CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de NÃvel Superior / Neste trabalho sÃo analisadas as propriedades estruturais dinÃmicas e tÃrmicas de um sistema bidimensional, contendo dois tipos de partÃculas com diferentes cargas e/ou massas. As partÃculas carregadas interagem atravÃs de um potencial coulombinano e sÃo mantidas em um regiÃo finito de plano por um potencial parabÃlico. A estrutura da configuraÃÃo do estado fundamental, bem como o espectro de freqÃÃncias dos modos normais de vibraÃÃo, sÃo analisados em funÃÃo da razÃo entre as cargas e da razÃo entre as massas dos dois tipos de partÃculas. Em geral, mostra-se que uma segregaÃÃo entre os diferentes tipos de partÃcula ocorre para valores crÃticos da razÃo entre as cargas (massas). No entanto, configuraÃÃes assimÃtricas, nas quais os dois tipos de partÃculas estÃo misturadas sÃo tambÃm obtidas. Um elevado numero de configuraÃÃes estÃveis do sistema à obtido quando a razÃo entre as cargas à igual ou aproximadamente igual a razÃo entre as massas das diferentes partÃculas. Esse interessante acoplamento das propriedades elÃtricas e inerciais do sistema tem reflexo na temperatura em que o aglomerado sofre a transiÃÃo. O espectro dos modos normais foi cuidadosamente analisado. Em particular, a mÃnima freqÃÃncia nÃo-nula, que à associada à estabilidade das configuraÃÃes do estado fundamental, foi extensivamente analisada em funÃÃo da razÃo entre as cargas (massas) das partÃculas. Observa-se que, para uma mesma configuraÃÃo do estado fundamental, diferentes modos de vibraÃÃo, associados a mÃnima freqÃÃncia nÃo nula, podem ser excitados. As diferentes configuraÃÃes do sistema, em funÃÃo da razÃo entre as cargas e as massas de ambos os tipos de partÃculas, podem ser resumidas em um diagrama de fase. TransiÃÃes de fase estruturais sÃo observadas quando o sistema muda de uma configuraÃÃo de mistura, para uma configuraÃÃo na qual ambos os tipos de partÃculas estÃo separadas em camadas distintas. Observa-se que a ordem da transiÃÃo à determinada pela razÃo entre as cargas e/ou massas das partÃculas. Um parÃmetro de ordem que caracteriza a configuraÃÃo de ambos os dois tipos de partÃculas à definido. O estado em que as diferentes partÃculas estÃo separadas à diferenciado de outros arranjos. Por fim, a transiÃÃo sÃlido-lÃquido à analisado. Em geral, configuraÃÃes com nÃmeros "mÃgicos" de partÃculas em diversas camadas apresentam uma alta temperatura de fusÃo.

MUNARIN, Felipe de Freitas. Estrutura, modos normais e "melting" de um sistema binário de partículas carregadas confinadas em um potencial parabólico. 2005. 82 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2005. / Submitted by francisco lima (admir@ufc.br) on 2014-03-18T13:13:26Z No. of bitstreams: 1 2005_dis_fdfmunarin.pdf: 29449756 bytes, checksum: 4cab14ba2e52681b67fb113542177ec2 (MD5) / Approved for entry into archive by Edvander Pires(edvanderpires@gmail.com) on 2014-05-14T21:00:41Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2005_dis_fdfmunarin.pdf: 29449756 bytes, checksum: 4cab14ba2e52681b67fb113542177ec2 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-05-14T21:00:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2005_dis_fdfmunarin.pdf: 29449756 bytes, checksum: 4cab14ba2e52681b67fb113542177ec2 (MD5) Previous issue date: 2005 / Neste trabalho são analisadas as propriedades estruturais dinâmicas e térmicas de um sistema bidimensional, contendo dois tipos de partículas com diferentes cargas e/ou massas. As partículas carregadas interagem através de um potencial coulombinano e são mantidas em um região finito de plano por um potencial parabólico. A estrutura da configuração do estado fundamental, bem como o espectro de freqüências dos modos normais de vibração, são analisados em função da razão entre as cargas e da razão entre as massas dos dois tipos de partículas. Em geral, mostra-se que uma segregação entre os diferentes tipos de partícula ocorre para valores críticos da razão entre as cargas (massas). No entanto, configurações assimétricas, nas quais os dois tipos de partículas estão misturadas são também obtidas. Um elevado numero de configurações estáveis do sistema é obtido quando a razão entre as cargas é igual ou aproximadamente igual a razão entre as massas das diferentes partículas. Esse interessante acoplamento das propriedades elétricas e inerciais do sistema tem reflexo na temperatura em que o aglomerado sofre a transição. O espectro dos modos normais foi cuidadosamente analisado. Em particular, a mínima freqüência não-nula, que é associada à estabilidade das configurações do estado fundamental, foi extensivamente analisada em função da razão entre as cargas (massas) das partículas. Observa-se que, para uma mesma configuração do estado fundamental, diferentes modos de vibração, associados a mínima freqüência não nula, podem ser excitados. As diferentes configurações do sistema, em função da razão entre as cargas e as massas de ambos os tipos de partículas, podem ser resumidas em um diagrama de fase. Transições de fase estruturais são observadas quando o sistema muda de uma configuração de mistura, para uma configuração na qual ambos os tipos de partículas estão separadas em camadas distintas. Observa-se que a ordem da transição é determinada pela razão entre as cargas e/ou massas das partículas. Um parâmetro de ordem que caracteriza a configuração de ambos os dois tipos de partículas é definido. O estado em que as diferentes partículas estão separadas é diferenciado de outros arranjos. Por fim, a transição sólido-líquido é analisado. Em geral, configurações com números "mágicos" de partículas em diversas camadas apresentam uma alta temperatura de fusão.

Magíster en Ciencias, Mención Física / En el presente trabajo se estudia la dinámica de suspensiones en un sistema cuasi bidimensional (celda de Hele-Shaw), considerando partículas no Brownianas inmersas en un fluido viscoso confinado entre dos paredes infinitas, paralelas al plano en que se mueven las partículas. Al desplazarse una partícula, ésta provoca una perturbación en el fluido, el cual la transmite a lo largo del sistema y, por lo tanto, afecta a las demás partículas presentes. El objetivo principal es obtener un modelo que permita describir las interacciones de campo lejano entre las partículas, continuando la investigación que realizó la Dra. Álvarez en su tesis doctoral [1]. La aproximación del modelo dipolar desarrollada por la Dra. Álvarez se extiende a un modelo cuadrupolar; en otras palabras, se analizó el siguiente término en la serie de Fourier. Se recuperan los resultados de la Dra. Álvarez en relación a la fuerza hidrodinámica entre las partículas; específicamente, el lento decaimiento (que va como el cuadrado del inverso de la distancia, R-2) y el fenómeno de "antiarrastre'' entre partículas. En la expresión de esta fuerza queda de manifiesto la interacción entre todas las partículas del sistema, además del efecto que la misma partícula produce sobre sí misma al desplazarse. Se procede a analizar el caso particular de la sedimentación, i.e., el efecto de considerar la fuerza de gravedad. Se calcula la velocidad terminal de sedimentación, como también sus fluctuaciones (i.e., la desviación estándar). Para ello se utilizan tanto el modelo dipolar como el cuadrupolar, lo cual permite comparar ambos modelos; se concluye que las correcciones del modelo cuadrupolar no son despreciables si se desea precisión, pero de todas maneras el modelo dipolar logra rescatar la dinámica principal del sistema. Para realizar los cálculos utilizando un modelo consistente que no presente problemas de convergencia, se incorpora la presencia de paredes perpendiculares al plano en que se mueven las partículas mediante el método de imágenes. Una importante conclusión obtenida es que tanto la velocidad de sedimentación como sus fluctuaciones son independientes de tanto el tamaño como la geometría del sistema, a diferencia del caso tridimensional, en donde estudios teóricos indican que la geometría del sistema determina el comportamiento de las fluctuaciones. Finalmente, se desarrolla un modelo a partir de la Mecánica Estadística para calcular la función distribución de pares de partículas g(2) y se obtiene la jerarquía YBG correspondiente a este sistema. Considerando el régimen de una suspensión muy diluida se logra calcular una expresión analítica para g(2), la cual presenta en su forma el hecho de que la fuerza de campo lejano tiende a producir un déficit en el número de partículas cerca de una partícula de prueba. La nueva expresión para g(2) es empleada para calcular un nuevo valor de la velocidad terminal de sedimentación.

Orientador: Wilson de Figueiredo Jardim / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-06T22:15:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Paschoalino_MatheusPaes_M.pdf: 3401989 bytes, checksum: 93484de9c81481adf239bb5b220211b5 (MD5) Previous issue date: 2006 / Mestrado / Quimica Analitica / Mestre em Química