Resultados do Grupo de Renormalização Numérico (GRN) para a condutância linear dependente da temperatura associada a corrente de tunelamento através de uma ponta de prova nas proximidades de uma impureza magnética são apresentados. Nós usamos o Modelo de Anderson de uma impureza para descrever o metal hospedeiro e um Hamiltoniano livre para simular a ponta de prova do MVT (Microscópio de Varredura por Tunelamento). O cálculo da condutância é obtida a partir da fórmula de Kubo com o Hamiltoniano de tunelamento tratado como uma perturbação com dois canais de tunelamento, ponta-impureza e ponta-substrato, com o objetivo de descrever esse sistema que está totalmente fora do equilíbrio. Esse cálculo é guiado pelo GRN de Wilson para determinar a fórmula da condutância em termos de densidades espectrais: a densidade local da impureza e a densidade relativa ao primeiro sítio de condução da rede tight-binding do GRN. Esse resultado para o operador do GRN transforma esse objeto teórico em uma quantidade mensurável. Mostramos sob condições especiais, que o gráfico da condutância em função da temperatura é uma curva universal. Como função da posição ponta-impureza, as correntes de tunelamento mostram oscilações de Friedel, que determinam o tamanho da nuvem Kondo. Finalmente, mostramos como função da energia da impureza, a corrente da impureza para a ponta mostra um platô de Kondo. A interferência entre essa corrente e a que flui da banda de condução para a ponta exibe anti-ressonâncias de Fano como as observadas em medidas espectroscópicas. / Numerical Renormalization Group (NRG) results for the temperature dependent linear conductance associated with the scanning-tunneling current through a probe near a magnetic impurity are reported. We used the Single Impurity Anderson Model to describe the host metal and a free electron Hamiltonian to simulate a STM (Scanning Tunneling Microscope) biased tip. The calculation of the conductance is obtained from the Kubo Formula with the Tunneling Hamiltonian treated as a perturbation with two tunneling channels, STM tip-impurity and STM tip-host metal, with the objective to describe this fully nonequilibrium system. This calculation is guided by Wilson\'s NRG to determine a conductance formula as a funciton of spectral densities: the local impurity density and the density relative to the first conduction site of the NRG tight-binding chain. This result for the NRG operator transforms this theoretical object into a measurable quantity. We show that, under special conditions, plotted as a function of temperature, this zero-bias conductance follows a universal curve. As a function of tip-impurity separation, the tunneling currents display Friedel Oscilations, which determine the size of the Kondo cloud. Finally, plotted as a function of impurity energy, the current from the impurity to the tip displays a Kondo plateau. The inferference between this current and that flowing from the conduction band to the tip displays Fano anti-ressonances analogous to those seen in spectroscopic measurements.

Este trabalho mostra um modelo onde um íon sem spin tunela entre dois mínimos de potencial em um metal e interage eletrostaticamente com os elétrons de condução. Este modelo foi proposto por Kondo em 1976, sendo que ele não considerou a possibilidade do tune1amento ocorrer via espalhamento dos elétrons de condução. Este processo é conhecido como tunelamento assistido, e neste trabalho, nós o estamos levando em consideração. Para diagonalizar o Hamiltoniano que representa o modelo nós utilizamos o Grupo de Renormalização Numérico. Estamos mostrando o calor específico como função da temperatura no caso onde não há tunelamento assistido e no caso onde ele está presente. Este trabalho mostra, também, que para uma escolha apropriada de parâmetros, este modelo é mapeado no famoso Hamiltoniano de Kondo para uma impureza magnética em metal. Mostramos, ainda, o comportamento da taxa efetiva de tunelamento em função do parâmetro que representa o tunelamento assistido. Em especial, verifica-se que essa taxa pode, em alguns casos, ser maior que a taxa de tunelamento livre. / This work shows a model where a spinless ion tunnels between a double potential well in a metal and interacts eletrostatically with the electrons of conduction bando This model was proposed by Kondo in 1976, but he did not consider the possibility of a tunneling caused by a scattering of conduction electron. This process is called assisted tunneling, and in this work, we take it into account. Numerical Renormalization Group is used to diagonalize the Hamiltonian representing the model. We are showing here curves of specific heat as a function of temperature in the case where there is no assisted tunneling and in the case where it is present. This work also shows that for an appropriate choice of parameters this model maps in the famous Kondo Hamiltonian for a magnetic impurity in metal. Finally, we are showing the behavior of the effective tunneling rate as a function of the parameter that represent the assisted tunneling. In special, the results show that the rate may be, in some cases, larger that the bare tunneling rate.

Junções túnel com eletrodos ferromagnéticos (Py/AlOx/Co) foram produzidas usando a técnica de desbastamento iônico e depositadas sobre condições de oxidação que garantem baixa altura da barreira de potencial, baixa assimetria da barreira, forte dependência da magnetorresistência túnel com a tensão aplicada e o tunelamento quântico como mecanismo de transporte eletrônico. As amostras foram produzidas com o objetivo de corroborar um modelo recentemente publicado e que prevê inversão da magnetorresistência túnel com a tensão aplicada devido à baixa altura do potencial da barreira. As medidas de magneto-transporte eletrônico (resistência de tunelamento em função do campo magnético aplicado) mostram uma inversão da magnetorresistência túnel com a tensão aplicada para temperatura constante de 77 K. O sistema (Py/AlOx/Co) é bem conhecido por apresentar magnetorresistência positiva onde a altura da barreira de potencial é geralmente igual ou maior a 2,0 eV (Moodera et al. 1995 e Boeve et al. 2000). Esta inversão não foi anteriormente reportada e se deve preferencialmente à baixa altura do potencial da barreira e à forte dependência com a tensão aplicada. A explicação física para a inversão é baseada no fator de coerência quântica, D(Ex , V), como previsto por Li et al. (2004a,b) e Ren et al. (2005) para a região de tensão intermediária. Ajustes às curvas I-V, medidas a temperatura ambiente, com os modelos de Simmons (1963b,c), Simmons (1964) e Chow (1965) mostram valores menores que os reportados anteriormente para a altura do potencial da barreira (≈ 1,0 eV) e barreiras com baixa assimetria (≈ 0,2 eV). Também, as curvas I-V para temperatura ambiente e baixa temperatura, as curvas I-T para tensão constante e o crescimento exponencial da resistência de tunelamento em função da espessura efetiva da barreira mostram que o tunelamento quântico é um mecanismo de transporte eletrônico. Este resultado sugere a possibilidade de constatar o aparecimento de áreas efetivas de tunelamento e indicando a presença de uma distribuição não uniforme da corrente de tunelamento. O efeito combinado da baixa altura da barreira de potencial, da baixa assimetria da barreira, da forte dependência da magnetorresistência túnel com a tensão aplicada e do tunelamento quântico como mecanismo de transporte eletrônico possibilitaram não somente a inversão da magnetorresistência túnel com a tensão aplicada, mas também o crescimento exponencial da resistência de tunelamento em função da espessura efetiva da barreira. / Tunneling junctions with ferromagnetic electrodes (Py/AlOx/Co) were produced by magnetron sputtering technique and deposited under oxidation conditions that lead to low potential barrier height, low asymmetrical barrier, strong tunneling magnetoresistance dependence with applied bias and quantum tunneling as the charge transport mechanism. The samples were deposited to verify a recently published model which predicts tunneling magnetoresistance inversion with applied bias due to low enough potential barrier height. Electronic transport measurements (tunneling resistance as a function of the applied magnetic field) show inverse (negative) tunneling magnetoresistance with applied bias at 77 K. Tunneling junctions of (Py/AlOx/Co) are well known positive magnetoresistance system where the potential barrier height is usually equal or higher than 2.0 eV (Moodera et al., 1995 e Boeve et al., 2000). This inverted tunneling magnetoresistance behavior has not been reported before and is due mainly to the low potential barrier height and the strong bias dependence The physical explanation for the inversion is based on the quantum coherence factor, D(Ex , V), following the Li et al. (2004ab) and Ren et al. (2005) model for intermediate voltage range. Room temperature I-V curves fitted with both Simmons’ (1963b,c), Simmons’ (1964) and Chow’s (1965) models showed potential barrier height values (≈ 1.0 eV), lower than those previously reported, and low asymmetry of the barrier (≈ 0.2 eV). Also, I-V curves for room and low temperature, I-T curves for constant applied bias and the exponential growth of the tunneling resistance as a function of the effective barrier thickness showed quantum tunneling as the charge transport mechanism. This result suggests the presence of effective tunneling areas or hot spots, leading to a non-uniform current distribution. The combined effect of low potential barrier height, low barrier asymmetry, strong tunneling magnetoresistance dependence with applied bias and quantum tunneling as the charge transport mechanism allowed not only the tunneling magnetoresistance inversion with applied bias but also, the exponential growth of the tunneling resistance as a function of the effective barrier thickness.

Orientadores: Alberto Vazquez Saa, Amir Ordacgi Caldeira / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-17T18:21:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Richartz_Mauricio_D.pdf: 3399746 bytes, checksum: 3da68926653d0bbb338f76240696b246 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: A Conjectura da Censura Cosmica, proposta por Roger Penrose em 1969, afirma que singularidades resultantes de um colapso gravitacional estão sempre envolvidas pelo horizonte de eventos de um buraco negro. O objetivo desse trabalho é investigar processos de tunelamento quântico que visam violar essa conjectura. Através do formalismo de Newman-Penrose, é feita, inicialmente, uma análise de perturbações escalares, de neutrinos, eletromagneticas e gravitacionais nas métricas de Kerr e de Reissner-Nordstr om. Processos de espalhamento ondulatorio nessas métricas são estudados e coeficientes de transmissão e reflexão para ondas incidentes são calculados nos limites de baixas energias. A partir desses resultados, experimentos imaginários com o intuito de destruir o horizonte de eventos de um buraco negro e expor sua singularidade para um observador externo são propostos e analisados. A superradiância, fenômeno no qual ondas incidentes são amplificadas ao serem refletidas por um potencial espalhador, se manifesta nesses experimentos e, por isso, é tratada com detalhes e de uma forma bastante geral nesse trabalho. Por fim, experimentos que visam detectar a radiação Hawking e o fenômeno da superradiância em modelos análogos de gravitação são analisados. Em particular, um experimento proposto por mim, em colaboração com Silke Weinfurtner, cujo objetivo e investigar a possibilidade de obtenção de superradiância em laboratório, é discutido / Abstract: The Cosmic Censorship Conjecture, proposed by Roger Penrose in 1969, asserts that singularities arising from the gravitational collapse of a body are always encompassed by the event horizon of a black hole. The main purpose of this work is to investigate quantum tunneling processes whose objetive is to violate this conjecture. Using the Newman-Penrose formalism, scalar, neutrino, electromagnetic and gravitational perturbations in both Kerr and Reissner-Nordstr om metrics are analysed. Wave scattering processes in these metrics are studied and transmission and reflection coecients for incident waves are calculated in the limit of small energies. From these results, gedanken experiments with the purpose of destroying the event horizon of a black hole and exposing its inner singularity to an external observer are proposed and analysed. Superradiance, phenomenum in which incident waves are amplified when reflected by a scattering potential, manifests itself in these thought experiments and, therefore, is also treated in detail in this work. Finally, some experiments with the purpose of detecting Hawking radiation and superradiance in analogue models of gravity are analysed. In particular, an experiment proposed by me, in collaboration with Silke Weinfurtner, whose aim is to investigate the possibility of superradiance detection in laboratory, is discussed / Doutorado / Física das Particulas Elementares e Campos / Doutor em Ciências

Orientador: Daniel Mario Ugarte / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-17T22:12:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Martins_BrunoVieiradaCunha_D.pdf: 17693367 bytes, checksum: cd2b98fba2b0d91ed107d569050c937f (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: O estudo da estrutura de nanosistemas individuais requer o uso de equipamentos capazes de gerar imagens de sistemas com poucos átomos. No caso de nanopartículas metálicas produzidas por síntese química, uma questão relevante e ainda pouco estudada é a organização dos passivantes sobre sua superfície e como isso contribui para a definição de sua estrutura de equilíbrio. Para abordar este tema, devemos ser capazes de gerar imagens de resolução atômica em superfícies com alto grau de curvatura: a microscopia de tunelamento (STM) representa o instrumento mais adequado para este tipo de tarefa. Entretanto, o estudo detalhado requer o uso de métodos não-convencionais de microscopia STM (ex. modulação da tensão de bias ou de setpoint), sendo assim desejável que tenhamos total controle sobre a operação do instrumento. Este domínio preciso sobre as características funcionais consiste na principal razão que justifica a construção de um STM no próprio grupo. Este trabalho descreve o desenho, a construção e a caracterização de um STM de Ultra-Alto Vácuo (UHV). Todo o desenho e a construção foram integralmente realizadas no grupo de pesquisa. Apresentamos e justificamos os parâmetros escolhidos para o projeto, os quais definem o perfil do instrumento. O projeto mecânico consiste em um sistema elástico tipo ¿Parallel-Guiding-Spring Table¿(PSM). O sistema de varredura foi desenvolvido utilizando na configuração tipo tripod para os atuadores piezoelétricos. Desenvolvemos dois protótipos da cabeça STM, ambos compatíveis com UHV. Apresentamos o projeto e a construção da câmara de vácuo e do sistema de amortecimento de vibração. Na parte eletrônica, desenvolvemos um projeto que envolve blocos anal'ogicos de precisão e componentes digitais de 16 bits. O sistema funciona com baixa tensão, o que o torna mais estável e menos suscetível ao ruído e a variações térmicas. O sistema de controle embarcado e seu modelo analítico são analisados de modo a se determinar os parâmetros para operação estável. Caracterizamos todo o sistema e obtivemos imagens para superfícies de Grafite e Au como forma de verificar a performance do equipamento construído. Por fim discutimos as dificuldades do projeto e apresentamos soluções para os pontos que requerem certa otimização / Abstract: The study of the structure of individual nanosystems requires the use of equipments capable of generating images of systems containing just a few atoms. In the case of metallic nanoparticles produced by chemical synthesis, a relevant and not much studied question is the organization of the passivant molecules over the surface and how they contribute to the definition of the equilibrium structure. To adress this issue, we must be capable of generating atomic resolution images on surfaces with a high level of curvature: the Scanning Tunneling Microscopy (STM) represents the most adequate instrument for this job. Nevertheless, the detailed study requires the use of non-conventional methods of STM microscopy (ex. bias voltage and setpoint modulation), then it is desirable to have total control over the instrument operation. This precise domain over the functional characteristics consists in the main reason that motivated the construction of a STM in our group. This work describes the design, construction and characterization of an Ultra-High Vacuum (UHV) STM. The design and construction were both integrally done in our research group. We present and justify the chosed project parameters, which define the profile of the instrument. The mechanical project consists of an elastic system of the ¿Parallel-Guiding- Spring-Table Mechanism¿(PSM) type. The scanning system was developed using the tripod configuration for the piezoelectric actuators. We have developed two prototypes for the STM head, both compatible with UHV. We present the project and construction of the vacuum chamber and the vibration isolating system. For the electronics, we have developed a project that involves precision analog blocks and 16 bits digital components. The system works with low voltage, what turns it more stable e less succeptible to noise and thermal variations. The embedded control system and its model are analysed in order to determine the stable operation parameters. We have characterized the system in detail and obtained images for Graphite and Gold surfaces as a way to verify the performance of the constructed equipment. Finally, we discuss the difficulties of the project and present solutions for the points that require optimization / Doutorado / Física da Matéria Condensada / Doutor em Ciências

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:07:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissErivelton Oliveira Alves.pdf: 643061 bytes, checksum: 32148288b33769364a665f4bc2c83e1c (MD5) Previous issue date: 2006-08-02 / We investigate the resonant tunneling of electrons and holes in an asymmetric double quantum bit CdTe / CdMnTe in the presence of electric and magnetic fields applied along the growth direction. We show that in this case it is possible to achieve a condition of simultaneous resonant tunneling of electrons and holes with spin set, ie, a resonant tunneling of excitons polarized. Then we calculated the excitonic binding energy as a function of applied fields, showing the strong dependence of the binding energy with the tunneling of carriers. The electronic structure was calculated using the k ~ ~ p multiband Kane model. The eigenstates were obtained by solving numerically the equations ° C ~ the effective mass using the method of inverse power. The effects of lattice strain were treated by the Bir-Pikus model. The energy calculation of excitonic Dial-Up was conducted using the variational method. We consider the perfectly abrupt interfaces of the heterostructures, ie effects of enlargement of the interfaces were neglected. / Investigamos o tunelamento ressonante de elétrons e buracos em um pouco quântico duplo assimétrico de CdTe/CdMnTe na presença de campos elétricos e magnéticos aplicados ao longo da direção de crescimento. Mostramos que neste caso é possível alcançar uma condição de tunelamento ressonante simultâneo de elétrons e buracos com spin definido, isto é , um tunelamento ressonante de éxcitons polarizados. Em seguida calculamos a energia de ligação excitônica em função dos campos aplicados, mostrando a forte dependência da energia de ligação com o tunelamento dos portadores. A estrutura eletrônica foi calculada usando o método ~k ~p no modelo multibandas de Kane. Os autoestados foram obtidos resolvendo-se numericamente a equa¸c ao da massa efetiva usando o método das potência inversa. Os efeitos de tensão da rede cristalina foram tratados pelo modelo de Pikus-Bir. O cálculo de energia de ligaçãoo excitônica foi realizado usando o método variacional. Consideramos as interfaces da heteroestrutura perfeitamente abruptas, isto é, efeitos de alargamento das interfaces foram desprezados.

Submitted by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2017-03-17T09:54:20Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação - Carlos E. A. Brito.pdf: 2856812 bytes, checksum: 18e30d7739698df60c646fc7664741d7 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2017-03-17T09:54:36Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação - Carlos E. A. Brito.pdf: 2856812 bytes, checksum: 18e30d7739698df60c646fc7664741d7 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2017-03-17T09:54:53Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação - Carlos E. A. Brito.pdf: 2856812 bytes, checksum: 18e30d7739698df60c646fc7664741d7 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-17T09:54:53Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação - Carlos E. A. Brito.pdf: 2856812 bytes, checksum: 18e30d7739698df60c646fc7664741d7 (MD5) Previous issue date: 2016-09-26 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In this work the electrical properties of devices with double potential barrier studied both theoretically and experimentally. For the experimental analysis was made a sample P-i-N with two AlAs potential barriers with a width of 200A and between quantum well of 100A wide GaAs, the device was grown by MBE (Molecular Beam Eptaxy). First and made a theoretical approach to semiconductor heterostructures composed of quantum wells. To place the electronic transport the device is required deposition of metal contacts on the device surface, so it was made a study of the behavior in the semiconductor interface when and inserted a metal, addressing current transport phenomena and the types of contacts formed (Schottky or ohmic). To characterize the resistance and resistivity of the contacts has been studied and applied the method TLM (Transmission Line Model) , showing that the contact made in the sample P N is of the type ohmic. Subsequently to the diode resonant tunneling, theoretical models for the transport of tunneling current were discussed, showing the exact calculation of the probability of tunneling of electrons through the system. In this case, it took into consideration the Schrodinger equation the external voltage, showing that the wave functions in the barriers and quantum well has the analytical solution, the linear combination of Airy functions. Finally, the transmissivity was obtained using the formalism of the transfer ma-trix method, so it was developed an algorithm in Maple15® program that calculates T transmission coefficient, from these results it was possible to transmissibility curves as a function of the energy of the incident electron and curves of the tunneling current density according to the external voltage. These results were compared with those of literatures and the experimental result of the sample curve ixV P-i-N. Finally, a new sample morpho-logy was proposed for future work. / Neste trabalho estudamos as propriedades elétricas de dispositivos com dupla bar-reira de potencial, tanto de forma teórica quanto experimental. Para as análises experi-mentais foi fabricado uma amostra P-i-N com duas barreiras de potencial de AlAs com largura de 200A e entre elas poço quântico de GaAs de largura de 100À, onde o dis-positivo foi crescido por MBE (Molecular Beam Eptaxy). Primeiramente é feito uma abordagem teórica sobre heteroestruturas semicondutores compostas de poços quânticos. Para ocorrer o transporte eletrônico pelo dispositivo é necessário a deposição de contatos metálicos na superfície do dispositivo, por isso foi feito um estudo sobre o comportamento na interface do semicondutor quando é inserido um metal, abordando os fenômenos de transporte de corrente e os tipos de contatos formados (Schottky ou Ôhmico), mostrando que o contato feito na amostra P-i-N é do tipo Ôhmico. Para a caracterização da resistên-cia e da resistividade dos contatos foi estudado e aplicado o método TLM (Transrnission Line Model). Posteriormente para o diodo de tunelamento ressonante foram discutidos modelos teóricos para o transporte da corrente de tunelamento, onde calculamos a pro-babilidade de tunelamento do elétron pelo sistema. Neste caso, levou-se em consideração na equação de Schrodinger a tensão externa, mostrando que as funções de onda nas bar-reiras e poço quântico têm como solução analítica que consiste na combinação linear das funções de Airy. Finalmente, a transmissividade foi obtida usando o formalismo do Mé-todo de Matriz de Transferência, para isso foi desenvolvido um algorítimo no programa Maple15® que calcula o coeficiente de transmissão t, a partir desses resultados foi possível levantar curvas da transmissividade em função da energia do elétron incidente e curvas da densidade de corrente de tunelamento em função da tensão externa. Esses resultados foram comparados com os das literaturas e com o resultado experimental da curva i-V da amostra P-i-N. Por fim, foi proposto uma nova morfologia de amostra para trabalhos futuros.

Nos últimos 30 anos o crescimento paralelo das Ciências de Superfície tradicionais, em ambiente de ultra-alto vácuo (UHV), com a Eletroquímica levou ao nascimento de um novo campo interdisciplinar: Física de Superfície e Eletroquímica. Técnicas de ambas as áreas dão informações complementares e assim, quando realizadas em conjunto podem fornecer muitas respostas em nível atômico, estrutural e eletrônico quando o eletrodo está em contato com a solução eletrolítica. A intenção primordial dessa Dissertação foi o estudo fundamental das fases ricas em oxigênio presentes na superfície de Ru(0001) através de caracterizações eletroquímicas e morfológicas utilizando um sistema que permitiu o acoplamento de uma célula eletroquímica miniatura de fluxo a câmaras de UHV. Inicialmente exibi-se a modificação e a construção de equipamentos necessários para a preparação do sistema binário Au-Pt(111) e do óxido monocristalino Ru2O(110). Imagens de STM em escala morfológica mostraram o crescimento anisotrópico do filme de RuO2(110) sobre um substrato monocristalino de Ru(0001). Resultados obtidos através da técnica de Voltametria Cíclica na eletrooxidação de CO em RuO2(110) corroboraram cálculos teóricos sobre a estrutura da superfície quando esta em ambiente úmido. Superfícies modelos baseadas em ouro, crescido epitaxialmente sobre um substrato de Pt(111), foram preparadas no sistema de UHV. Dados eletroquímicos foram correlacionados às composições superficiais destas, mostrando o efeito do substrato prevalecendo sobre o efeito eletrônico. / In the last 30 years the parallel growth of the traditional Surface Science, under UHV environment, and Electrochemistry gave rise to a new interdisciplinary field: Surface Science and Electrochemistry. Techniques from both sciences give complementary information. Thus, in tandem, they are able to elucidate many atomic, structural and electronic phenomena, of an electrode in contact with a solution. The main goal of this Dissertation was the fundamental study of the Oxygen-rich Ru(0001) surface through electrochemical and morphologic characterizations using a coupled system which allowed the attachment of a miniature flow cell to UVH-chambers. Initially it is shown the construction and modifications of required equipments for the preparation of the binary system Au-Pt(111) and single crystal RuO2(110) oxide. Attainable morphological STM images demonstrated the anisotropic growth of the RuO2(110) over a Ru(0001) substrate. Results of the electrooxidation of CO on RuO2(110), obtained by means of Cyclic Voltammetry, corroborated theoretical calculations concerning the oxide superficial structure in a humid environment. Model surfaces based on Au, epitaxialy grown on a Pt(111) substrate, were prepared under UHV conditions. Electrochemical data and superficial composition were correlated, confirming that the substrate effect overcomes electronic strain effects.

Neste trabalho mostramos de que maneira o princípio variacional dependente do tempo pode ser usado para se estudar correções quânticas ao limite clássico, particularmente, no contexto do modelo de Lipkin SU(2). Mostramos que tais correções podem ser colocadas na forma Hamiltoniana, acoplando-se a dinâmica clássica um conjunto de variáveis associadas às flutuações quânticas, nos levando à uma dinâmica efetiva com o número de graus de liberdade dobrado em relação ao sistema clássico. Como conseqüência o comportamento caótico emerge. Mostramos que este caos semiquântico é o mecanismo através do qual o tunelamento se manifesta no espaço de fase. Mostramos que tais correções melhoram sistematicamente o resultado c1ássico, propondo um critério para quantificar esta melhora. / We show how the time dependent variational principle can be used to study quantum corrections to the classical limit, in particular of the SU(2) Lipkin Model. We show how much corrections can be cast in Hamiltonian form, coupling to the classical dynamics a set of variables associated to the quantum fluctuations. This leads to an effective dynamics which has the number of degrees of freedom doubled with respect to the classical system. As a consequence chaotic behavior emerges. We show that this semiquantal chaos is the mechanism through which tunneling is effected, and also, that these corrections systematically improve the classical results and propose some quantitative measure of this improvement.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-06-09T18:26:57Z No. of bitstreams: 1 pauloromildopiresjunior.pdf: 11168224 bytes, checksum: 919515f1e0eb952483de805402299261 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-06-29T12:09:53Z (GMT) No. of bitstreams: 1 pauloromildopiresjunior.pdf: 11168224 bytes, checksum: 919515f1e0eb952483de805402299261 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-29T12:09:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 pauloromildopiresjunior.pdf: 11168224 bytes, checksum: 919515f1e0eb952483de805402299261 (MD5) Previous issue date: 2007-02-15 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Nesta dissertação fizemos uma revisão da quantização canônica da Relatividade Geral até obtermos a equação de Wheeler-deWitt. Usando esta teoria, estudamos um modelo cosmológico descrito por um espaço-tempo de Friedmann-Robertson-Walker fechado, com radiação e uma constante cosmológica positiva. Esse modelo descreve, em nível quântico, o nascimento de um universo assintóticamente DeSitter através do fenômeno do tunelamento. A equação de Wheeler-deWitt, no nosso caso, se transforma em uma equação de Schrodinger com um potencial da forma a x2 — b x4. Esse potencial dá origem a uma barreira que a radiação primordial do universo tem que tunelar para dar origem ao conteúdo material presente no universo atual. Com o intuito de estudar a probabilidade de tunelamento do universo através dessa barreira de potencial, resolvemos numericamente a equação de Schrodinger do nosso modelo. Calculamos, também via métodos numéricos, a probabilidade de tunelamento como função da energia média da radiação e da constante cosmológica, os parâmetros do nosso modelo. Comparamos esses resultados obtidos numericamente com os resultados obtidos pelo uso da aproximação WKB. / In this dissertation we revised the canonical quantization of General Relativity, up to the derivation of the Wheeler-deWitt equation. Using that theory, we studied a cosmological model described by a closed Friedmann-Robertson-Walker space-time with radiation and a positive cosmological constant. That model describes, at the quantum level, the birth of an asymptotically DeSitter universe through the tunneling process. In our case, the Wheeler-deWitt equation becomes a Schrodinger equation with a potential of the form a x2 — b x4. This potential originates a barrier that the primordial radiation has to tunnel in order to form the material content of our present universe. With the objective of studying the tunneling probability of the universe through this barrier, we solved numerically the Schrodinger equation of our model. Also using numerical methods, we computed the tunneling probability as a function of the mean energy radiation and the cosmological constant, the parameters of our model. We compared our numerical results with the ones calculated using the WKB approximation.