In this work, we theoretically analyze the behavior of a Bose-Einstein condensate when it is submitted to oscillatory interactions. For that, a homogeneous magnetic field is applied, tuned near a Feshbach resonance, and then it is set to oscillate in time. This variation of the magnetic field causes a scattering length oscillation, which oscillates to interatomic interaction. Thus, we study collective and topological excitations due this oscillation in the interaction. In addition, we have seen a coupling between collective modes as well a dynamical phase transition associated to topological excitation / Neste trabalho, analisamos teoricamente o comportamento de um condensado de Bose-Einstein quando submetido a interações oscilatórias. Para tal, é aplicado um campo magnético homogêneo, sintonizado próximo a uma ressonância de Feshbach e então colocado a oscilar no tempo. Esta variação do campo magnético faz com que o comprimento de espalhamento oscile, oscilando portanto a interação entre os átomos. Com isso, estudamos as excitações coletivas e topológicas provocadas devido a oscilação da interação. Além disso, vimos o acoplamento entre modos coletivos e uma transição de fase dinâmica associada a excitação topológica

In this work, we theoretically analyze the behavior of a Bose-Einstein condensate when it is submitted to oscillatory interactions. For that, a homogeneous magnetic field is applied, tuned near a Feshbach resonance, and then it is set to oscillate in time. This variation of the magnetic field causes a scattering length oscillation, which oscillates to interatomic interaction. Thus, we study collective and topological excitations due this oscillation in the interaction. In addition, we have seen a coupling between collective modes as well a dynamical phase transition associated to topological excitation / Neste trabalho, analisamos teoricamente o comportamento de um condensado de Bose-Einstein quando submetido a interações oscilatórias. Para tal, é aplicado um campo magnético homogêneo, sintonizado próximo a uma ressonância de Feshbach e então colocado a oscilar no tempo. Esta variação do campo magnético faz com que o comprimento de espalhamento oscile, oscilando portanto a interação entre os átomos. Com isso, estudamos as excitações coletivas e topológicas provocadas devido a oscilação da interação. Além disso, vimos o acoplamento entre modos coletivos e uma transição de fase dinâmica associada a excitação topológica

Orientadores: José Antonio Brum, Maria José Santos Pompeu Brasil / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica "Gleb Wataghin" / Made available in DSpace on 2018-09-25T12:25:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dacal_LuisCarlosOgando_D.pdf: 741881 bytes, checksum: ef1f4f4de5b4cb56dc940d21e94af4a7 (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: Um sistema físico com presença de partículas indistinguíveis interagentes cria a rica possibilidade do estudo dos efeitos de correlação e troca, os quais são frutos desta indistinguibilidade. O complexo mais simples para a manifestação destes efeitos seria aquele onde apenas duas partículas indisntinguíveis estão presentes. Em física da matéria condensada, estes complexos são os éxcitons, os doadores e os aceitadores carregados. No caso específico de poços quânticos semicondutores, a não parabolicidade da banda de valência faz com que éxcitons e doadores negativamente carregados sejam os complexos com modelamento teórico mais simples. Apesar da previsão da estabilidade dos éxcitons carregados ("trions") ter sido feita no final da década de 50 para os materiais semicondutores tipo "bulk", sua primeira observação experimental só ocorre no início da década de 90 e em poços quânticos, onde o confinamento unidimensional das cargas aumenta a energia de ligação destes complexos em uma ordem de grandeza. Desde então iniciou-se uma intensa pesquisa a respeito da física destes complexos pois a blindagem das interações coulombianas nos materiais semicondutores permite que campos magnéticos usuais em laboratórios sejam capazes de provocar fortes alterações na energia de ligação dos "trions". Outra rica possibilidade de investigação é o fato dos éxcitons carregados aparecerem como um estado intermediário entre o éxciton neutro e a singularidade do nível de Fermi quando a concentração de elétrons dopantes na amostra é aumentada. Nesta tese apresentamos um estudo teórico dos éxcitons carregados e dos doadores negativamente carregados em poços quânticos de GaAs/Al0.3G a0.7As considerando os efeitos da presença de campos elétricos e magnéticos externos. Nossa contribuição acrescenta um método simples, preciso e fisicamente transparente para o modelamento teórico destes complexos em contraposição às poucas e complexas abordagens até agora apresentadas na literatura científica. Nossos resultados mostram que os defeitos de interface dos poços quânticos desempenham um papel fundamental na dinâmica dos "trions" contrariando as conclusões de alguns estudos experimentais, mas confirmando a visão de outros / Abstract: A physical system where indistinguishable particles interact with each other creates the possibility of studying correlation and exchange effects. The simplest system is that one with only two indistinguishable particles. In condensed matter physics, these complexes are represented by charged excitons, donors and acceptors. In quantum wells, the valence band is not parabolic, therefore, the negatively charged excitons and donors are theoretically described in a simpler way. Despite the fact that the stability of charged excitons (trions) is known since the late 50s, the first experimental observation occurred only at the early 90s in quantum well samples, where their binding energies are one order of magnitude larger due to the one dimensional carriers confinement. After this, these complexes became the subject of an intense research because the intrinsic screening of electrical interactions in semiconductor materials allows that magnetic fields that are usual in laboratories have strong effects on the trion binding energy. Another rich possibility is the study of trions as an intermediate state between the neutral exciton and the Fermi edge singularity when the excess of doping carriers is increased. In this thesis, we present a theoretical study of charged excitons and negatively charged donors in GaAs / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Investigamos os efeitos das excitações duas partículas-dois buracos no espalhamento inelástico de elétrons na região quase-elástica. As funções resposta nuclear longitudinal são obtidas na aproximação do gás de Fermi não ideal. Os aspectos novos do tratamento apresentado, envolvem a escolha de técnicas de discretização que permitem a solução do problema através da inversão sucessiva de matrizes numéricas. Os resultados numéricos são obtidos para o núcleo do 56Fe e a soma coulombiana é calculada. Em seguida, a seção de choque de espalhamento quase-livre é obtida através da teoria de reações de Feshbach e a representação óptica de fundo. Este tratamento separa a seção de choque en partes lisa e de flutuação. A contribuição de flutuação é expressa em termos de potenciais ópticos usando a teoria de Kerman e McVoy. / We investigate the effects of two particle-two hole excitations on inelastic electron scattering in the quasi-elastic region. The longitudinal nuclear response functions are obtained in the framework of the Fermi gas model. The new aspects of this treatment, involve the choice of discretization techniques that allow for the solution of the problem through sucessive numerical matrix inversion. Numerical results are obtained for the 56Fe nucleus and the coulomb sum is calculated. The quasi-free scattering cross section is next obtained using the Feshbach rec- tions theory and the optical-background representation. This treatment separates the cross section into smooth and fluctuating parts. The fluctuation contribution is expressed in terms of optical potentials using the theory of Icerman and McVoy.

Investigamos os efeitos das excitações duas partículas-dois buracos no espalhamento inelástico de elétrons na região quase-elástica. As funções resposta nuclear longitudinal são obtidas na aproximação do gás de Fermi não ideal. Os aspectos novos do tratamento apresentado, envolvem a escolha de técnicas de discretização que permitem a solução do problema através da inversão sucessiva de matrizes numéricas. Os resultados numéricos são obtidos para o núcleo do 56Fe e a soma coulombiana é calculada. Em seguida, a seção de choque de espalhamento quase-livre é obtida através da teoria de reações de Feshbach e a representação óptica de fundo. Este tratamento separa a seção de choque en partes lisa e de flutuação. A contribuição de flutuação é expressa em termos de potenciais ópticos usando a teoria de Kerman e McVoy. / We investigate the effects of two particle-two hole excitations on inelastic electron scattering in the quasi-elastic region. The longitudinal nuclear response functions are obtained in the framework of the Fermi gas model. The new aspects of this treatment, involve the choice of discretization techniques that allow for the solution of the problem through sucessive numerical matrix inversion. Numerical results are obtained for the 56Fe nucleus and the coulomb sum is calculated. The quasi-free scattering cross section is next obtained using the Feshbach rec- tions theory and the optical-background representation. This treatment separates the cross section into smooth and fluctuating parts. The fluctuation contribution is expressed in terms of optical potentials using the theory of Icerman and McVoy.

Espectros Raman de super-redes &#948-dopadas, na geometria de retro¬espalhamento, mostram uma estrutura na região do fônon LO que é alargada e deslocada em relação à correspondente linha observada no material intrínseco. Neste trabalho, este fenômeno é teoricamen¬te explicado através do acoplamento de um fônon LO de momento q, propagando-se ao longo da super-rede, com as excitações eletrônicas desse sistema. O deslocamento e o alargamento da linha são obtidos através do cálculo da auto-energia desse fônon, a qual pode ser expressa em termos da função resposta densidade-densidade do gás de elétrons modulado. Efeitos da interação elétron-elétron são tratados através da aproximação das fases aleatórias (RPA). / The Raman spectra of &#948-doping superlattice, in backscattering ge¬ometry, show a structure in the region of the LO phonon which is broadened and shifted in comparison whit the same structure in the intrinsic material. In this work, this phenomena is interpreted as consequence of the coupling of LO xne-phonon of momentum q, along the axis of the superlattice, whit the excitations of the modulate electron gas, that exists in this system. The shift and the broadening of the phonon are calculated as the real and imagi¬nary parts of the phonon self-energy, which in turn is related to the density-density response function of modulate electron gas. Effects of electron-electron interaction are calculated within the Random Phase Approximation (RPA).

Marcos Roberto da Silva Tavares / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Física, 2013

Submitted by Gustavo Caixeta (gucaixeta@gmail.com) on 2017-02-16T11:18:49Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 6938402 bytes, checksum: fb41e6cefca4bd2d991d4410e29b86fb (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-16T11:18:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 6938402 bytes, checksum: fb41e6cefca4bd2d991d4410e29b86fb (MD5) Previous issue date: 2004-03-05 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior, CAPES, Brasil / A presença de impurezas não magnéticas em matérias magnéticos com comportamento de baixa dimensionalidade pode alterar drasticamente suas propriedades. Por exemplo, a substituição dos ́íons magnéticos Cu 2+ por ́íons não magnéticos, aumentam as correlações antiferromagnéticas em cupratos supercondutores. Neste trabalho, tratamos das interações entre impurezas não magnéticas e excitações topológicas, além de investigarmos alguns de seus efeitos nas propriedades do sistema. Encontramos as frequências características de possíveis oscilações de sólitons em torno de impurezas em antiferromagnetos isotrópicos. Já as interações impurezas-vórtices, em ferromagnetos planares, mostraram-se atrativas, o que leva a uma redução na temperatura de transição de fase de Kosterlitz-Thouless. / The presence of non-magnetic impurities in low-dimensional magnetic materials can drastically change their properties. For example, when Cu 2+ ions was substituted by non-magnetic ones, antiferromagnetic correlations are enhanced in high-T c cuprate superconductors. In this work, we deal with the interactions between non-magnetic impurities and topological excitations and also investigate some of their effects on the properties of the system. We found the characteristics frequencies of possible oscilla- tory motions of solitons around non-magnetic impurities in isotropic antiferromagnets. The impurity-vortex interaction, in planar ferromagnets, was found to be attractive, what led to a reduction of the Kosterlitz-Thouless phase transition temperature

Espectros Raman de super-redes &#948-dopadas, na geometria de retro¬espalhamento, mostram uma estrutura na região do fônon LO que é alargada e deslocada em relação à correspondente linha observada no material intrínseco. Neste trabalho, este fenômeno é teoricamen¬te explicado através do acoplamento de um fônon LO de momento q, propagando-se ao longo da super-rede, com as excitações eletrônicas desse sistema. O deslocamento e o alargamento da linha são obtidos através do cálculo da auto-energia desse fônon, a qual pode ser expressa em termos da função resposta densidade-densidade do gás de elétrons modulado. Efeitos da interação elétron-elétron são tratados através da aproximação das fases aleatórias (RPA). / The Raman spectra of &#948-doping superlattice, in backscattering ge¬ometry, show a structure in the region of the LO phonon which is broadened and shifted in comparison whit the same structure in the intrinsic material. In this work, this phenomena is interpreted as consequence of the coupling of LO xne-phonon of momentum q, along the axis of the superlattice, whit the excitations of the modulate electron gas, that exists in this system. The shift and the broadening of the phonon are calculated as the real and imagi¬nary parts of the phonon self-energy, which in turn is related to the density-density response function of modulate electron gas. Effects of electron-electron interaction are calculated within the Random Phase Approximation (RPA).

Orientador: Francisco das Chagas Marques / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica "Gleb Wataghin" / Made available in DSpace on 2018-08-14T18:36:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Barbieri_PauloFernando_D.pdf: 3626831 bytes, checksum: 0f15b74219acbe9e82e54ae2ce3d1ed4 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Esta tese mostra um estudo realizado sobre implantação de xenônio (Xe) em uma matriz amorfa de silício (a-Si) utilizando a técnica de Deposição Assistida com Feixe de Íons (IBAD). Para esta finalidade, um feixe de íons de Xe com energia de 1500 eV, obtido de um canhão tipo Kaufman, foi utilizado para a realização de sputtering de um alvo de silício, produzindo um filme de a-Si em um substrato colocado a 15 cm de distância via deposição. Ao mesmo tempo outro feixe de íons de Xe, obtido por um segundo canhão de energia variável (0 a 300 eV), implantava átomos na rede do a-Si que estava em formação. Foi possível implantar concentrações de xenônio de até 5% com energia da ordem de 50 eV. Esta energia de implantação é de várias ordens de grandeza menor do que a energia utilizada no processo convencional de implantação que utiliza valores de energia de ordem de milhares de eV. Para investigar o Xe dentro da matriz amorfa de Si foram utilizadas técnicas de excitações atômicas XAS (X-Ray Absorption Spectroscopy), XPS (X-Ray Photoelectron Spectroscopy) e XAES (X-Ray Auger Excited Spectroscopy) e também simulações teóricas para XAS. Os resultados experimentais de XAS indicam que os átomos de Xe são implantados majoritariamente de forma dispersa pela matriz, isolados dentro de defeitos estruturais. Medidas de XPS mostram que os níveis eletrônicos de caroço dos átomos de xenônio são alterados em função do sítio de aprisionamento, que por sua vez, estão relacionados com a energia de implantação. Um estudo utilizando uma combinação de XPS e XAES permitiu identificar e separar as contribuições relativas às alterações eletrônicas observadas nos átomos de Xe devido a inserção deles dentro do a-Si. A análise destes resultados, XPS/XAES, forneceu indícios sobre os tamanhos das cavidades hospedeiras dos átomos de Xe. Simulações teóricas de XAS foram bastante satisfatórias e corroboram com as observações realizadas por XPS/XAES e indicam timidamente formações de aglomerados para alguns casos, ou seja, minoritariamente. Dependendo da energia de implantação, a dinâmica de crescimento do filme é alterada possibilitando estruturas diferentes na matriz. Foi também constatado que o aumento da densidade do a-Si por efeito de compactação pode ser mascarado pela introdução de elementos com massas relativamente grandes, como por exemplo, Xe / Abstract: A study of xenon (Xe) implantation in amorphous silicon (a-Si) by Ion Beam Assisted Deposition (IBAD) technique is investigated in this thesis. A Xe ion beam with energy of 1500 eV, obtained from a Kaufman gun, was used for sputtering a Si target, depositing an a-Si film on the substrate holder placed 15 cm apart. Simultaneously, another Xe beam with variable energy (0 ¿ 300 eV), was used to bombard the a-Si for the implantation of Xe atoms. It was obtained Xenon concentration up to 5%, using energy as low as 50 eV, which is orders of magnitude smaller than those usually used by conventional implantation, that requires thousands of eV. For the investigation of the Xe atoms in the a-Si matrix, XAS (X-Ray Absorption Spectroscopy), XPS (X-Ray Photoelectron Spectroscopy) and XAES (X-Ray Auger Excited Spectroscopy) techniques and theoretical simulations of XAS were used. The experimental results of XAS showed that Xe atoms are dispersed in the a-Si matrix as isolated element majoritively into structural defects. XPS measurement shows that the electronic core levels of the Xe atoms are shifted as function of the trapping site, which in turn, are related to the energy implantation. The use of XPS and XAES allowed the identification and the separation of the contribution to the shift in the binding energy due to the relaxation energy. The analysis of this results, XPS/XAES, provided indications as to size of the cavity containing the trapped Xe. XAS theoretical simulations gave satisfactory results and corroborate with XPS/XAES observations and tentativelly indicated small clusters, for a minority of cases. Depending on the implantation energy, the growth dynamics of the films is changed, allowing different structures in the matrix. It was also verified that the increase in the density of the film by the packing effect is obscured by the introduction of heavier elements, for example, Xe / Doutorado / Física da Matéria Condensada / Doutor em Ciências