Made available in DSpace on 2016-12-12T20:15:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marsal Eduardo Bento.pdf: 1108751 bytes, checksum: c5c36b13c56d8d4fadcee9ddc5a9098e (MD5) Previous issue date: 2014-12-16 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The development of Density Functional Theory (DFT) has been focused primarily on two main pillars: (1) the pursuit of more accurate exchange-correlation (XC) density functionals; (2) the feasibility of computational implementation when dealing with many-body systems. In this context, this work is aimed on using one-dimensional quantum systems as theoretical laboratories to investigate the implementation of orbital functionals (OFs) of density. By definition, OFs are those which depend only implicitly on the density, via an explicit formulation in terms of Kohn-Sham orbitals. Typical examples are the XC functionals arising from the Perdew-Zunger self-interaction correction (PZSIC). Formally, via Kohn-Sham equations, the implementation of OFs must be performed by means of the optimized effective potential method (OEP), which is known by requiring an excessive computational effort even when dealing with few electrons systems (N ̴ 10). Here, we proceed a systematical investigation aiming to simplify or avoid the OEP procedure, taking as reference the implementation of the PZSIC correction applied to one-dimensional Hubbard chains. / O desenvolvimento da Teoria do Funcional da Densidade (DFT) tem se concentrado, sobretudo, em dois pilares fundamentais: (1) a busca por funcionais de troca e correlação (XC) mais precisos; (2) a viabilidade de implementação computacional diante de sistemas com muitos elétrons. Nesse contexto, o objetivo principal deste trabalho consiste em utilizar sistemas quânticos unidimensionais, mais simples de serem tratados numericamente, como laboratórios teóricos para o desenvolvimento de alternativas de implementação numérica de funcionais orbitais (OFs) da densidade. Por definição, OFs são todos aqueles que dependem apenas implicitamente da densidade, via formulação explícita em termos dos orbitais Kohn-Sham. Exemplos típicos são os funcionais XC advindos da correção de auto-interação de Perdew e Zunger (PZSIC). Formalmente, via equações de Kohn-Sham, a implementação de OFs deve ser procedida por meio do método do potencial efetivo otimizado (OEP) que, no contexto computacional, é conhecido por se tornar demasiadamente custoso, inclusive para sistemas com poucos elétrons (N ̴ 10). Sendo assim, investigamos, de forma sistemática, alternativas de simplificar ou evitar o procedimento OEP, tomando como referência a implementação da correção PZSIC aplicada a cadeias de Hubbard unidimensionais.

Made available in DSpace on 2015-07-22T20:49:28Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-06-24 / Introdução: O aumento da expectativa de vida em nossa população traz preocupações relacionadas a morbi-mortalidade decorrente das fraturas osteoporóticas. É consensual que a prática de atividade física orientada traz benefícios, aumentando as chances de um envelhecimento saudável. A cidade de São Caetano do Sul (SCS) possui o primeiro Índice de desenvolvimento humano (IDH) e possui a 2ª maior renda per capta de nosso país. Tivemos a possibilidade de utilizar os dados do Projeto Longitudinal de Envelhecimento e Aptidão Física de SCS, que consiste em avaliar e acompanhar munícipes de São Caetano do Sul com idade acima de 50 anos, quanto as variáveis de aptidão física, capacidade funcional, aspectos sociais, nutricionais e psicológicos, envolvidos estes na prática de atividades físicas, no mesmo local. Objetivos: verificar a associação entre a composição corporal, das variáveis de aptidão física e da capacidade funcional sobre a densidade mineral óssea em mulheres pós-menopausadas praticantes de atividade física. Desenho do Estudo: Corte transversal da coorte do Projeto Longitudinal de Envelhecimento e Aptidão Física de São Caetano do Sul. Local de realização: Centro Social e Recreacional da Terceira Idade “Dr. Moacyr Rodrigues”, localizado no município de São Caetano do Sul, São Paulo - SP, Brasil. Participantes: 117 mulheres com idade acima de 50 anos e média de 67,8 ± 7,0 anos. Participantes de um programa regular de atividades físicas com sessões de duas vezes semanais e duração de 50 minutos, por em média pelo menos 8,0 ± 6,8 anos. Métodos: Todas as mulheres da amostra responderam a uma anamnese em forma de entrevista e passaram por uma avaliação física e por exames clínicos. Avaliamos a composição corporal (a massa corporal, a estatura corporal total, calculamos o IMC, as circunferências corporais de braço contraído, de perna (panturrilha), de cintura e de quadril, calculamos a RCQ, a massa magra, a massa gorda e a densidade mineral óssea em diversos sítios). Verificamos as variáveis de aptidão física (a força de preensão manual, a força de membros superiores e a força de membros inferiores mediante dois diferentes testes) e na capacidade funcional(equilíbrio estático com controle visual), além de submetermos a amostra a testes bioquímicos (creatinina, cálcio total, paratormônio, TSH). Resultados: Encontramos uma prevalência de osteoporose bastante similar a encontrada em populações de outros países semelhantes quanto à etnia. A força de preensão manual foi a variável de melhor associação com a densidade mineral óssea de todos os sítios ósseos analisados. Quando propusemos o modelo de regressão linear múltipla, a massa magra juntamente com a força de preensão manual explicaram em 28% a DMO de colo de fêmur e 24% DMO de corpo total; enquanto que 21% da DMO de coluna lombar foi explicada pela força de preensão manual, a massa corporal e o equilíbrio estático com controle visual, sempre levando em consideração a correção pela idade cronológica e a idade de menopausa. Conclusões: A variável de melhor associação com os sítios da densidade mineral óssea foi a força de preensão manual e nos modelos múltiplos a massa magra e a força de preensão manual apresentaram melhor relação com a DMO de colo de fêmur e corpo total. Na DMO de coluna lombar (L1- L4) obtivemos associação das variáveis de força de preensão manual, a massa corporal e o equilíbrio estático com controle visual. Isto reforça a importância da melhoria e/ou da manutenção da força de muscular e da massa magra ao longo da vida, com o objetivo de contribuir para a autonomia e independência do indivíduo diante do processo de envelhecimento. / Introduction: The increase of life expectation in our population results in concerns related to the morbi-mortality due to the osteoporotic fractures. It is consensual that the practice of guided physical activity leads to benefits, increasing the chances of a healthy aging. The city of São Caetano do Sul (SCS), the first one in the Index of human development (IDH) in Brazil, presents the second larger income per capture of our country. We had the possibility to use the data of the Longitudinal Project of Aging and Physical fitness of SCS, that consists of evaluating and following citizens from São Caetano do Sul aged 50 an over, concerning functional capacity, as well as social, nutritional and psychological aspects related to the physical activity practice in the same. Objectives: to verify the association of body composition, physical fitness variables and functional capacity on bone mineral density in physically active postmenopausal women. Design: this study is a part of Longitudinal Project of Aging and Physical Fitness of São Caetano do Sul. Setting: the Social Center and Recreacional of the Third Age "Dr. Moacyr Rodrigues", located in the district of São Caetano do Sul, São Paulo - SP, Brazil. Participants: 117 women aging 50 years or more (average of 67,8 ± 7,0 years), participants of a regular physical activity program, in a 50-minute-session twice a week, with a mean of 8,0 ± 6,8 years of practice. Measurements: all the women of the sample were interviewed for an anamnesis and were submitted to a physical evaluation and clinical exams. We evaluated the body composition (body weight, total body stature, BMI, body circumferences of contracted arm, leg (calf), waist and hip, RCQ, lean mass, fat mass and bone mineral density in several sites). We verified the physical fitness variables (handgrip, strength of upper and lower limbs using two different tests) and a functional capacity (static balance with visual control). Besides we submitted the XXIII sample to biochemical analysis (creatinine, total calcium, PTH, TSH). Results: we found a prevalence of osteoporosis that was quite similar to the one seen in populations of other countries with similar ethnic characteristics. The handgrip strength was the variable that better associated with the bone mineral density of all analyzed bone sites. When the model of multiple lineal regression was proposed, it revealed that the lean mass together with the handgrip strength explained by 28% the BMD of femoral neck and 24% the BMD of total body; while the BMD of lumbar spine (L1-L4) was explained by 21% by the variables handgrip, body weigh and static balance all together, always taking into account the adjustment for chronologic and menopause age. Conclusion: the variable that best associated with the bone mineral density was the handgrip strength, and in the multiple regression models the lean mass and the handgrip strength presented a better association with BMD of femoral neck and total body. About the BMD of lumbar spine (L1 - L4) we found association of the variables handgrip, body weight and static balance, always taking into account the chronological and the menopause age. These data demonstrate, importance of improving and/or maintaining the muscle strength and the lean mass along life aiming to contribute for the individual's autonomy throughout the aging progress. / TEDE / BV UNIFESP: Teses e dissertações

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-12-15T18:09:01Z No. of bitstreams: 1 TalesViniciusRodriguesDeOliveiraCamara_DISSERT.pdf: 3587261 bytes, checksum: ddffd176ad921074a281b50e904134f5 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-12-28T19:00:56Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TalesViniciusRodriguesDeOliveiraCamara_DISSERT.pdf: 3587261 bytes, checksum: ddffd176ad921074a281b50e904134f5 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-12-28T19:00:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TalesViniciusRodriguesDeOliveiraCamara_DISSERT.pdf: 3587261 bytes, checksum: ddffd176ad921074a281b50e904134f5 (MD5) Previous issue date: 2016-04-25 / T?cnicas de Classifica??o Autom?tica de Modula??o (AMC) t?m sido utilizadas por sistemas modernos de comunica??o para otimizar o uso do espectro e com isso aumen- tar as taxas de transmiss?o de dados. No processo de AMC, v?rias arquiteturas podem ser utilizadas para retirar informa??o e avaliar caracter?sticas do sinal modulado em um canal. Uma grande parte dessas arquiteturas s?o constru?das utilizando como base a ci- cloestacionariedade. A an?lise cicloestacion?ria ? realizada por meio das ferramentas: Fun??o de Autocorrela??o C?clica (CAF) e Fun??o Densidade Espectral C?clica (SCD). Esta ultima particularmente, ? utilizada para observar as caracter?sticas cicloestacion?rias de diferentes sinais, as quais s?o chamadas de assinaturas. Embora tenha v?rias aplica- ??es bem sucedidas no ?mbito de AMC, a cicloestacionariedade possui restri??es pois a CAF e SCD s?o limitadas ? an?lise estat?stica de segunda ordem, devido ao uso da correla??o com cerne de sua express?o. Com o objetivo de generalizar a avalia??o da cicloestacionariedade sobre infinitos momentos estat?sticos de um sinal, surgem Fun??o de Autocorrentropia C?clica (CCAF) e a Fun??o Densidade Espectral de Correntropia C?clica (CCSD). Tais fun??es s?o fundamentadas no c?lculo da correntropia. Neste tra- balho a CCSD ser? investigada quanto capacidade de gerar assinaturas para diferentes modula??es e seu potencial de uso em AMC ser? avaliado. / The steady growth in the use of wireless communication systems has contributed to finding new ways to exploit the maximum capacity of use spectrum. In this context, cognitive radios appear as an appropriate option able to offer an efficient use of the channel, ensuring greater bandwidth to users. In the scenario of cognitive radios, cyclostationary analysis techniques have shown to be quite effective in extracting features that can be used in the spectrum sensing. Such features called cyclostationary signatures are generated by the spectral correlation density function (SCD) and can be directly associated with the type of modulation used on the channel. Architectures for spectrum sensing using SCD has good performed when used in AWGN channels. However, recent studies show that the tool doesn?t have a good performance in the extraction of signal characteristics contaminated with impulsive noise (Outlier), because it is limited to second order statistical analysis. In order to generalize the SCD cyclostationary analysis for endless statistical moments, arise the function correntropy cyclic spectral density (CCSD) This work proposes a spectrum sensing architecture using CCSD, which is applied to the extraction cyclostationary features from digital modulations: ASK, FSK, BPSK, QPSK and MSK. The sensing architecture proposed is evaluated in various parameters: different sensing thresholds, change of SNR levels of a AWGN channel, different kernel sizes (s) from CCSD and extraction of cyclostationary features from modulations contaminated with noise impulsive. The results of this study demonstrate the effectiveness of the proposed architecture.

In this work, we performed an ab initio study of interaction between several molecules with SiC nanotubes and SiC Sheets, with focus on benzene molecule. performed too a study the mechanical and electronic properties of SiC nanowires(SiCNWs). For study the interaction of molecules with SiCNTs and SiCSheets, we considered two possibilities, (1) molecules adsorbed on SiCNT/SiCSheet surface, and (2) molecules encapsulated by SiCNT. We have considered several geometries for adsorption and dierent nanotube chiralities. For study of mechanical and electronics properties of SiCNWs, we considered 3C-, 2H, 4H and 6H-SiCNW, analyzing the eects of the diameter on these properties. All calculations were performed by using the Density Funcional Theory, using de the Local Density Approximation (LDA). The electron-ion interaction was describe by using norm-conserving pseudopotentials. For the benzene adsorption on the SiCNT, we nd an exothermic process, with binding energies between 0.3 and 0.4 eV/molecule, and for benzene encapsuladed we nd binding energies of 0.6 eV/molecule, revealing a preference for the benzene encapsulated systems. For both cases, we verify that there are not chemical bonds at the benzene- SiCNT/SiCSheet interface, and the interaction of benzene molecule with nanotube and Sheet is mediated by 􀀀 pi stacking interactions, similar to the benzene-CNT systems. For both cases, we verify that SiCNTs are more reactive than the carbon nanotube (CNTs) For nanowires study, our results show that all nanowires investigated exhibit direct band gaps, in contrast with the indirect band gap observed in Bulk SiC. The study of eect of unixial stress on the electronic properties of nanowires, reveal that band-gap dependence on the strain is dierent for each nanowire type. For the mechanicals properties, our results revels that Youngs moduli of nanowires show strong dependece on the diameters, and the 2H-SiCNWs are stier than than other nanowires with similar diameter. The values for Youngs moduli of dierent SiCNWs, revels that they are more stifer than nanowires of other elements, for example Si, InAs and Ge. / Neste trabalho, nós realizamos um estudo ab initio da interação entre diversas moléculas com nanotubos de SiC e folhas de SiC(SiCfolhas), com foco na molécula de benzeno. Realizamos também um estudo das propriedades mecânicas e eletrônicas de nanoos de SiC(SiCNWs). Para estudar a interação de moléculas com SiCNTs e SiCSfolhas, consideramos duas possibilidades, (1) moléculas adsorvidas na superfície do SiCNT/SiCfolha, (2) moléculas encapsuladas em SiCNTs. Nós consideramos várias geometrias para a adsorção e nanotubos de diferentes quiralidades. Para o estudo das propriedades mecânicas e eletrônicas dos SiCNWs, consideramos 3C-, 2H-, 4H- e 6H-SiCNWs, analisando o efeito do diâmetro nestas propriedades. Todos os cálculos foram feitos com a utilização da Teoria do Funcional da Densidade, com a Aproximação da Densidade Local(LDA). A interacção elétron-íon foi descrita com a utilização de pseudopotencias de norma conservada. Para a adsorção do benzeno em SiCNTs, nós observamos um processo exotêrmico, com energias de ligação entre 0.3 e 0.4 eV/molécula, para o encapsulamento obtivemos energias de aproximadamente 0.6 eV/molécula, o que mostra uma prefêrencia pelo encapsulamento. Nós observamos que não ocorre a formação de ligações químicas na interface benzeno- SiCNT/SiCfolha, e a interação da molécula de benzeno com o nanotubo e a folha ocorre via interação - stacking, similar ao que ocorre para o sistema benzeno-CNT. Para ambos os casos nós vericamos que os SiCNTs são mais reativos do que os nanotubos de carbono (CNTs). Para o estudo dos nanoos, nossos resultados mostram que todos os nanoos investigados exibem gap direto, em contraste com o que se observa nos SiC Bulk. O estudo dos efeitos do stress uniaxial nas propriedades eletrônicas dos nanoos, revela que a dependencia do gap de energia com o strees/strain é diferente para cada nanoo. Para as propriedades mecânicas, nossos resultados revelam que o módulo de Young dos os mostra uma forte depêndencia com o diâmetro, e o 2H-SiCNW é mais duro do que outros nanoos com diâmetros similares. Os valores encontrados para o módulo de Young dos diferentes SiCNWs, revelam também que eles são mais duros do que nanoos formados por outros elementos como Si, Ge e InAs. / Doutor em Física

CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / CENAPAD - Centro Nacional de Processamento de Alto Desempenho em São Paulo / FAPEMIG - Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / Utilizando cálculos de primeiro princípios, nós encontramos propriedades estruturais, eletrônicas e magnéticas dos metais de transição (MTs) Co, Fe e Mn depositados em InAs(110) e InAs(001), uma superfície semicondutora III-V. Em relação às propriedades estruturais, obtidas através de relaxação iônica e imagens STM (do inglês, scanning tunneling microscopy) teóricas, nós verificamos que os MTs se posicionaram mais próximos aos arsênios quando comparado com as distâncias interatômicas MTs-In. Utilizando NEB (do inglês Nudged Elastic Band, nós verificamos que os MTs substituem a posição de um cátion da primeira camada da superfície InAs(110). Verificamos ainda que a formação de trilhas de MTs é mais estável na direção [110]. Por outro lado, os MTs causaram grande deformação no topo das reconstruções InAs(001)-^2(2 x 4) (rica em arsênios) e InAs(001)-Z(4 x 2) (rica em In). Através da comparação de energia de adsorção, foi verificado que o cobalto é o elemento que possui maior adesão em InAs(110) e InAs(001), enquanto a incorporação de MTs sobre o substrato se mostrou um processo exotérmico. Através da aproximação de Bader para o cálculo de carga eletrônica, nós encontramos que os MTs atuam como átomos aceitadores de elétrons e, consequentemente, foi constatado a redução dos momentos magnéticos de spin dos íons magnéticos. O acoplamento magnético entre os MTs (a partir de dois íons magnético por supercélula) em InAs(110) é sempre antiferromagnético (AF) via superexchange, cuja interação sfoi mediada pelos orbitais p do ânions da rede. Contudo o acomplamento magnético entre os MTs nas reconstruções /32(2 x 4) e Z(4 x 2) se mostrou dependente da posição final dos MTs sobre o substrato, por exemplo, os íons magnéticos apresentaram acomplamento ferromagnético em Co2/InAs(001)-^2(2 x 4). Por fim, foi verificado que a energia de anisotropia magnética se mostrou sensível à concentração e à posição dos íons magnéticos na rede semicondutora. Sendo assim, baseados nestes resultados, nós concluimos que as propriedades estruturais, eletrônicas e magnéticas dos sistemas MTs/InAs são expressivamente anisotrópicas. A reconstrução superficial do B/Si(1 1 1)- (/3 x //3) R30° tem sido utilizada recentemente como uma plataforma de montagem supramolecular. Porém, o nosso entendimento dos defeitos nativos desse sistema á-dopado e de suas correspondentes assinaturas via microscopia de tunelamento com varredura é incompleto. Neste trabalho, portanto, estudamos esse sistema fazendo uso de cálculos de energia total ab initio e da técnica de Microscopia de Tunelamento. Descobrimos que, embora perturbações à geometria de equilíbrio da superfície sejam geralmente fracas, as perturbações causadas às estruturas eletrônicas podem ser um tanto quanto fortes devido à presença de ligações pendentes compostas de orbitais Si-3p^. Além disso, propomos uma possível estrutura para um defeito anteriormente identificado que aparece em imagens STM a corrente constante e tensão de polarização positiva como um arranjo na forma de um triângulo equilátero de átomos adsorvidos de Si com intensidade atenuada. / Based on first principles calculations, we have studied the structural, electronic, and magnetic properties of transition metals (MTs) Co, Fe, and Mn adsorbed on the III-V semiconductor surfaces, namely, InAs (110) and InAs (001). As regards the structural properties, obtained through ionic relaxation and theoretical scanning tunneling microscopy (STM) images, we found that MTs were positioned closer to the arsenic, while the MTs-In interatomic distances are larger. Using NEB (Nudged Elastic Band), we have verified that MTs replace the topmost cation of the InAs (110) surface. We also verified the energetic preference to the formation MTs chains along the direction [110]. On the other hand, MTs induce large structural deformation on the InAs(001)-S2(2 x 4) (As-rich), and InAs(001)- Z(4 x 2) (In-rich) surfaces. By comparing adsorption energies, we verified the energetic preference of cobalt adatoms,compared with the other MTs, on the InAs(110) and InAs(001) surface, while MTs incorporation on the substrate express an exothermic process. Using Bader’s approach for charge transfer calculations, we find that the MTs act as acceptor dopants and, consequently, the reduction of the magnetic moments of spin of magnetic ions was observed. The magnetic coupling between the MTs (two, three or four magnetic ions per supercell) no InAs (110) is always antiferromagnetic (AF) via superexchange, whose interaction is mediated by the p orbitals of the substrate anions. However, the magnetic coupling between the MTs in the /32(2 x 4) and Z (4 x 2) reconstructions has been shown to be dependent on the location of the MTs on the substrate, for example, the magnetic ions have a ferromagnetic coupling in Co2/InAs(001)-S2(2 x 4). Finally, the magnetic anisotropy energy is sensitive to the concentration and position of the magnetic ions in the semiconductor substrate. Therefore, based on these results, we conclude that the structural, electronic and magnetic properties of the MTs/InAs systems are expressively anisotropic. The B/Si(111)-(\/3 x \/3)R300 surface reconstruction has recently been used as a platform for supramolecular assembly. However, our understanding of the native defects in this delta- doped system and their corresponding STM signatures is incomplete. So we have studied this system using ab initio total energy calculations and scanning tunneling microscopy. We find that although perturbations to the equilibrium geometry of the surface are in general weak, the perturbations to the electronic structure can be quite strong due to the presence of dangling bonds composed of Si-3p^ orbitals. Additionally, we propose a possible structure for a previously unidentified defect that appears in positive bias constant-current STM images as an equilateral triangular arrangement of Si adatoms with attenuated intensity. / Tese (Doutorado)

Apresentamos uma teoria para obtenção de seções de choque de espalhamento inelástico de luz via mecanismos de flutuações de densidade de carga e spin em um gás de elétrons não-uniforme formado por um sistema multi-camadas de GaAs periodicamente &#948-dopadas com concentração eletrônica relativamente alta. Os cálculos, onde estão inclusos efeitos da interação coulombiana entre os portadores, efeitos de correlação e troca dinâmicos e o acoplamento com fônons LO, foram efetuados em condições de extrema ressonância com o gap de split-off do GaAs. Em tais condições, a estrutura detalhada dos níveis de energia dos buracos de spin-split torna-se extremamente importante e é fundamental para o surgimento do espectro de partícula independente apresentado nos espectros polarizados. Este comportamento é revelado através da seção de choque de espalhamento que consiste da parte imaginária de uma função resposta constituída de um termo de caráter de partícula independente e outro de caráter coletivo. De forma a levar em conta o amortecimento das flutuações de densidade, propõe-se uma função espectral baseada na conservação da corrente local. Comparação com formas de linha experimentais disponíveis para o caso de espectros despolarizados mostram excelente concordância. No caso dos espectros polarizados a concordância se deu em nível semi-quantitativo, já que excitações de caráter coletivo obtidas experimentalmente apresentaram intensidade menor do que aquelas fornecidas pela teoria. Tal discrepância é atribuída a efeitos de desordem introduzidas no processo de dopagem e que implicam na quebra das regras de conservação de momentum. / We present a theory for the inelastic light scattering cross-section for the mechanisms of charge and spin-density fluctuations in the relatively high concentration of the non-uniform electron gas of a multi-layered &#948-doped GaAs system. The calculations are done in conditions of extreme resonance with the spin-split edge of GaAs and include the effects of Coulomb interactions between the carriers, dynamical exchange-correlations and coupling with LO phonons. In such conditions, the detailed energy level structure of the spin-split holes becomes extremely important and is responsible by the single-particle behavior presented in the polarized spectrum. This behavior revealed by the scattering cross-section derived from the imaginary part of a response function, consists of a term showing single particle character and another displaying collective character. To include the damping of the density fluctuations, a spectral function is proposed based on the foreknowledge that the local current must be conserved. Comparison with the available experimental line-shapes for the depolarized spectra show excellent agreement. In the case of polarized spectra the agreement was given in semi-quantitative terms as experimental collective excitations present less intensity than those calculated by the theory. Such difference is attributed to disorder effects produced during the doping process which results in break down of momentum conservation rules.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This dissertation presents a theoretical study, based on density functional theory (DFT), upon structural, electronic and optical properties of Bi4Ge3O12 (Bismuth germanate, BGO) and Bi4Si3O12 (Bismuth silicate, BSO) compounds. As a computational tool it was utilized Full Potential Linear Augmented Plane Wave Method (FPLAPW), implemented into WIEN2k computer code and considered as one of the most precise tools for electronic structure calculations of solid materials. Exchange and correlation e ects were simulated by LDA, GGA-PBEsol, BJ, mBJ-original, mBJ P-present and mBJ P-semiconductor functionals. Lattice parameters and all atomic positions within the BGO and BSO unit cells were computationally optimized in order to reach minimum energy con guration. The resulting structural parameters showed good agreement with experimental data. The results of electronic structure calculations (band structure and density of electron states DOS) were best tted to experiment while using the mBJ P-semiconductor functional. They revealed a nature and size of the compound's fundamental band gaps, as well as predominant orbital character of bands around it. According to the results, the BGO and BSO have indirect fundamental gaps of 5.05 and 5.36 eV in excellent concordance with the experimental value 5.0 eV (BGO) and 5.4 eV (BSO). For both compounds the valence band top is dominated by the O 2p-states, with non-negligible amount of the Bi 6s-states, while the conduction band bottom is consisted mostly of the Bi 6p-states. This work was also calculated dielectric function "(!) of the BGO and BSO, and its refractive index n(!) and re ectivity R(!). The best agreement with experimental data was again achieved by using mBJ P-semiconductor functional. The analysis "(!) enabled interpretation of optical absorption spectrum of BGO and BSO in terms of electronic transitions between bands. The results showed that the greater ow of energy transfer occurs 2p states to the states of Bi 6p, which consists of the steps of the scintillation process in BGO and BSO. Was concluded that experimental optical spectra of BGO and BSO exhibit strong temperature dependency, and that theoretical results presented in this dissertation describe con dently electronic and optical properties when measured at low temperatures. / Esta disserta c~ao apresenta um estudo te orico baseado no formalismo da Teoria do Funcional da Densidade (DFT) sobre as propriedades estruturais, eletr^onicas e opticas dos compostos: Bi4Ge3O12 (Germanato de Bismuto, BGO) e Bi4Si3O12 (Silicato de Bismuto, BSO). Foi utilizado como m etodo de c alculo o \Full Potential Linear Augmented Plane Waves"(FPLAPW), implementado no c odigo WIEN2k, considerado um dos mais precisos m etodos para os c alculos de estruturas eletr^onicas dos s olidos cristalinos. Os efeitos de troca e correla c~ao eletr^onica foram simulados atrav es dos potenciais LDA, GGA-PBEsol, BJ, mBJ original, mBJ P-presente e mBJ P-semicondutores. Os par^ametros de rede e as posi c~oes at^omicas nas c elulas unit arias do BGO e BSO foram otimizadas, a m de atingir uma con gura c~ao de m nima energia possiv el. Os resultados obtidos para os par^ametros de rede e das posi c~oes at^omicas, de ambos os compostos, mostraram boa concord^ancia quando comparados com medidas experimentais. Os c alculos da estrutura eletr^onica (estrutura de bandas e densidade de estados eletr^onicos, DOS) exibiram melhor concord^ancia com a experi^encia quando o potencial mBJ P-semicondutor foi utilizado. Eles revelaram a natureza e o tamanho dos gaps fundamentais dos compostos, bem como o car ater orbital predominante por volta destes. De acordo com os resultados, o BGO e BSO possuem gaps fundamentais indiretos de 5.05 e 5.36 eV em excelente concord^ancia com os valores experimentais 5.0 eV (BGO) e 5.4 eV (BSO). O topo da banda de val^encia em ambos os compostos e dominada por estados 2p do O, com uma parcela n~ao desprez vel dos estados 6s do Bi, j a o fundo da banda de condu c~ao e formada por estados 6p do Bi. Neste trabalho tamb em foi calculada a fun c~ao diel etrica "(!) do BGO e BSO, bem como os seus ndices de refra c~ao n(!) e re etividade R(!). A melhor concord^ancia com os dados experimentais foi novamente atingida utilizando o funcional mBJ P-semicondutor. A an alise da "(!) possibilitou a interpreta c~ao do espectro de absor c~ao optica do BGO e BSO em termos das transi c~oes eletr^onicas entre as bandas. Os resultados revelaram que o uxo maior de tranfer^ encia de el etrons ocorre dos estados 2p de O para os estados 6p do Bi, o qual consiste uma das etapas do processo de cintila c~ao no BGO e BSO. Foi conclu do que os espectros opticos determinados experimentalmente exibem forte depend^encia com a temperatura, e que os resultados te oricos obtidos nessa disserta c~ao descrevem bem as propriedades opticas e eletr^onicas do BGO e BSO quando medidos em baixas temperaturas.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / In the present study, the implementation and parameterization of the dispersion correction functions, denominated DM1 and DM2, was carried out to the quantum semiempirical methods RM1 and PM6, in the program Mopac2007. The aim of this study is to improve the description of weak interactions by the methods above mentioned with the addition of na energy correction. The DM1 methodology contains 7 parameters while the DM2 model presents 13 parameters for the correction function. Unlike previous work, the correction was used to adjust not only the energy, but also the geometric parameters. The parameterization was performed using a training set composed by 10 structures from S22 database and 24 structures from S66 database. The results show that RM1-DM1 and RM1- DM2 improved the total response function when compared to RM1, the RM1- DM1 is better at describing the geometries of the complexes on the other hand, the RM1-DM2 is more efficient in reproducing the dispersion energy. The PM6- DM1 and PM6-DM2 methods, for the test set, had a smaller response function than PM7 and PM6 and their extensions with correction of dispersion forces. The best response function for PM6-DM1 and PM6-DM2 is related to the description of the geometries of the complexes, with the dispersion energy being slightly higher than that obtained by the PM6-DH2 method. The semiempirical methods discussed here, together with the theory of density functional, with the most popular B3LYP functional, were used to calculate the geometry of cyclodextrin/guest complexes. The results obtained, with semiempirical methods, showed that AM1, PM3, PM6-DM1 and PM6-DM2 presented the lowest values of RMSD and variability for a set of 43 cyclodextrins. The DFT methodology was used to calculate the geometry of a set of 9 cyclodextrins/guest complexes, the result was compared to semiempirical methods. The best DFT result was obtained with the 6-31G base, it is similar to obtained by the RM1 method. For this set, the methods AM1, PM6-DM1 and PM6-DM2 presented the best results in the description of the geometries. / No presente estudo foi realizada a implementação e parametrização das funções de correção de dispersão, denominadas DM1 e DM2, aos métodos semiempíricos quânticos RM1 e PM6, no programa Mopac2007. O estudo tem o como finalidade melhorar a descrição de interações fracas pelos métodos supracitados com a adição de uma correção de energia. A metodologia DM1 contém 7 parâmetros enquanto, o modelo DM2 apresenta 13 parâmetros para a função de correção. Diferente de trabalhos anteriores a correção foi usada para ajustar, não somente, a energia, mas também parâmetros geométricos. A parametrização foi executada usando um conjunto treinamento que usa 10 estruturas do banco de dados S22 e 24 estruturas do banco de dados S66. Os parâmetros obtidos através do conjunto treinamento foram aplicados ao conjunto teste, o qual é formado pelas 54 estruturas que não fizeram parte do conjunto treinamento. Os resultados mostram que RM1-DM1 e RM1-DM2 melhoraram a função resposta total quando comparado ao RM1, sendo o RM1-DM1 melhor em descrever as geometrias dos complexos e RM1-DM2 mais eficiente em reproduzir a energia de dispersão. Os métodos PM6-DM1 e PM6-DM2 para o conjunto teste apresentaram uma função resposta menor do que o PM7 e PM6 e suas extensões com correção das forças de dispersão. A melhor função resposta para PM6-DM1 e PM6-DM2 está relacionada a descrição das geometrias dos complexos, sendo a energia de dispersão um pouco maior do que a obtida pelo método PM6-DH2. Os métodos semiempíricos, aqui abordados, junto com a teoria do funcional da densidade, com o funcional mais popular B3LYP, foram usados para calcular a geometria de complexos ciclodextrina/convidado. Os resultados obtidos com os métodos semiempíricos mostraram que os métodos AM1, PM3, PM6-DM1 e PM6-DM2 apresentam os menores valores de RMSD e variabilidade para um conjunto de 43 ciclodextrinas. A metodologia DFT foi usada para calcular a geometria para um conjunto de 9 complexos ciclodextrinas/convidado, o resultado foi comparado aos métodos semiempíricos. O melhor resultado DFT foi obtido com a base 6-31G, esse é semelhante ao obtido pelo método RM1. Para esse conjunto os métodos AM1, PM6-DM1 e PM6-DM2 apresentaram os melhores resultados na descrição das geometrias. / São Cristóvão, SE

This work proposes a Teaching Unit following the principles of the Potentially Meaningful Teaching Units (PMTU) proposed by Moreira (2011), having as a guiding axis the teaching of density and pressure content. The theoretical reference used is that of Significant Learning Theory. The data collected from the application of the PMTU in the classroom will be treated in a qualitative approach based on the case study analysis of the proposed activity in its context, in order to determine or test the elements that define a potentially significant material in a first year of high school. An initial questionnaire will be carried out initially to identify the students' previous knowledge. Next, the preparation and implementation of the PMTU in the classroom will be carried out and finally, a final questionnaire will be applied to verify signs of significant learning and conceptual evolution of the students. It is expected, from the implementation of the PMTU, to identify evidence of significant student learning throughout the teaching and learning process. / Esse trabalho propõe uma unidade de ensino seguindo os princípios da Unidade de Ensino Potencialmente Significativa (UEPS) proposta por Moreira (2011), tendo como eixo norteador o ensino dos conteúdos densidade e pressão. O referencial teórico utilizado é o da Teoria da Aprendizagem Significativa. Os dados coletados a partir da aplicação da UEPS em sala de aula serão tratados numa abordagem qualitativa a partir da análise de estudo de caso da atividade proposta em seu contexto, de forma a determinar ou testar os elementos que definem um material potencialmente significativo, em uma turma de primeiro ano do ensino médio. Será realizado inicialmente um questionário inicial para identificação dos conhecimentos prévios dos estudantes. Em seguida, será realizado a elaboração e aplicação da UEPS em sala de aula e por último, será aplicado um questionário final para verificar indícios de aprendizagem significativa e evolução conceitual dos estudantes. Espera-se, a partir da aplicação da UEPS, identificar indícios de aprendizagem significativa dos estudantes durante todo o processo de ensino e aprendizagem. / São Cristóvão, SE

Introdução: A deficiência de ferro decorre, principalmente, da quantidade insuficiente de ferro na dieta para atender às necessidades nutricionais do indivíduo. Seu estágio mais grave, a anemia ferropriva, é reconhecida como um problema epidemiológico da maior relevância, sendo as crianças em idade pré-escolar, especialmente os lactentes, o grupo mais vulnerável à desnutrição. Objetivo: Identificar a prática alimentar e estimar sua capacidade de atender à recomendação e à necessidade de ferro das crianças de 6 a 23 meses de idade atendidas pela Estratégia Saúde da Família no Maranhão. Métodos: Estudo transversal de base populacional realizado no estado do Maranhão. A partir dos dados de consumo referido (inquérito recordatório de 24h), foram identificadas as práticas alimentares e calculadas quantidades de ferro, vitamina C e de energia a partir dos quais se quantificou o ferro biodisponível utilizando a equação de Monsen e Balintfly. Estimaram-se, ainda, as densidades do ferro total e do ferro biodisponível, além da adequação às recomendações da OMS. Resultados: Do total de 401 crianças estudadas, 7 crianças permaneciam em aleitamento materno exclusivo e dentre aquelas em que foi referida a alimentação complementar, o leite materno esteve presente entre 53 por cento delas, mesmo com a introdução do leite de vaca. A quantidade média de energia foi 826 kcal; ferro total 5,4 mg; ferro biodisponível 0,31 mg; densidade de Ferro/1000kcal= 6,4 e densidade de Ferro biodisponível/1000kcal= 0,34. Em comparação às recomendações, a ingestão energética apresentou valores abaixo da recomendação para mais de 50 por cento da população de estudo, em todas as faixas etárias, já em relação ao ferro, a partir dos 15 meses pelo menos 60 por cento das crianças alcançam a recomendação. Conclusão: A prática alimentar não se mostrou adequada para atender à recomendação e à necessidade de ferro diária, o que pode ser explicado pelo baixo consumo de alimentos fontes de ferro, com boa biodisponibilidade do mineral e de alimentos estimuladores de sua absorção. / Introduction: Iron deficiency is mainly due to the insufficient amount of iron in the diet to meet the nutritional needs of the individual. Its most severe stage, iron deficiency anemia is recognized as an epidemiological problem of the greatest importance, being the children of preschool age, especially infants, the group most vulnerable to malnutrition. Objective: To identify eating habits and estimate their ability to meet the recommendation and the need of iron for children 6-23 months of age served by the Family Health Strategy in Maranhão. Methods: Sectional study population-based study conducted in the state of Maranhão. From the data of consumption above (R24h), dietary practices and calculated amounts of iron, vitamin C and energy were identified from which the bioavailable iron was quantified using the equation of Monsen and Balintfly. Were estimated, furthermore, the densities of total iron and bioavailable iron, as well as compliance with WHO recommendations. Results: Of the 401 children studied, seven children remained in exclusive breastfeeding and among those that was reported complementary feeding, breast milk was present among 53per cent of them, even with the introduction of cow\'s milk. The average amount of energy was 826 kcal; Total Iron 5.4 mg; bioavailable iron 0.31 mg; density of Iron / 1000 kcal = 6.4 and density of bioavailable iron / 1000 kcal = 0.34. Compared to the recommendations, energy intake showed values below the recommendation for more than 50per cent of the study population in all age groups, as compared to iron, from 15 months at least 60per cent of children reach the recommendation. Conclusion: A diet was not adequate to meet the recommendation and the need for daily iron, which can be explained by low consumption of iron-rich foods with good bioavailability of the mineral-stimulating food absorption.