Made available in DSpace on 2016-06-02T20:15:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseRCMTO.pdf: 4685550 bytes, checksum: b3c8c3775f620b2501022eaae807ee2a (MD5) Previous issue date: 2006-05-04 / Financiadora de Estudos e Projetos / The main subject of this work is to simulate structural and dynamical properties of MeO type alkaline-earth oxides, where Me is an element of the family 2 (Me = Ca, Sr and Ba). The use of the Molecular Dynamics method (MD) was implemented in isobaric-isoenthalpic ensemble (N, P, H), in which the volume is a dynamical variable, in order to study the effect of the pressure and the temperature on such materials. The interaction potential between atoms consists of a pair potential, known as Vashishta- Rahman potential, characterized by terms that represent the steric repulsion, the Coulomb interactions due to charge transfer, the induced charge-dipole interaction due to the large electronic polarizability of the ions, and the last is the van der Waals dipole-dipole interaction. The simulations had been carried out for the three systems composed of 1728 atoms, 864 Me− type atoms and 864 oxygen O . The study of the temperature dependence is carried through the heating of such systems with a rate 4.59 K/ps and, after to reach the solid-liquid phase transistion, each system was submitted to cooling with the same rate that it was heated. Through the trajectories in the phase space it was possible to calculate the density of vibrational states, the pair distribution function, from which it was possible to determine the behavior of the Debye-Waller factor, and the temperature and pressure frequency coefficients for each material. The effect of the hydrostatic pressure on the systems was studied through the implementation of the statical and dynamical calculations. In the first study is possi- xi ble to determine the energetic sequency of the allotropic forms, the cohesivy energies, bulk modules, lattice parameters for each phase of each material. The static pressures of structural phase transistion, between the B1(N aCl) and B2(CsCl) phases, for calcium (CaO), strontium (SrO) and barium (BaO) oxides, were 71.5 GP a, 34 GP a and 105 GP a, respectively. Through the dynamic application of hydrostatic pressure to the systems, the structural phase transformations were observed from B1(N aCl) to B2(CsCl) phases, around 100 GP a, 90 GP a and 220 GP a for calcium (CaO), strontium (SrO) and barium (BaO) oxides, respectively. The confirmation of the structural phase transformations was given by the changes in the coordination number from 6 to 8 (MeO), in the bond angles (O − Me − O) −type from 90◦ and 180◦, B1(N aCl) phase, to 70◦, 109◦ and 180◦ (O − Me − O), which are the characteristic angles of the B2(CsCl) phase, and by the change in the pair distribution functions from the characteristic peaks of the B1(N aCl) phase to the characteristic peaks of the B2(CsCl) phase. A comparison with the experimental results in literature is made in order to validate our results. / Este trabalho objetiva discutir as propriedades estruturais e dinâmicas relacionadas com os óxidos alcalino-terrosos do tipo MeO, onde Me é um elemento da família 2A (Me = Ca, Sr e Ba). A utilização do método de Dinâmica Molecular (DM) se dá no ensemble isobárico-isoentálpico (N, P, H), no qual o volume é considerado como uma variável dinâmica, a fim de estudarmos os efeitos da pressão e da temperatura sobre tais materiais. Para tanto, é proposto um potencial de interação entre os átomos que consiste em um potencial de pares, conhecido como potencial de Vashishta-Rahman, caracterizado por termos que levam em consideração as interações de repulsão estereométrica, de Coulomb, carga-dipolo e de Van der Waals. As simulações foram realizadas sobre três sistemas compostos por 1728 átomos, dos quais 864 átomos são de Me e 864 átomos são de oxigênio O. O estudo da dependência com a temperatura é realizado através do aquecimento de tais sistemas a uma taxa de 4.59 K/ps e, após atingir a transição de fase sólido-líquido cada sistema é submetido a umresfriamento coma mesma taxa coma qual foi aquecido. Através das trajetórias no espaço de fase é possível calcular a densidade de estados vibracionais, as funções de distribuição de pares, de onde é possível determinar o comportamento do fator de Debye-Waller, e os coeficientes de freqüência com a temperatura e pressão para cada material em estudo. Os efeitos da pressão hidrostática sobre os sistemas são estudados através da implementação dos cálculos estático e dinâmico. No primeiro estudo é possível deter- ix minar a sequência energética das formas alotrópicas, as energias de coesão, módulo volumétrico, parâmetros de rede para cada fase de cada material. As pressões estáticas de transição de fase estrutural, entre as fases B1(N aCl) e B2(CsCl), para os óxidos de cálcio (CaO), estrôncio (SrO) e bário (BaO) foram de 71.5 GP a, 34 GP a e 105 GP a, respectivamente. Através da aplicação dinâmica de pressão hidrostática nos sistemas, são observadas as transformações de fase estrutural, obtidas dinamicamente, da fase B1(N aCl) para a fase B2(CsCl), em torno de 100 GP a, 90 GP a e 220 GP a para os óxidos de cálcio (CaO) , estrôncio (SrO) e bário (BaO) respectivamente. A confirmação das transformações de fase estrutural é dada através das mudanças no número de coordenação de 6 para 8 (MeO), dos ângulos de ligação do tipo O −Me−O que apresentaram os valores característicos da fase B1(N aCl) de 90◦ e 180◦ e conforme os sistemas são submetidos à aplicação de pressão, seus ângulos se deslocam para 70◦, 109◦ e 180◦ (O − Me − O) , que são os ângulos característicos da fase B2(CsCl), e das funções de distribuição de pares onde há um deslocamento dos picos característicos da fase B1(N aCl) para os picos característicos da fase B2(CsCl). A comparação com os resultados experimentais relatados na literatura é feita de modo a validar nossos resultados.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:15:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 1813.pdf: 547388 bytes, checksum: 3c5fafe377da474a62c0ea847b158e20 (MD5) Previous issue date: 2002-03-21 / Financiadora de Estudos e Projetos / The procedure for obtaining integrable open spin chain Hamiltonians via reflection matrices explicitly carried out for some three-state vertex models. We have considered the 19-vertex models of Zamolodchikov-Fateev and Izergin-Korepin and the Z2 graded 19-vertex models with sl(2/1) and osp(1/2) invariances. In each case the eigenspectrum is determined by application of the coordinate Bethe ansatz. / O procedimento para resolução de cadeias quânticas integráveis de spin 1 com termos de superfícies diagonais para os modelos de vértices de três estados é apresentado. Consideramos os modelos de 19-vértices Zamolodchikov-Fateev e Izergin- Korepin e os modelos de 19-vértices com graduação Z2 sl(2/1) e osp(1/2) . Em cada caso os autovalores de energia são determinados pela aplicação do ansatz de Bethe de coordenadas.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:15:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2769.pdf: 907676 bytes, checksum: 2e946d70542cf1b555ee51a53fd55e13 (MD5) Previous issue date: 2009-08-28 / Financiadora de Estudos e Projetos / The Quantum Monte Carlo Method has been constituted in a powerful ab-initio tool which can afford accurate estimates of the ground-state properties of quantum many-body systems. With this subject in mind, we first present a review of the method in the well-known variations: the Variational Monte Carlo and Diffusion Monte Carlo. We have applied both methods to quantum dots containing up to 10 electrons confined to a hard wall spherical model. After the general ground-state analysis we present the Time Correlation Quantum Monte Carlo for excited states and apply to quantum dot molecules. Finally, as a first application we compare our results to models found in the literature, in order to calibrate our code. / O método de Monte Carlo Quântico tem se constituído em uma poderosa ferramenta de primeiros princípios capaz de fornecer estimativas precisas das propriedades dos estados fundamental e excitado para sistemas de muitos corpos. Tendo isto em mente, nós primeiramente apresentamos uma revisão do método em suas variações mais populares: O Monte Carlo Variacional (MCV) e Monte Carlo Difusão (MCD). Nós aplicamos o método, ambos, MCV e MCD, para pontos quânticos esféricos com potencial do tipo parede dura com até 10 elétrons confinados. Em seguida nós apresentamos o Monte Carlo Quântico com Correlação Temporal, aplicamos para moléculas de pontos quânticos e comparamos com resultados da literatura para calibração do código.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:15:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3019.pdf: 9044255 bytes, checksum: 5724958fa8ba3987efa54e67a73e126b (MD5) Previous issue date: 2010-05-14 / Universidade Federal de Sao Carlos / This work consists of a systematic study of the evolution of the morphological characteristics and the superconducting properties of YBCO samples prepared using the Modified Polymeric Precursors Method (MPPM). Aiming at producing YBCO powder exhibiting the smallest possible intergranular contribution, we have studied, through scanning micrographs, x-ray difractograms and magnetic measurements; the effects of milling, ultrasonic treatments and the pelletizing pressure; the influence of the chelating agents citric acid, tartaric acid ethylenediaminetetraacetic acid; as well as the calcinating temperature, on the morphology and the superconducting properties of this class of samples. From this studies we could conclude that the powder presents mesoscopic granulometry, being formed by aggregates, very difficult to dismantle without insertion a large amount of defects. AC-susceptibility measurements as a function of temperature were used to monitor the evolution of the line, Hc wl(T), which in a field versus temperature magnetic phase diagram, H x T, delineates the region above which the intergranular critical current density of the sample vanishes. Studying the effects of calcinating temperatures below 900°C, we have verified the possibility of monitoring the intergranular characteristics of powder YBCO samples. Above this temperature, the aggregates coalesce in such a way that the intergranular magnetic response is totally suppressed. In order to produce samples exhibiting a narrow intergranular critical current distribution, we have adopted the preparation route involving the chelating agent citric acid since, among all studied samples, those prepared using this route gave the best intergranular contribution to the magnetic response. Due to the mesoscopic granulometry and the high coalescence presented by those powders, sintering under temperatures in the interval from 920°C to 980°C resulted in pellets with the largest degree of inhomogeneity associated with the magnetic response, so that the line Hc wl(T) was impossible to determine. Preparing pellets pressed under 1500 kgf/cm2, 3000 kgf/cm2, 6000 kgf/cm2 and sintered in temperatures ranging from 870°C to 900°C, we could observe several kinds of singular behavior, such as a double superconducting transition, the Paramagnetic Meissner effect (PME) and the occurrence of two minima in magnetization versus magnetic field curves, M x H. Such effects are related with the intergranular properties, being more evident in superconducting granular samples presenting a narrow intergranular critical current distribution. Due to the narrow intergranular critical current distribution, which is a consequence of similar properties of the weak links (WLs), it became possible to build a phase diagram containing the Hc wl(T) line for such samples, including also Hc1(T), which separates the Meissner from the Mixed states. Both lines are extrinsic properties of the samples, since they depend on specific procedures adopted during sample preparation. Associating Hc wl(T) with the upper limit of superconductivity for the intergranular matrix, and Hc1(T) with the frontier of the Meissner state, we have verified two major classes of WLs were present. We were then able to model those boundary lines as if they were type II superconductors. The Ginzburg-Landau parameters obtained from this modeling process are: _0 wl = 19,7 for the WL class having Tc wl = 85,5 K and _1 wl = 238,2 for the class presenting Tc wl = 51,4 K. Simulations of ac-susceptibility measurements as a function of the excitation field, _ac x T, were in good agreement with the experimental results for the powder samples, revealing that such specimens have broad intergranular critical current distributions. For pellets sintered in the 870°C - 900°C temperature interval, simulations of _ac x T are inefficient, since they do not take into account the positive component of the magnetic moment associated to flux trapped at intergranular regions of samples exhibiting PME. / Neste trabalho estudamos de maneira sistemática a evolução das características morfológicas e das propriedades supercondutoras associadas às amostras de YBa2Cu3O7-_ (YBCO) produzidas pelo Método dos Precursores Poliméricos Modificado (MPPM). Visando obter amostras de YBCO na forma de pó que apresentasse a menor contribuição intergranular possível, estudamos por meio de micrografias de varredura, difratogramas e de medidas magnéticas, os efeitos da moagem, do tratamento ultrassônico, da pressão de pastilhamento, da influência dos agentes quelantes ácido cítrico, ácido tartárico e etilenodiaminatetraacético e da temperatura de calcinação, sobre a morfologia e as propriedades supercondutoras dessa classe de amostras. Desses estudos, pudemos comprovar que os pós possuem granulometria mesoscópica e são formados por partículas agregadas, difíceis de serem desagregadas sem a inserção de muitos defeitos. Medidas de suscetibilidade-ac em função da temperatura foram utilizadas para monitorar a evolução da linha, Hc wl(T), que delimita em um diagrama de fases magnéticas de campo por temperatura, H x T, a região acima da qual a amostra apresenta densidade de corrente crítica intergranular nula. Estudando os efeitos de temperaturas de calcinação inferiores a 900°C, verificamos a possibilidade de monitorar as características intergranulares das amostras de YBCO na forma de pó. Acima dessa temperatura os agregados sofrem alta coalescência de forma que a componente intergranular da resposta magnética é totalmente suprimida. Com o objetivo de produzir amostras que apresentassem estreita distribuição de correntes críticas intergranulares, adotamos a rota de preparo que envolve o agente quelante ácido cítrico, pois dentre as amostras analisadas, foi a que apresentou a menor contribuição intergranular na resposta magnética. Devido à granulometria mesoscópica e à alta coalescência apresentada por esses pós, as sinterizações na faixa de temperaturas de 920°C a 980°C resultaram em pastilhas que apresentam alto grau de inomogeneidade associada à resposta magnética, impossibilitando a determinação da linha Hc wl(T). Preparando pastilhas prensadas com 1500 kgf/cm2, 3000 kgf/cm2, 6000 kgf/cm2 e sinterizadas na faixa de temperaturas de 870°C a 900°C, foi possível notar a ocorrência de vários fenômenos, tais como, uma transição supercondutora dupla, o Efeito Meissner Paramagnético (PME, Paramagnetic Meissner Effect em inglês) e a ocorrência de dois mínimos em curvas de magnetização versus campo magnético, M x H. Esses efeitos estão relacionados com as propriedades intergranulares, ficando mais evidentes em amostras supercondutoras granulares que apresentam distribuição estreita de corrente crítica intergranular. Devido à distribuição estreita de corrente crítica intergranular decorrente da similaridade das propriedades supercondutoras dos elos de ligação (WLs, Weak Links em inglês), tornou-se possível montar um diagrama de fases magnéticas contendo a linha Hc wl(T) dessas amostras, assim como a linha Hc1(T), que separa o estado Meissner do estado Misto. Ambas as linhas são propriedades extrínsecas das amostras, já que dependem dos procedimentos adotados no seu preparo. Associando a linha Hc wl(T) ao limite superior de supercondutividade da matriz intergranular e a linha Hc1(T) à fronteira do estado Meissner, verificamos a presença majoritária de duas classes de WLs, que podem ser modeladas como se fossem supercondutores tipo II. Os parâmetros de Ginzburg-Landau obtidos dessa modelagem são; _0 wl = 19,7 para a classe que apresenta Tc wl = 85,5 K e _1 wl = 238,2 para a classe que apresenta Tc wl = 51,4 K. Simulações de medidas de suscetibilidade-ac em função do campo de excitação, _ac x T, apresentaram bons ajustes para as medidas realizadas nas amostras na forma de pó, revelando que tais espécimes possuem larga distribuição de correntes críticas intergranulares. Para as pastilhas sinterizadas na faixa de 870°C à 900°C, as simulações de _ac x T se mostraram ineficientes, pois não levam em consideração a componente positiva do momento magnético associada ao fluxo aprisionado nas regiões intergranulares de amostras que exibem o PME.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:15:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3054.pdf: 5974055 bytes, checksum: 0fedaf941093d10ea9bc24fbb1406a37 (MD5) Previous issue date: 2008-08-10 / Financiadora de Estudos e Projetos / One of the most studied high TC superconductor is the YBa2Cu3O7 (Y-123) as well as the different substitutions on the Y site for different rare earth elements. Generally, this does not show important effects on the magnetic and superconducting properties. One exception to this behavior is the partial or total substitution of Y for Pr (PrxY1-xBa2Cu3O7 PrY-123) for which critical temperature diminishes and superconductivity is quenched for a certain value of x. However, the mechanism responsible for this suppression is not understood yet existing in the literature a great controversy about it. Moreover, in the last decade, superconductivity in Pr-123 samples has been reported for some authors where the method of syntheses appears to be responsible for the formation, or not, of the superconducting phase. These results opening still more the discussion of this topic. While for some authors o Pr-123 is an intrinsic non superconductor, for others is the method of syntheses that influences significantly in the formation of the probable superconducting phase. In this thesis we present a systematic study on the influence of synthesis conditions in the superconducting properties of polycrystalline samples of PrY-123. For this study, bulk polycrystalline samples were prepared by following a chemical route based in a modified polymeric precursor method. This method is recognized to produce very homogeneous samples reducing the presence of secondary phases, in comparison with the traditional method of solidstate reaction. Also, an essential part of this work was study how internal atmosphere using during both calcination and sinterization is influencing on the final properties of the samples. For study this we used oxygen and argon atmosphere. The phase purity and the structural characteristics of our samples were confirmed by scanning electron microscopy (SEM), x-ray diffraction (XRD) and x-ray photoelectron spectroscopy (XPS). We have measured the temperature dependence of both DC and AC magnetic susceptibility for the study of the superconductor properties and I ×V curves. The results indicated that for samples synthesized on argon atmosphere, the whole YPr- 123 family, including pure Pr-123, is superconductor in temperatures between of about 90 K. We also found that the superconducting transition temperature increase in samples prepared in argon respect to the samples prepared in oxygen (for the same Pr composition), when Pr concentration is less than 0.5. At the end of this work, through the results attained on the master work of Leonélio Cichetto Júnior (belonging to the same research group), we verified that YPr-123 singlecrystalline samples obeyed the same Physics that we describe for polycrystalline samples. Therefore, we can affirm that the existence of superconductivity for all the family YPr-123 is intrinsically associated to, and only to, syntheses conditions (calcination and sinterization). Both results (for polycrystalline and for single-crystals samples) demonstrate that theories for explain the Pr-123 non superconducting must be revised. / Um dos supercondutores de alta temperatura crítica mais estudado é o YBa2Cu3O7 (Y-123) assim como as diferentes substituições de átomos da família das terras raras no sítio do Y. Geralmente estas substituições não têm efeitos importantes nas propriedades magnéticas e supercondutoras. Uma exceção a este comportamento é a substituição parcial ou total do Y pelo Pr (PrxY1-xBa2Cu3O7 PrY-123) onde a temperatura crítica diminui até se perder a supercondutividade para um certo valor crítico de x. Entretanto, o mecanismo responsável pela supressão da supercondutividade nesta família ainda não é bem entendido existindo uma grande controvérsia na literatura a respeito. Na última década foi reportada supercondutividade em amostras de Pr-123 onde o método de síntese aparece como responsável pela formação, ou não, da fase supercondutora abrindo ainda mais a discussão sobre o assunto. Na literatura observamos que, enquanto para alguns autores o Pr-123 é um material não supercondutor intrínseco, para outros o método de preparação influencia significativamente na formação da provável fase supercondutora. O objetivo deste trabalho de doutorado foi realizar um estudo sistemático da influência das condições de síntese nas propriedades supercondutoras de amostras policristalinas da série PrY- 123. Para isso, foram preparadas amostras policristalinas seguindo o método dos precursores poliméricos. Essa rota química é reconhecida por produzir amostras muito homogêneas e por diminuir a formação de fases secundarias, quando comparado com o método tradicional de reação estado solido. Também, uma etapa essencial deste trabalho foi estudar a influência nas propriedades finais das amostras da atmosfera usada tanto durante o processo de calcinação quanto da sinterização, através do uso de oxigênio ou argônio. A qualidade das amostras foi estudada pelas técnicas de difração de raios-x (DRX), de microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectroscopia de fotoelétrons excitador por raios-x (XPS). Para o estudo das propriedades supercondutoras foram realizadas medidas de suscetibilidade magnética AC e DC e curvas I ×V. Os resultados para as amostras sintetizadas em atmosfera de argônio indicaram que a série toda, incluindo o Pr-123 puro, é supercondutora a temperaturas da ordem de 90 K. Também encontramos que, para conteúdos de Pr até 0,4, a temperatura de transição é maior nas amostras preparadas em atmosfera de argônio, quando comparada com a obtida para amostras preparadas em atmosfera de oxigênio. Já no final deste trabalho de doutoramento, através dos resultados obtidos no mestrado de Leonélio Cichetto Júnior (pertencente ao mesmo grupo de pesquisa), verificamos que monocristais de YPr-123 também obedecem à mesma Física aqui descrita. Dessa maneira, podemos afirmar que o aparecimento de supercondutividade em toda a família YPr-123 está intrinsecamente associado apenas às condições de preparação (calcinação e sinterização) da amostra. Ambos os resultados (para mono e policristais) demonstram que as teorias vigentes para explicar a não supercondutividade em Pr-123 devem ser revisadas.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:15:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3378.pdf: 3991405 bytes, checksum: c6b2048415c68c99866303d7c910e05d (MD5) Previous issue date: 2010-08-15 / Universidade Federal de Minas Gerais / Nowadays, the optimized magnetoelectric coupling in particulate composites is based on the optimization of the processing techniques, which support an integrity interface between the phases, and on the novel combinations of the ferroelectric and ferromagnetic phases. In this context, this work suggests the synthesis and characterization of particulate magnetoelectric composites of different ferroelectric systems, of compositions in the morphotropic phase boundary (MPB)- since they show a maximization of the piezoelectric coefficients- coupled with nickel or cobalt ferrites- since they show great magnetoestrictive coefficients. As ferroelectric phases, the lead zirconate titanate, or Pb(Zr0,53Tio,47)O3 (of simple perovskite structure), the lead titanate modified magneion niobate titanate, or 0,675Pb(Mg1/3Nb2/3)- 0,325PbTiO3 (of complex perovskite structure) and the lead barium niobate, or Pb0,61Ba0,39Nb2O6 (of tungsten bronze structure), where choosen. The ferroelectric/ferrite system composites were obtained in the molar ratio 80/20, by the conventional solid state and oxide mixing technique. The ceramic bodies were densified in different conditions, as a function of the time and temperature, by the conventional sintering process, or by the uniaxial hot pressing process. The relationship between the kind/combination of the phases, sintering techniques, and processing parameters, with the densification degree and the phases integrity was determined by structural, microestructural, physical and electrical characterization of the ceramic composites (with attention in those composed by nickel ferrite). As the main result, a processing protocol (validated only for the hot pressed composites, since the conventional sintering process generated conductive ceramics), independent of the constituent phases, which allows the synthesis adequate composites for research and application in the industry, were novelty determined. This protocol were also tested with significant results for composites based on cobalt ferrites. For all the cases of optimized processing conditions, dielectric, magnetic and magnetoelectric characterizations locking for the influences of the ferroelectric and/or magnetic phases in the multiferroic properties were performed. The values of magnetoelectric coefficients (xME) were close or higher than the most of the common particulate composites, and the PMN-PT/NFO shown the highest ratio dxME/dH of the studied materials. A general picture of the relationship between the magnetoelectric response and the research parameters, in this work, is presented, proving the relationship between the high density and integrity of the phases and the maximization of the magnetoelectric coupling. / Atualmente, a otimização do acoplamento magnetoelétrico em materiais compósitos particulados baseia-se na busca por técnicas de processamento que favoreçam uma interface íntegra entre as fases, e por novas combinações composicionais de fases ferroelétricas e magnéticas. Nesse contexto, este trabalho propõe a síntese e caracterização de compósitos magnetoelétricos particulados de diferentes sistemas ferroelétricos, com composições na região de contorno de fase morfotrópico (CFM) por apresentarem maximização dos coeficientes piezoelétricos nessa região combinados com ferritas de níquel ou cobalto por apresentarem relativamente altos coeficientes magnetostrictivos entre as ferritas. Para as fases ferroelétricas, as composições escolhidas foram o titanato zirconato de chumbo, ou Pb(Zr0,53Tio,47)O3 (estrutura perovskita simples), o niobato de magnésio modificado com titanato de chumbo, ou 0,675Pb(Mg1/3Nb2/3)-0,325PbTiO3 (perovskita complexa) e o niobato de bário e chumbo, ou Pb0,61Ba0,39Nb2O6 (estrutura tungstênio bronze). Compósitos dos sistemas ferroelétrico/ferrita foram obtidos na razão molar de 80/20, utilizando o método convencional de mistura de óxidos. Para densificação dos corpos cerâmicos, em diferentes condições de temperatura/tempo, foram utilizadas as técnicas de sinterização convencional e sinterização assistida por pressão (ou no caso, prensagem uniaxial a quente). A relação entre tipo/combinação de fases, técnicas de sinterização, e parâmetros de processamento, com o grau de densificação e de integridade entre as fases foi determinada a partir da caracterização estrutural, microestrutural, física e elétrica dos corpos cerâmicos compósitos (particularmente para aqueles com ferrita de níquel). Como resultado, foi determinado pela primeira vez, um protocolo de processamento (validado apenas para a sinterização assistida por pressão, já que a convencional gerou corpos cerâmicos condutivos) que, independentemente das fases constituintes, possibilita a obtenção de compósitos adequados para investigação e aplicação como multiferróicos magnetoelétricos. Tal protocolo foi testado e bem sucedido para o caso dos compósitos com ferrita de cobalto. Para todos os casos de condições de processamento otimizadas, foram realizadas a caracterização dielétrica, magnética e magnetoelétrica, para a investigação da influência da fase ferroelétrica e/ou magnética nas propriedades multiferróicas. Os valores de coeficiente magnetoelétrico (xME) encontrados foram próximos ou superiores aqueles da maioria dos compósitos particulados já conhecidos, com a combinação PMN-PT/NFO, apresentando a maior razão dxME /dH entre os compósitos estudados. Um quadro geral da dependência da resposta magnetoelétrica em função dos principais parâmetros utilizados para a investigação, neste trabalho, é apresentado comprovando a estreita relação entre alta densidade e integridade de fases com a maximização do acoplamento magnetoelétrico.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:15:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3786.pdf: 6840707 bytes, checksum: 919c2db601be190ef44a75392a29b813 (MD5) Previous issue date: 2010-04-01 / Universidade Federal de Sao Carlos / The aim of this work was to study the spin effects in non-magnetic asymmetric n-type resonant tunneling diodes (RTD). For this purpose, we have used transport and polarization resolved magneto-photoluminescence measurement techniques. The optical polarization degree from quantum well (QW) and contact layers regions was studied as a function of voltage bias and magnetic field . In general, we have observed that the optical polarization and the excitonic spin-splitting from the QW emission is sensitive to the voltage bias. The contact layers emission as a funcition of voltage bias was also investigated under fixed magnetic field and it has shown large degrees of negative circular polarization. This behavior was associated to the occupation of the spin-split valence band in the GaAs bulk. We have also observed that the bi-dimensional electron gas (2DEG) emission is magnetic field favored by the magnetic field, as it has been reported in the literature. However, this study revealed that this emission also can be voltage bias induced. In addition, we unexpectly observed that the 2DEG-H and the 3D bulk emissions can exhibit up to -100% and +90 % of optical polarization degree respectively, depending on the voltage conditions. Emissions from the QW and contact layers were also investigated as a function of the magnetic field. We have observed that the polarization from QW and the 2DEG-H have an oscillatory behavior at some integer filling factor. Our results show that the circular polarization of the carriers in the QW should depend on various mechanisms, including the Landè g-factors of the different layers and the spin-polarization of the carriers in the contact layers and the density of carriers along the structure. / Este trabalho teve como objetivo o estudo dos efeitos de spin em diodos de tunelamento ressonante (RTD) assimétricos do tipo n não magnéticos. Utilizamos técnicas de medidas de transporte e magneto-fotoluminescencia resolvida em polarização. O grau de polarização ótica das regiões do QW e das camadas do contato foi estudado em função da voltagem e do campo magnético. Observou-se, de maneira geral, que o grau de polarização ótica e o spin splitting excitonico da emissão do QW é sensível às variações da voltagem. A emissão das camadas do contato em função da voltagem foi investigada sob valores fixos de campo magnético, apresentando alto grau de polarização circular negativo que foi atribuído a ocupação dos níveis de spin splitting da bandas de valência do bulk de GaAs. Como é conhecido na literatura, observou-se que o campo magnético favorece a emissão do gás bidimensional de elétrons (2DEG). Entretanto, esse estudo revelou que essa emissão pode também ser favorecida pelas condições de voltagem, a um campo magnético fixo. Além disso, observamos que para certos valores de voltagem, a emissão 2DEG-H pode exibir até - 100% de polarização ótica e a emissão do bulk 3D até +90%. As emissões do QW e camadas do contato foram também investigas em função do campo magnético. Oscilações no grau de polarização ótica da recombinação no QW bem como da emissão relacionada a recombinação entre 2DEG e buracos livres (2DEG-H) foram associadas às ocupações dos níveis de Landau em um campo magnético. De maneira geral,nossos resultados mostraram que a origem física da polarização circular da emissão do QW depende de vários mecanismos, incluindo o fator g de Landè de diferentes camadas, polarização de spin de portadores nas camadas do contato e densidade de portadores ao longo da estrutura.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:15:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3933.pdf: 1253578 bytes, checksum: 2e845487ed5ee8bb092282a8badc7bc3 (MD5) Previous issue date: 2011-05-20 / Universidade Federal de Sao Carlos / In the present work we present a geometric method to identify and measure the degree of entanglement of a two-qubit state. It is based on writing a map of the system state, from a non-unitary transformation. By introducing new parameters for such 4X4 matrix, the product of eigenvalues, two by two, acquire the form of squared 4D distances, having a Minkowski metric. If the squared distance is of the kind timelike, i.e.non-negative, the two-qubit system is separable. Otherwise, if it is spacelike, namely, the squared distance is negative, the two qubits are entangled. Besides being invariant by unitary transformations on the system state, the distances can be represented in a hyperbolic parameterized phase space, allowing a suitable graphic representation, i. e., in a phase space where the system trajectories can be drawn. The method is extended to a large class of 4x4 positive matrices having at most seven independent parameters, the D-7 manifold class. Using group theory methods we classify these states according to the symmetries of seven generators, where one of them commutes with the others. We illustrate the method and the theory by presenting several two-qubit systems found in the literature. We also study the symmetry breaking and the criticality in two-qubit Heisenberg Models, looking for signatures of quantum phase transitions in terms of the squared distances as well as in its derivatives. / O presente trabalho apresenta um método geométrico de caracterização e quanti.- cação de emaranhamento para sistemas de dois qubits baseado em mapas não unitários. Introduzimos novos parâmetros para o operador densidade de estados, de tal forma que o produto dos autovalores, dois a dois, adquirisse a forma de distâncias quadráticas no espaço quadridimensional, estas distâncias obedecem a métrica de Minkowski. Quando tais distâncias quadráticas forem não negativas o sistema é dito separável, por outro lado quando forem negativas o sistema está emaranhado. As distâncias quadráticas propostas são invariantes por transformações unitárias e podem ser representadas gra.camente em um espaço de fase hiperbólico parametrizado, onde uma análise quantitativa pode ser realizada e até mesmo trajetórias podem ser traçadas. O método é extendido para uma classe maior de estados de variedade D-7; isto é, com até sete parâmetros independentes, através do uso de teoria de grupos, onde classi.camos os estados de acordo com as sime- trias de seus sete geradores, sendo que um deles comuta com todos os outros. O método é ilustrado ao longo do trabalho com uma série de exemplos presentes na literatura. Por .m, estudamos as quebras de simetria em sistemas de Heisenberg de dois qubits procurando assinaturas de transições de fase quânticas de primeira ordem nas distâncias propostas e em suas derivadas.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:15:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4727.pdf: 2965326 bytes, checksum: 1bf3ced55d2436ab3d320325b3f83633 (MD5) Previous issue date: 2012-10-26 / This thesis study the phase transition, forms classical and quantum models of spin frustration. The Heisenberg model of spin 1/2 with exchange anisotropy with competitive interactions between first (J1) and second (J2) neighbors, called Model J1 − J2, will be analyzed through phase diagrams where we consider several parameters, including the frustration J2 and J1 what is the delimiter between the Ising and Heisenberg models. The Ising model is also studied in this work. We apply effective field theory (EFT) in finite clusters via differential operator technique (TOD). In particular starting phase diagrams of these models allowed us to observe the state antiferromagnetic (AF) and SAF called collinear (CAF), formed by horizontal lines (vertical) and ferromagnetic oriented along the vertical direction (horizontal) chains are oriented antiparalelo and a second stage still called SAF or (CAF-1) having alternate rows in ferromagnetic and antiferromagnetic. A special brackets is made for one phase called SAF-2 or CAF-2, comprised two consecutive columns ferromagnetic and antiferromagnetic next and so on, thereby constructing a new phase. With the application of the external field we had a phenomenon capable of generating structures in plateau magnetization. The plateau phenomenon is influenced by the frustration parameter _ = J2/J1, the plateau were studied for the Ising and Heisenberg models generate different results with satisfactory conclusion. The methods and models were applied to networks in two and three dimensions. / Nesta tese estudaremos a transição de fase, nas formas clássica e quântica, de modelos de spins frustrados. O modelo de Heisenberg de spin 1/2 com anisotropia de exchange com interações competitivas entre primeiros (J1) e segundos (J2) vizinhos, denominado modelo J1 − J2, será analisado através de diagramas de fases, onde consideramos vários parâmetros, dentre eles a frustração (_) e _ que é o delimitador entre os modelos de Ising e Heisenberg. O modelo de Ising também será estudado neste trabalho. Aplicamos a teoria de campo efetivo (EFT) em aglomerados finitos via técnica do operador diferencial (TOD). Nos diagramas de fases determinados a partir destes modelos, nos possibilitou observar os estados antiferromagnéticos (AF) e superantiferromagnético denominado de colinear (CAF), formado por linhas horizontais(verticais) orientadas ferromagneticamente e ao longo da direção vertical (horizontal) as cadeias se orientam antiparalelamente e ainda uma segunda fase denominada de superantiferromagnética-1 ou (CAF-1) que possui linhas alternadas em ferromagnéticas e antiferromagnéticas. Um parânteses especial se faz, para uma fase denominada superantiferromagnética-2 ou CAF-2, composta de duas colunas ferromagnéticas consecutivas e a seguinte antiferromagnética e assim sucessivamente, construindo com isso uma nova fase. Com a aplicação do campo externo tivemos um fenômeno capaz de gerar estruturas de platores na magnetização. O fenômeno de platô é influenciado pelo parâmetro de frustração _ = J2/J1, os platores foram estudados para os modelos de Ising e Heisenberg gerando diversos resultados com satisfatória conclusão. Os métodos e modelos foram aplicados para redes em duas e três dimensões.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:15:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4770.pdf: 4208250 bytes, checksum: 1f4eb419f4169e5a0ce5f5cbfe01b52f (MD5) Previous issue date: 2012-09-14 / Financiadora de Estudos e Projetos / Elastic Differential Cross Sections (EDCS) were measured for the interaction of electrons in the incident energy range of 100-1000 eV, with several polyatomic molecules, namely: ethane (C2H6), propane (C3H8), methanol (CH3OH), ethanol (C2H5OH), sulfur dioxide (SO2), tetramethylsilane - TMS (C4H12Si), tetrahydrofuran - THF (C4H8O), trimethylphosphate - TMP (C3H9O4P) and ethyl acetate (C4H8O2). Crossed beam geometry is used and the intensities of elastically scattered electrons selected by a retarding field analyzer are measured as function of the scattering angles. The covered angular range is from 5to 130and the relative flow technique is used to normalize experimental scattered intensities to absolute scale. The secondary standards are Ar and N2. Only for TMP the normalization to absolute scale relied on theoretical values calculated with the Independent Atom Model (IAM). The EDCS curve was manually extrapolated to generate data in the forward and backward directions that were not covered experimentally. The full curve of EDCS from 0º to 180º was then integrated to give the Integral Elastic Cross Sections (IECS) and Momentum Transfer Cross Section (MTCS) in the 100 1000 eV interval. Part of results of this study has already appeared in scientific articles in the specialized literature. The results are new for TMP and ethyl acetate. The present experimental values of EDCS, IECS and MTCS are reported in comparison with available data. There was no experimental data in the literature to be compared with our measurements, in the 200 1000 eV except for THF. The theoretical data used for comparison are based on the Schwinger Variational Iterative Method (SVIM) and the Pade Approximant with the computer code EpolyScatD. In addition, the IAM and the Additivity Rule (AR) were also used to generate theoretical EDCS values. In general, a good agreement was seen between theoretical and experimental values. This study points out the importance of inclusion of the absorption effects in the optical potential, especially for intermediate energy electrons and scattering angles above 20º. / Neste trabalho, realizamos os estudos experimentais da interacao de eletrons na faixa de energia incidente de 100 a 1000 eV, com moleculas poliatomicas, sendo elas: o etano (C2H6), propano (C3H8), metanol (CH3OH), etanol (C2H5OH), dioxido de enxofre (SO2), tetrametilsilano - TMS (C4H12Si), tetrahidrofurano THF (C4H8O), trimetilfosfato TMP (C3H9O4P) e acetato de etila (C4H8O2). Valores de secoes de choque diferenciais elasticas foram determinados em arranjo experimental de feixes cruzados. As intensidades de espalhamento elastico foram medidas em funcao do angulo de espalhamento apos selecao dos eletrons em um analisador do tipo campo retardador. As intensidades relativas foram normalizadas para escala absoluta atraves da Tecnica do Fluxo Relativo (TFR), usando Ar e N2 como compostos padroes. Apenas para o TMP a normalizacao foi feita a resultados teoricos calculados com o modelo dos atomos independentes (MAI). Investigou-se tambem, a metodologia de determinacao do fluxo gasoso, essencial na obtencao de valores absolutos das secoes de choques (SCs). Desta forma, sao apresentados valores experimentais, para a faixa de energia mencionada e intervalo angular de 5º a 130º, de Secoes de Choque Diferencial Elastica (SCDE). Tambem obtivemos valores de Secao de Choque Integral Elastica (SCIE) e Secao de Choque de Transferencia de Momento (SCTM) na mesma faixa de energia. Parte dos resultados deste estudo foi divulgada em artigos cientificos publicados na literatura especializada, e sao ineditos nos casos do TMP e acetato de etila. Os dados teoricos utilizados para comparacao sao de estudos de colaboracao teoricoexperimental que utiliza a teoria baseada nos metodos Variacional Iterativo de Schwinger (MVIS) e Aproximante de Pade com o programa computacional EpolyScatD. Alem disso, utilizou-se tambem, o MAI e a Regra da Aditividade (RA) para geracao de dados teoricos de SC. A comparacao teoricoexperimental apresentou boa concordancia e consequentemente confianca nos dados obtidos, alem disso, permitiu tambem, mostrar a importancia da inclusao do efeito de absorcao nos calculos teoricos de SCDE para energias intermediarias e angulos maiores que 20º.