Resumo: Neste trabalho de tese exploramos a sugestão de Barge e Sommeria (1995) de captura de partículas em vórtices anticiclônicos que se formam devido a instabilidades na nebulosa proto-planetária. O problema dinâmico foi estudado através de simulações de um disco kepleriano bidimensional e incompressível. Examinamos o processo de concentração de partículas dentro de grandes vórtices através das equações do movimento para partículas individuais (com tamanho de 50 cm e 2,12 m) submetidas à gravidade solar e ao arrasto do gás nebular. Os vórtices levam à captura de um grande número de partículas. Mostramos que a eficácia das capturas não depende somente do valor do arrasto gasoso e da elongação do vórtice mas também do modelo do disco proto-planetário escolhido. Um achado muito importante nesse trabalho de tese pode começar a responder à questão sobre a formação planetária: colapso gravitacional ou coagulação? Quando incluímos a auto-gravidade, os resultados que obtivemos mostram que a acumulação das partículas dentro do vórtice é bem mais rápida. É um ponto muito importante na formação dos núcleos planetários até hoje bastante discutido. De fato, a formação dos núcleos planetários dos planetas gigantes precisa da acumulação de material maior que 1MÅ em muito pouco tempo para que o colapso ocorra antes do efeito gravitacional dentro do vórtice começar a expulsar os planetesimais A auto-gravidade até então bastante negligenciada por muitos autores pode ser uma ferramenta essencial a ser incluída no modelo de formação planetária para explicar tal fato. Outro resultado interessante que obtivemos foi que o crescimento por auto-sedimentação das partículas com tamanho sub-métrico, não é muito eficiente para formar planetesimais. Parece que os vórtices capturam partículas com um tamanho preferencial para formar planetesimais ou núcleos planetários. / Abstract: In this thesis, we explore the suggestion of Barge & Sommeria (1995) of dust-trapping in anticyclonic vortices forming due to instabilities in the protoplanetary nebula. The dynamical problem is studied through numerical simulations of a two-dimensional incompressible Keplerian disc. We examine the process of particle concentration inside large vortex through a non-collisional N body's code for individual particles (with sizes of 50 cm and 2,12 m) subject to the solar gravity and the nebular gas drag. The vortices tend to capture a large number of particles. We show that the effectiveness of these captures depend not only on the value of the gaseous drag and the elongation of the vortices but also on the model of the protoplanetary disc chosen. A very important finding in this thesis can start to answer the question of the planetary formation: gravitational collapse or coagulation? When we include the self-gravity, the results that we found show that the accumulation of particles inside the vortices is faster. It is a very important point in the formation of planetary embryo until today highly discussed. In fact, the formation of the giant planets embryo need the accumulation of more material than 1MÅ in a very short time such that the collapse occurs before the gravitational effect inside the vortices start to eject the planetesimals. Self-gravity, until now neglected by many authors could be an essential tool to be included in planetary formation model to explain such fact. Another interesting result that we got was that the growth for auto-sedimentation of particles with sub-metric size, is not very efficient to form planetesimal. It seems that vortices capture particles with a preferential size to form planetesimals or planetary cores. / Orientador: Othon Cabo Winter / Coorientador: Masayoshi Tsuchida / Banca: Ernesto Vieira Neto / Banca: Tadashi Yokoyama / Banca: Rodney da Silva Gomes / Banca: Fernando Virgilio Roig / Doutor

Resumo: O interesse em conhecer o comportamento supercondutor tem sido cada vez maior nas últimas décadas. Na busca de melhores características supercondutoras, descobriu-se que amostras volumétricas apresentam características muito diferentes de amostras mesoscópicas (amostras com dimensões próximas dos comprimentos de penetração de London e coerência). Como exemplo, podemos citar a não formação de rede de Abrikosov, como consequência do efeito de confinamento (efeito associado às dimensões reduzidas da amostra) e também uma mudança considerável nos valores dos campos críticos. Neste trabalho foram resolvidas as equações de Ginzburg-Landau dependentes do tempo (TDGL), para fazer uma análise detalhada da dinâmica de vórtices em filmes finos mesoscópicos. Para revolvê-las, utilizamos o método das variáveis de ligação com invariância de calibre, adaptado para o algoritmo de diferenças finitas, utilizado para obter a densidade dos pares de Cooper e também curvas de magnetização. O estudo dessa dinâmica de vórtices, foi feito em três amostras com superfícies geométricas diferentes (côncova, convexa e rugosa). Observamos que na comparação entre as duas primeiras, há uma diferença considerável nos valores dos campos críticos, bem como no comportamento da magnetização comparado com um filme plano. Já para a amostra de superfície rugosa, observamos que existe uma competição entre o efeito de confinamento e a rugosidade em relação à configuração dos vórtices. Apresentamos também, uma tabela que mostra resumidamente os estados estacionários dos vórtices nas três amostras. / Abstract: The interest to investigate the investigate the behavior of a superconductor has grown in the last few decades. Having in mind to search for better superconducting characteristics, it has been found that bulk samples present characteristics much more different than mesoscopic samples (samples with dimensions of the same order of the same order of the London penetration length and the coherence length). As an example, we can mention the non-formation of an Abrikosov vortex lattice as a consequence of the confinement effect (effect associated with the reduced dimensions of the sample) and also considerable change in the critical field values. In the present work we solved the time dependent Ginzburg-Landau equation (TDGL), in order to make a detailed analysis of the vortex dynamics in mesoscopic thin films. To solve these equations, we have used the link variables method which is gauge invariant. From this, we obtain the Cooper pair density and the magnetization curves. The vortex dynamics was investigated for three different surfaces of the film (concave, convex, and irregular). We have observed that, with respect to the parabolic geometries, there is a considerable difference for the critical fields, as well as for the behavior of the magnetization compared to a flat film. On the other hand, for a sample with an irregular surface, we have seen that there is a competition between the confinement effect and rugosity with respect to vortex configurations. We also present a table which summarizes the vortex stationary states for the three topologies mentioned above. / Orientador: Paulo Noronha Lisboa Filho / Coorientador: Edson Sardella / Banca: Wilson Aires Ortiz / Banca: Clelio Clemente de Souza Silva / Mestre