdd09d186c57d8e2863777c8f98 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-25T13:27:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012-Dissertacao-JorgeCasierra.pdf: 2433959 bytes, checksum: b9ef1bdd09d186c57d8e2863777c8f98 (MD5) Previous issue date: 2012-07-31 / Apresentamos uma solução alternativa para a cadeia de Isingna presença de campo comcondições de contorno aberta e periódica, nos ensembles microcanônico e canônico, a partirde uma perspectiva combinatória e topológica unificada. Em particular, o cálculo da entropiacomo função da energia revela um valor residual para campos críticos, um fenômeno para oqual fornecemos uma interpretação topológica e uma conexãocom a sequência de Fibonacci. Afunção de partição canônica é identificada como a função geradora combinatorial do problemamicrocanônico. Uma análise detalhada da termodinâmica comvariação do campo magnético,incluindo temperaturas positivas e negativas, revela características interessantes. Por fim, nósenfatizamos que nossa abordagem combinatória para o ensemble canônico é útil no cálculo ex-ato do valor médio da característica de Euler associada com as configurações de spin da cadeia,a qual é descontínua nos referidos campos críticos, e cujo comportamento com a temperaturaé esperado estar associado com o comportamento crítico da cadeia. De fato, nossos resultadosmostram que uma conjectura proposta também é válida para a cadeia de Ising:χ(TC) =0, ondeTC=0 é a temperatura crítica. / We present an alternative solution of the Ising chain in a field under free and periodic bound-ary conditions, in the microcanonical and canonical ensembles, from a unified combinatorialand topological perspective. In particular, the computation of the entropy as a function of theenergy unveils a residual value for critical fields, a phenomenon for which we provide a topo-logical interpretation and a connection with the Fibonaccisequence. The canonical partitionfunction is identified as the combinatorial generating function of the microcanonical problem.A detailed analysis of the thermodynamics with varying magnetic field, including positive andnegative temperatures, reveals interesting features. Last, we emphasize that our combinatorialapproach to the canonical ensemble is suitable for the exactcomputation of the thermal averagevalue of the Euler Characteristic associated with the spin configurations of the chain, which isdiscontinuous at the referred critical fields, and whose temperature behavior is expected to de-termine the phase transition of the model. Indeed, our results show that the conjecture is validfor the Ising chain:χ(TC) =0, whereTC=0 is the critical temperature.

Submitted by Biblioteca do Instituto de Física (bif@ndc.uff.br) on 2017-06-05T18:45:59Z No. of bitstreams: 1 Dissertação de mestrado - Rafael Mynssem Brum.pdf: 1829207 bytes, checksum: 8b52407e238edb901004b2e8de1dbdaf (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-05T18:45:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação de mestrado - Rafael Mynssem Brum.pdf: 1829207 bytes, checksum: 8b52407e238edb901004b2e8de1dbdaf (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O presente trabalho tem por finalidade descrever as propriedades termodinâmicas de um polímero em uma rede de Bethe de número de coordenação arbitrário q limitado por uma superfície na qual está fixado o monômero inicial da cadeia polimérica. Para isso, consideramos o problema de um ponto de vista combinatório de maneira a obter sua função de partição canônica e através dela (como método clássico da mecânica estatística) encontrarmos as grandezas termodinâmicas de interesse tais como a energia livre de Helmholtz, entropia, energia interna, pressão e etc. Realizamos nosso estudo inicialmente no caso atérmico e posteriormente consideramos uma interação atrativa entre os monômeros e a superfície. Também analisamos, no final de cada caso estudado (específico para q = 4 e geral para qualquer q), a transição de fase associada à adsorção do polímero na parede e seus efeitos na pressão. Notamos que a pressão, em geral, apresenta um decaimento exponencial com a distância em que o polímero está fixado. / This work describes the thermodynamic properties of a polymer on a Bethe lattice of arbitrary coordination number q which is limited by a surface on which the initial monomer of the polymer is xed. For this purpose, we consider the problem from a combinatoria point of view in order to obtain the canonical partiton function and, using clássical methods of statistical mechanics, the thermodynamic quantities of interest, such as the Helmholtz free energy, entropy internal energy, pressure, and so on. Initially we study the athermal case, and afterwards we include attractive interactions between the surface and the chain. We also, at the end of each case studied (q = 4 and general value of q), analize the adsorption transition of the polymer to the surface and its efects on the pressure. We notice that the pressure, in general, shows an exponential decay with the distance to the grafting point.

A emergência de fenômenos coletivos e correlações de longo alcance impossibilitam a inferência de propriedades de sistemas como um todo a partir de suas partes componentes. A modelagem destes sistemas frequentemente ocorre mediante emprego de operadores de spin localizados em grafos com topologias não-triviais. Aqui, mostramos que o operador de momento angular de muitos corpos une o estudo de diversos sistemas complexos, desde a sistemas epidêmicos até cadeias magnéticas de spin. Para o modelo epidêmico SIS, determinamos a matriz de transição do processo estocástico correspondente e mostramos suas soluções para grafos regulares e aleatórios, por meio de técnicas geralmente empregadas em sistemas fortemente correlacionados. Já no modelo de Dicke, identificamos o vínculo que explica a relevância e o efeito finito de operadores anti-girantes para duas espécies atômicas confinadas numa cavidade óptica que interagem com radiação eletromagnética. Por fim, o papel do momento angular também é identificado para duas cadeias quânticas de spin 1/2 acopladas, as quais modelam nanoestruturas magnéticas heterogêneas. A estrutura de bandas é calculada, enquanto efeitos espúrios de superfície são removidos pela introdução de quasipartículas dotadas de grau de liberdade de spin adicional / The emergence of collective phenomena and long range correlations makes it impossible to infer the properties of whole systems from their components. Their modeling often occurs through the use of localized spin operators, taking place within graphs with non-trivial topologies. Here, we show that the many-body angular momentum operator connects the study of several complex systems, ranging from epidemic systems to magnetic spinchains. For the SIS epidemic model, we calculate the transition matrix of the corresponding stochastic process and show the corresponding solutions for regular and random graphs, using techniques generally employed in strongly correlated systems. For the Dicke model we identify the constraint that explains the relevance and finite size effect of anti-rotating operators, for two atomic species, confined within an optical cavity, and interacting with electromagnetic radiation. Finally, the role of angular momentum is also identified for two coupled quantum spinchains 1/2 which model heterogeneous magnetic nanostructures. The band structure is calculated, while spurious surface effects are removed due to the introduction of quasiparticles with an additional spin degree of freedom.