These de troisieme cycle présentée a l'Universite de Provence pour obtenir le titre de Docteur en Physique Theorique

We perform the coupling of a scalar field to the action principle of the / BF type introduced by Capovilla, Montesinos, Prieto, and Rojas; known / as CMPR, which describes general relativity and includes the Immirzi parameter. / This coupling is naturally also valid in the framework of the modified / CMPR action with cosmological constant developed by Montesinos and / Velázquez. / .

Orientador: Dante Homero Mosca / Coorientadora: Juliana Zarpellon / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Exatas, Programa de Pós-Graduação em Física. Defesa: Curitiba, 28/07/2016 / Inclui referências : f. 86-92 / Resumo: Neste trabalho, descrevemos as propriedades magnéticas do sistema composto por multicamadas de cobalto e platina (Co/Pt) recobertas por um filme nanocristalino de óxido de cério (CeO2 ou céria). O óxido de cério nanocristalino com vacâncias de oxigênio é um material com grande potencial tecnológico devido a algumas propriedades peculiares como ser transparente, isolante e ferromagnético à temperatura ambiente. Por sua vez, as multicamadas de (Co/Pt) apresentam grande anisotropia perpendicular magnética e um alto valor de magnetização de saturação. Neste trabalho, estudamos o acoplamento magnético entre estas duas estruturas em função da espessura da camada e do material de separação, ouro (Au) ou platina (Pt). As nanoestruturas analisadas podem ser descritas como FM1 / X / FM2, onde FM1 corresponde à camada de 20 nm de CeO2, FM2 corresponde a multicamada Co(0.6 nm) /Pt (0.8 nm) repetida 5 vezes, e X uma camada de 10 nm de Au ou camadas de Pt com espessuras de 20, 10, 5 e 3 nm. Essas nanoestruturas foram crescidas sobre substratos comerciais de silício (Si) monocristalino cobertos por uma camada de óxido (SiO2) recoberta por uma camada de 20 nm de Pt. As amostras de multicamadas de Co/Pt e as camadas espaçadoras de Au ou Pt foram fabricadas através da técnica de pulverização catódica e, posteriormente, filmes de CeO2 foram integrados à estrutura por eletrodeposição potenciostática. Difração de raios X e microscopia eletrônica de transmissão em modo de seção transversal foram utilizadas para caracterização estrutural do sistema. As medidas magnéticas foram executadas pela técnica de magnetometria por amostra vibrante, usando o método de análise dos ciclos menores de histerese magnética para investigar a reversão da magnetização das camadas individuais. Através da análise dos ciclos de histerese magnética, diferentes regimes de acoplamento magnético entre os filmes de céria e multicamadas (Co/Pt) são observados para diferentes materiais e espessuras da camada espaçadora. Destas medidas experimentais, também é possível observar o caráter magnético dipolar da interação de acoplamento, isto é, o campo magnético de fuga criado pelas multicamadas Co/Pt através da camada espaçadora de ouro ou platina. O modelo fenomenológico de Stoner- Wohlfarth estendido com um termo de acoplamento magnético intercamadas foi usado para descrever o comportamento magnético dos filmes acoplados magneticamente. Deste modelo obtivemos o valor de 18 ?J/m2 para a densidade energia de acoplamento magnético, em torno de 10 vezes menor que o caso do acoplamento antiferromagnético intercamadas no sistema Co/Cu(1 monocamada)/FeMn. Este acoplamento é praticamente independente da temperatura no intervalo investigado de 10 K a 300 K. A análise de energia magnética da configuração de estados de magnetização dentro deste modelo mostrou que o termo de acoplamento contribui para a estabilização da magnetização perpendicular na nanoestrutura magnética em estado de remanência e dentro da região de campo magnético entre +250 Oe e -250 Oe. Essa região de campo da ordem de várias dezenas de Oersted é interessante para aplicações como eletrodos ferromagnéticos em dispositivos spintrônicos baseados em magnetização perpendicular. / Abstract: Here we describe the magnetic properties of the system composed by cobalt and platinum multilayers (Co / Pt) covered with nanocrystalline films of cerium oxide (CeO2 or ceria). The nanocrystalline oxygen defective cerium oxide is a material with high technological potential due to some peculiar properties such as being transparent, insulating, and ferromagnetic at room temperature. In turn, the multilayer (Co/Pt) present a large perpendicular magnetic anisotropy and a high saturation magnetization value. We studied the magnetic coupling between these two structures depending on the spacer layer thickness and the spacer material, gold (Au) or platinum (Pt). The nanostructures analyzed can be described as FM1 / x / FM2 where the FM1 corresponds to a 20nm layer of CeO2, FM2 corresponds to [Co(0.6 nm)/Pt(0.8 nm)]x5 multilayer and X, a 10 nm thick Au layer or Pt layers with thicknesses of 20, 10, 5 and 3 nm. These nanostructures were grown on commercial substrates of silicon (Si) covered with a monocrystalline oxide layer (SiO2) coated with a 20 nm Pt layer. Samples of Co/Pt Multilayer with Au or Pt spacer layers were fabricated by sputtering technique and then, CeO2 films were integrated to the structure by potentiostatic electrodeposition. X-ray diffraction and transmission electron crosssectional microscopy were used for structural characterization of the system. Magnetic measurements were performed by vibrating sample magnetometry, using the minor magnetic hysteresis cycles analysis method to investigate the magnetization reversal of the individual layers. By analyzing the magnetic hysteresis cycles, different magnetic coupling schemes between ceria films and (Co/Pt) multilayers are observed for different materials and thicknesses of the spacer layer. From these experimental measurements, it is also possible to observe the magnetic dipole character of the coupling interaction, i.e. the stray magnetic field created by the multilayer Co/Pt through the spacer layer of gold or platinum. The phenomenological model of Stoner- Wohlfarth extended with an interlayer magnetic coupling term was used to describe the magnetic behavior of films magnetically coupled. In this model we obtained the value of 18 mJ / m2 for the magnetic coupling energy. This coupling is virtually temperature independent in the range investigated 10 K to 300 K. The magnetic energy analysis of the magnetization states in this model showed that the coupling term contributes to stabilizing the perpendicular magnetization in the field region between +250 and -250 Oe. Perpendicular stabilization within this field is interesting for applications such as ferromagnetic electrodes in spintronic devices based on perpendicular magnetization

Orientador: Prof. Dr. Ivo Alexandre Hümmelgen / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Exatas, Curso de Pós-Graduação em Física. Defesa: Curitiba, 15/12/2017 / Inclui referências : f. 93-102 / Resumo: O trabalho atual investiga a melhoria das propriedades de transporte de carga em transistores de efeito de campo de baixa tensão (FETs), que utilizam poli(3-hexiltiofeno-2,5-diil) (P3HT) não-100% e 100% regioregular como os semicondutores orgânicos, e poli(álcool vinílico) reticulado (cr-PVA) como isolante. O trabalho de pesquisa realizado durante o projeto pode ser dividido em duas partes. A primeira parte investiga a melhoria das propriedades de transporte de carga na interface cr-PVA/P3HT, e a influência de defeitos de regioregularidade de P3HT nas propriedades da interface. A segunda parte demonstra a preparação de filmes finos que consistem em moléculas alinhadas de P3HT 100% regioregular e, consequentemente, a aplicação desses filmes alinhados para o desenvolvimento de dispositivos de alto desempenho. No caso da primeira parte, o problema essencial é que o transporte de carga na interface de cr-PVA/P3HT está limitado pela presença de armadilhas na interface que correspondem aos dipolos de superfície de cr-PVA. Esses dipolos de superfície possuem a capacidade de modificar a distribuição de carga em moléculas adjacentes de P3HT, o que pode levar à localização e a captura de cargas. Isso representa um problema fisico complexo, sendo que a variação de energia potencial na interface depende da posição e orientação das armadilhas dipolares em relação às moléculas de P3HT. No entanto, a solução é conceitualmente simples, pois, em princípio, é apenas necessário passivar as armadilhas. Para conseguir isso, é apresentada uma técnica experimental econômica, na qual a superfície de cr-PVA é tratada com um surfactante catiônico, brometo de hexadeciltrimetilamónio (CTAB). As cabeças hidrofílicas carregadas positivamente de CTAB visam a passivação das armadilhas carregadas negativamente da superfície de cr-PVA. A deposição de CTAB sobre o cr-PVA, em relação ao cr-PVA somente, resulta em aumento significativo na capacitância do isolanate (Ci), e as imagens de microscopia de força atômica (AFM) mostram que a superfície de cr-PVA é coberta com grãos de surfactante bem conectados. Em caso de dispositivos baseados em P3HT não-100% regioregular, este tratamento resulta em uma melhora da mobilidade de efeito de campo (?FET) por um fator de ~3 (?FET médio de 0.44 cm2/V.s) quando comparado aos dispositivos não tratados. Para investigar como o tratamento do surfactante modifica o transporte de carga na interface, a variação de ?FET em função da espessura efetiva do gargalo do canal (l0) também é analisada e discutida detalhadamente. Curiosamente, ao contrário dos dispositivos baseado em P3HT não-100% regioregular, o tratamento com surfactante em dispositivos baseado em P3HT 100% regioregular resulta em degradação de ?FET e do desempenho geral dos dispositivos. Isso indica que a interação de defeitos de regioregularidade e armadilhas de superfície de cr-PVA é um fator crítico que afeta as propriedades de transporte de carga na interface cr-PVA/P3HT. Para investigar este assunto, a interação das moléculas de P3HT não-100% e 100% regioregular com dipolos de superfície de cr-PVA é investigada usando espectroscopia de absorbância, AFM e cálculos de química quântica. Observa-se que, dependendo da presença ou ausência de defeitos de regioregularidade de P3HT (e, portanto, da planaridade molecular), o contato entre as moléculas de P3HT e os dipolos de superfície de cr-PVA afeta a ordem molecular do P3HT de forma diferente. Por causa dos defeitos de regioregularidade, as moléculas de polímero não-100% regioregular produzem momentos de dipolo mais altos em comparação com moléculas 100% regioregular. Consequentemente, discute-se como a interação de moléculas de P3HT não-100% e 100% regioregular com dipolos de cr-PVA contribuem à desordem energética na interface cr-PVA/P3HT. Neste caso, o transporte de carga em dispositivos de FET é investigado para quatro espessuras diferentes de P3HT não-100% e 100% regioregular. Os resultados elétricos mostram que o comportamento de ?FET × l0 e a dependência de ?FET na espessura do canal são uma função forte da presença ou ausência de defeitos de regioregularidade de P3HT. Neste trabalho, os dispositivos (não tratados) baseados em P3HT 100% regioregular demonstram ?FET tão alto quanto 1.20 cm2/V.s. Esses valores tornam esses dispositivos reconhecíveis para a integração em várias aplicações comerciais. No entanto, um desenho de circuitos para muitas outras aplicações de alto desempenho impõem um requisito de ?FET mais rigoroso (> 5 cm2/V.s). Para alcançar este marco, na segunda parte do projeto de pesquisa, está apresentada uma técnica de deposição simples (chamado, floating-film transfer method, em inglês), que permite o alinhamento supra-molecular das moléculas de P3HT 100% regioregular. A aplicação de filmes de polímero alinhados em FETs resulta em valores de ?FET de até 8 cm2/V.s, que é o valor mais alto reportado até agora para os FETs baseados em P3HT. Palavras-chaves: Transistores orgânicos de efeito de campo, poli(3-hexiltiofeno-2,5-diil) livre de defeitos, regioregularidade, poli(álcool vinílico) reticulado, interface isolante/semicondutor, armadilhas dipolares. / Abstract: The current work investigates the improvement of charge transport properties in low-voltage organic field-effect transistors (OFETs) that utilize non-100% and 100% regioregular poly(3-hexylthiophene-2,5-diyl) (P3HT) as the organic semiconductors, and cross-linked poly(vinyl alcohol) (cr-PVA) as the gate insulator. The essential research work performed during the project can be divided into two parts. The first part investigates the improvement of charge transport properties at the cr-PVA/P3HT interface, and the influence of regioregularity defects of P3HT on interface properties. The second part demonstrates the development of high performance OFETs based on supra-molecularly aligned thin films of 100% regioregular P3HT. In the case of the first part, the essential problem in hand is that charge transport at the cr-PVA/P3HT interface is limited by the presence of charge traps at the interface corresponding to the surface dipoles of cr-PVA. These surface dipoles hold the ability to modify charge distribution on adjacent P3HT molecules, which can lead to localization and trapping of otherwise mobile charge carriers. This presents a physically complex problem, since the potential energy variations at the interface depends on the position and orientation of the dipolar traps with respect to P3HT molecules. However, the solution is conceptually simple since, in principle, it is only required to passivate the traps. In order to achieve this, a cost-effective experimental technique is presented, in which the cr-PVA surface is treated with a cationic surfactant, hexadecyltrimethylammonium bromide (CTAB). The positively charged hydrophilic heads of CTAB are aimed at passivating the negatively charged traps of the cr-PVA surface. The deposition of CTAB over cr-PVA leads to significant enhancement in gate insulator capacitance (Ci), and the atomic force microscopy (AFM) images show that the cr-PVA surface is covered with well-connected surfactant grains. In the case of non-100% regioregular P3HT OFETs, this treatment results in an improvement of field-effect mobility (?FET) by a factor of ~3 (average ?FET of 0.44 cm2/V.s) when compared to untreated devices. In order to investigate how the surfactant treatment modifies charge transport at the interface, variation of ?FET as a function of the effective bottleneck thickness of the conducting channel (l0) is also analyzed and thoroughly discussed. Quite interestingly, contrary to non-100% regioregular P3HT devices, the surfactant treatment in 100% regioregular P3HT devices leads to degradation of ?FET and overall device performance. This indicates that the interaction of regioregularity defects and cr-PVA surface traps is a crucial factor affecting charge transport properties at the cr-PVA/P3HT interface. In order to address this issue, the interaction of non-100% and 100% regioregular P3HT molecules with cr-PVA surface dipoles is investigated using UV-vis absorbance spectroscopy, AFM and quantum chemical calculations. It is observed that, depending on the presence or absence of regioregularity defects of P3HT (and thus the molecular planarity); the intimate contact between P3HT molecules and cr-PVA surface dipoles affects the molecular order of P3HT differently. Because of the regioregularity defects, the non-100% regioregular polymer molecules produce higher dipole moments compared to 100% regioregular molecules. Consequently, it is discussed how the interaction of non-100% and 100% regioregular P3HT molecules with cr-PVA surface dipoles contribute differently to the potential energy variations at the cr-PVA/P3HT interface. In this case, the charge transport in FET devices is investigated for four different thicknesses of both non-100% and 100% regioregular P3HT. The electrical results reveal that the behavior of ?FET × l0 and the dependence of ?FET on channel thickness are a strong function of the presence/absence of the regioregularity defects of P3HT. In this project, the untreated 100% regioregular P3HT devices demonstrate ?FET as high as 1.20 cm2/V.s. Such high values make these devices recognizable for translation to various commercial applications. However, the circuit designs of many other high performance applications impose a more stringent ?FET requirement (> 5 cm2/V.s). In order to achieve this landmark, in the second part of the research project, a simple and cost-effective deposition technique (floating-film transfer method) is presented, which allows supra-molecular alignment of 100% regioregular P3HT molecules. The application of aligned polymer films in FET devices leads to the demonstration of ?FET values as high as 8 cm2/V.s, which is the highest value reported so far for P3HT based OFETs. Keywords: Organic field-effect transistors, defect-free poly(3-hexylthiophene-2,5-diyl), regioregularity, cross-linked poly(vinyl alcohol), insulator/semiconductor interface, dipolar charge traps.

Orientador: Prof. Dr. Marlus Koehler / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Exatas, Programa de Pós-Graduação em Física. Defesa: Curitiba, 04/08/2017 / Inclui referências : f. 106-113 / Resumo: A busca por novas fontes de energia renováveis incentivou diversas pesquisas científicas no campo dos dispositivos fotovoltaicos orgânicos (OPV), em especial aquelas baseadas em interfaces polímero/fulereno. Neste trabalho investigamos, usando a teoria do funcional da densidade (DFT), as propriedades eletrônicas de uma estrutura onde um derivado de fulereno (PC71BM) é ligado (ancorado) ao polímero PSiF-DBT através de átomos ponte de silício. A análise das cargas atômicas nos deu um indício de que a ligação entre o PC71BM e o PSiF poderia ser facilitada por atração eletrostática entre os átomos ponte de silício e oxigênio. As nossas simulações indicaram que a distribuição espacial dos orbitais moleculares e as transferências de carga no estado fundamental, entre o fulereno e o polímero, leva a uma polarização oriunda da distribuição de carga nos materiais, o fulereno fica carregado negativamente, e o polímero fica carregado positivamente, levando à formação de um dipolo na interface, que de acordo com modelos na literatura, é responsável por uma melhor dissociação de éxcitons em dispositivos com este tipo de interface. Na comparação da estrutura ancorada com o complexo, formado pelo PC71BM e o PSiF-DBT separados, foi evidenciado que o dipolo na direção do fulereno para o polímero é maior para a estrutura ancorada do que no complexo. Foi feito uma análise da influência dos átomos ponte de silício e oxigênio, que ligam o fulereno ao polímero, por átomos de suas respectivas famílias da tabela periódica (Si ? C, Ge e O ? S, Se) e foi mostrado que a componente do dipolo na direção do polímero para o fulereno depende das propriedades destes átomos como, por exemplo, a eletronegatividade e raio covalente, mostrando assim um possível caminho para guiar a síntese de novos materiais entre polímeros e fulerenos com melhores respostas fotovoltaicas. Palavras-chave: Teoria do Funcional da Densidade; dissociação de éxciton; copolímeros doador-aceitador; fulerenos, fotovoltaicos orgânicos; células solares orgânicas. / Abstract: The search for new renewable energy sources has encouraged various scientific researches in the field of organic photovoltaic devices (OPV) based on polymers/fullerene interfaces. In this work we investigated, using the theory of functional density (DFT), the electronic properties of a structure where a fullerene derivative (PC71BM) is anchored to the Si-bridging atoms of the PSiF-DBT copolymer. The analysis of the atomic charges gave us an indication, that the link between PC71BM and PSiF, could be facilitated by electrostatic attraction between the silicon and oxygen bridge atoms. Our simulations indicated that the spatial distribution of molecular orbitals and the ground state charge transfers between fullerene and polymer leads to a polarization from the charge distribution in this materials, the fullerene becomes negatively charged, and the polymer becomes positively charged, leading to dipole formation in the interface, which according models in the literature, it is responsible for a better dissociation of excitons in devices with this type of interface. An analysis of the influence of the silicon and oxygen-bridging atoms, which bonds the fullerene to the polymer, was made exchanging these atoms for atoms of their respective families from the periodic table, (Si ? C, Ge and O ? S, Se), and it was shown that the dipole, in the direction of the polymer for fullerene, depends on the properties of these atoms, such as electronegativity and covalent radius, thus showing a possible way to guide the synthesis of new materials between polymers and fullerenes with better photovoltaic responses. Keywords: Density Functional Theory; exciton dissociation; donor-acceptor copolymers; fullerenes; organic photovoltaics; organic solar cells;

A sincronização, como comportamento cooperativo universal e mecanismo fundamental na natureza, tem sido extensivamente estudada em conexão com inúmeros fenômenos em física, química e biologia [1, 2]. Em particular, a sincronização da atividade neural tem sido observada em diferentes espécies e sob condições fisiológicas distintas [3, 4]. Neste trabalho, estudamos sincronização em neurônios de Hindmarsh-Rose (HR), um modelo de potencial de membrana que representa com fidelidade o comportamento de disparos encontrado em neurônios reais [9, 10]. Iniciamos considerando o caso de um neurônio HR isolado e suas propriedades dinâmicas de geração de pulsos. Em seguida, analisamos o acoplamento entre neurônios em um sistema de dois neurônios, e em redes unidimensionais (HR-1D) e bidimensionais (HR-2D). Nessas arquiteturas, a sincronização dos elementos da rede da origem a um comportamento ordenado, coerente, que está associado não somente à produção de informação biológica [5, 6], mas também às potenciais aplicações em comunicação [7] e identificação de sistemas [8].

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, 1996. / Made available in DSpace on 2013-12-05T20:27:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 202204.pdf: 2131697 bytes, checksum: 3395f42cf4813ef249500d7e8a464b49 (MD5) Previous issue date: 1996

Orientador: José Varalda / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Exatas, Programa de Pós-Graduação em Física. Defesa: Curitiba, 01/08/2016 / Inclui referências : f. 72-76 / Resumo: A anisotropia magnetocristalina e a distribuição de momentos magnéticos foram estudadas em filmes finos epitaxiais de Fe100-xGax (x = 15 e 30). O crescimento das amostras, pela técnica de epitaxia por feixes moleculares, iniciou-se a partir da superfície terminada em Zn reconstruída c(2x2) de uma camada tampão de ZnSe (20 nm) crescida sobre substratos de GaAs(001). Os filmes foram crescidos 180 ºC, 320 °C e em 180 °C e depois recozidos em 320 °C por uma hora, resultando em amostras de FeGa orientadas na direção [001] e com estruturas cristalinas do tipo cúbica de corpo centrado distorcidas tetragonalmente ao longo do eixo c do filme com razão c/a variando entre 1,014 e 1,036. As propriedades magnéticas foram estudadas experimentalmente e teoricamente. Foram observadas dependências das anisotropias uniaxiais e dos momentos magnéticos em função da dopagem de Ga e da razão c/a. Medidas de difração de raios-X mostram que a distorção tetragonal da rede cristalina, depende da composição de Ga na liga e que o processo de recozimento relaxa a estrutura. Através da teoria de densidade do funcional foram realizados cálculos para diferentes razões c/a e composições de Ga, cujos resultados reproduzem as tendências e variações observadas experimentalmente nos momentos magnéticos e anisotropia magnetocristalina. Essencialmente, os cálculos teóricos mostram que os átomos de Fe, primeiros vizinhos dos átomos de Ga, sofrem uma forte distorção no campo local de correlação-troca que induz contribuições adicionais para a anisotropia magnetocristalina. Este comportamento observado é realçado quando a composição de Ga é alterada de 15% para 30%. Os cálculos também mostram que as amostras com x = 30, apresentam momento magnético menor, apesar da maior polarização de spin no nível de Fermi. A origem desses comportamentos magnéticos, está na formação de estados d não-ligantes do Fe na sub-banda de spins minoritários e na hibridização dos estados p e d do Ga com os estados d do Fe devido a dopagem de Ga. / Abstract: The magnetocrystalline anisotropy and magnetic moment distribution were studied in epitaxial thin films Fe100-xGax (x = 15 and 30). The samples were grown by molecular beam epitaxy, on a c(2x2)Zn terminated 20 nm ZnSe(001) on GaAs(001) substrate. The films were grown at 180 ºC, 320 °C and at 180 °C and then annealed at 320 °C for one hour, resulting in FeGa samples with [001] orientation with body-centered-cubic crystal structure with tetragonal distortion along the c axis with a/c ratio ranging between 1,014 and 1,036. The magnetic properties were studied experimentally and theoretically. It was observed a dependence of the uniaxial anisotropies and the magnetic moments due to the Ga-doping and the a/c ratio. Measurements of X-ray diffraction showed that the tetragonal distortion of the crystal lattice depends on the composition of the Ga and the annealing process relax the structure. Density functional theory calculations were performed for different c/a ratios and Ga compositions, which reproduce the experimental trends and variations observed in behavior of the magnetocrystalline anisotropies and magnetic moments. Essentially, the theoretical calculations show that the Fe atoms in the first neighborhood of Ga positions, have a strong distortion in the local correlation-exchange field that leads to additional contributions to the magnetocrystalline anisotropy. This observed behavior is enhanced when the Ga composition is altered from 15% to 30%. Theoretical calculations also show that the samples with x = 30 have a lower magnetic moment, despite having higher spin polarization at the Fermi level. The origin of these magnetic behavior is the formation of non-bonding Fe d states on the minority spin channel and the hybridization of Ga p and d states with the Fe d states due to Ga-doping.

Orientador: Prof. Dr. Márcio Henrique Franco Bettega / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Exatas, Programa de Pós-Graduação em Física. Defesa: Curitiba, 24/02/2016 / Inclui referências : f. 95-104 / Resumo: Nesta dissertação apresentamos os resultados calculados para o espalhamento elástico de elétrons por moléculas de CCl4, XF4(X=Si,Ge) e 1,2-butadieno. As moléculas alvo foram descritas na aproximação de núcleos fixos (Born-Oppenheimmer), através do método de Hartree-Fo k. Para os cálculos de espalhamento, utilizamos o método multicanal de Schwinger, implementado com pseudopotenciais de Bachelet, Hamann e Schlüter. Dentro desse método utilizamos duas aproximações para descrever o efeito de interação do elétron incidente com a molécula alvo, a saber, aproximação estático-troca, a qual não leva em onta a deformação da nuvem eletronica do alvo pelo elétron incidente, e a estático-troca mais polarização, na qual é permitida a deformação da nuvem eletronica. Para o CCl4 mostramos a seção de hoque integral, seção de choque de transferência de momento e seções de choque diferenciais. Detectamos a presença de duas ressonâncias de forma na seção de choque em 0,75 eV e 8 eV, e também um estado ligado. Para o SiF4 e GeF4, obtivemos as seções de choque integral, transferência de momento e diferenciais. No SiF4 observamos a presença de uma ressonância de forma em 8,5 eV e um mínimo de Ramsauer-Townsend em 0,45 eV. No GeF4 observamos uma ressonância de forma ao longo da seção de choque em 6 eV, e também a presença de um estado virtual. Para o 1,2-butadieno o procedimento Born- closure foi empregado para levar em conta o efeito do momento de dipolo e calculamos a seção de choque integral. Encontramos uma ressonância pronunciada nessa seção de choque em 2,4 eV, valor muito próximo ao da posição da ressonância encontrada no aleno em 2,5 eV. As ressonâncias identificadas nas seções de choque foram caracterizadas e suas posições comparadas com os resultados experimentais e de outros métodos teóricos disponíveis na literatura, com os quais obtivemos uma boa concordância / Abstract: In this work we present the results for al ulations of the elasti ele tron s attering by CCl4, XF4(X=Si,Ge) and 1,2-butadiene mole ules. The targets were des ribed within the _xed-nu lei approximation (Born-Oppenheimmer) through the Hartree-Fo k method. The s attering al ulations were done using the S hwinger multi hanel method imple- mented with pseudopotentials of Ba helet, Hamann and S hlüter. Within these methods, we used two approa hes to des ribe the e_e t of intera tion of the in ident ele tron with the target mole ule: the stati -ex hange approximation, whi h ignores the deformation of the target ele troni loud due to the in oming ele tron, and stati -ex hange plus po- larization, whi h allows this deformation. For CCl4, SiF4 and GeF4 we show the integral, momentum transfer and di_erential ross se tions. For 1,2-butadiene, we show the inte- gral and di_erential ross se tions and employ the Born- losure pro edure to take into a ount the e_e t of dipole moment in this mole ule. We also ompared the position of the resonan es with the allene integral ross se tion. For the CCl4 we dete ted two shape resonan es in the ross se tion at 0.75 eV and 8 eV and also a bound state. In SiF4 and GeF4 we observed resonan es at 8.5 eV to SiF4 and 6 eV to GeF4, and we investigated the presen e of a Ramsauer-Townsend minimum at 0.45 eV to SiF4 mole ule and a virtual state to the GeF4 mole ule. Finally, we ompared the ICS of 1,2-butadiene with allene to identify and hara terize their resonan es at 2.4 eV and 2.5 eV. Resonan es identi_ed in the ross se tions were hara terized and their positions ompared with experimental results and other theoreti al methods available in the literature, with whi h we obtained a good agreement.

Orientador: Prof. Dr. Ricardo Luiz Viana / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Exatas, Curso de Pós-Graduação em Física. Defesa: Curitiba, 18/08/2017 / Inclui referências : f. 94-99 / Resumo: Neste trabalho investigamos algumas propriedades do transporte de partículas em sistemas dinâmicos caóticos descritos a partir de um modelo de ondas de deriva e pelo mapa de Martin-Taylor. Em ambos casos estudados, a não uniformidade das regiões caóticas que aparecem nos espaços de fase é uma consequência do aparecimento de estruturas complexas de órbitas caóticas em sistemas dinâmicos. Essas estruturas são governadas pelo emaranhado homoclínico formado pelas intersecções das variedades invariantes provenientes de órbitas periódicas instáveis embutidas nas órbitas caóticas. Devido ao movimento das variedades, as trajetórias caóticas se tornam sensíveis às condições iniciais, ou seja, uma pequena perturbação pode levar uma órbita a escapar através de uma diferente saída, prejudicando a capacidade de prever o futuro do sistema. Em sistemas abertos, as trajetórias das partículas escapam para regiões bem definidas dos espaços de fase, desse modo determinamos as bacias de escape. A bacia de escape é formada por uma região do espaço de fase definida pelo conjunto de condições iniciais que escapam, ou deixam, determinada região do espaço de fase. Em modelos para tokamaks, a parede da câmara de confinamento é uma saída do espaço de fase para órbitas da borda do plasma. Quantificamos a fractalidade das fronteiras das bacias de escape, através da dimensão da fronteira fractal da bacia de duas saídas. A entropia da bacia e a entropia da fronteira da bacia, foram calculadas para verificarmos o quanto as bacias estão entrelaçadas. No caso das bacias de escape com três saídas, averiguamos a existência da propriedade de Wada, onde qualquer ponto que está sobre a fronteira de uma bacia de escape estará também simultaneamente sobre a fronteira das outras bacias. Quantificamos as bacias de Wada, aplicando o método da grade para verificarmos o quanto a propriedade está satisfeita nos sistemas. Palavras chave: Física de Plasma, Sistemas Hamiltonianos, Ondas de Deriva, Mapa Martin- Taylor / Abstract: In this work we investigated some properties of particle transport in chaotic systems described using a model of drift waves and by the Martin-Taylor maps. In both cases studied, the non-uniformity of the chaotic regions appearing in the phase space is a consequence of the appearance of complex structures of chaotic orbits in dynamic systems. These structures are governed by the homoclinic tangled formed by the intersections of the invariant manifolds stemming from unstable periodic orbits embedded in the chaotic orbits. Due to the motion of the manifolds, the chaotic trajectories become sensitive to the initial conditions, that is, a small perturbation can cause an orbit to escape through a different exit, impairing the ability to predict the future of the system. In open systems, the trajectories of the particles escape into well defined regions of the phase space, thus determining the basins of escape. They are formed by a region of the phase space defined by the set of initial conditions that escape, or exit, a certain region of the phase space. In models for tokamaks, the confinement chamber wall is an exit region of the phase space for orbits in the plasma edge. We quantify the fractality of the escape basin boundaries, through the fractal boundary dimension of the two basins of escape. The basin entropy and the boundary basin entropy were calculated to verify how much the basins are intertwined. In the case of the three basins of escape, we investigate the existence of the Wada property, where any point on the boundary of an basins of escape will also be simultaneously over the boundary of the other basins of escape. We quantify the Wada basins by applying the grid approach technique to verify how much property is satisfied in the systems. Keywords: Plasma Physics, Hamiltonian Systems, Drift Waves, Martin-Taylor Map