Predições teóricas, experimentalente confirmadas, mostraram que o núcleon ejetado em um processo quase-livre encontrava-se, em geral, polarizado no núcleo.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Física, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-01-05T03:03:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 336701.pdf: 3188770 bytes, checksum: 1a0b66351a8009a9dcccca770ca3d5e2 (MD5) Previous issue date: 2015 / A presente Tese tem como objetivo investigar o efeito da desordem energética no processo de relaxação térmica (equilíbrio térmico) em materiais moleculares desordenados onde o transporte de carga ocorre através do processo de hopping ativado termicamente. O transporte de carga é modelado através de uma equação mestra que, fundamentalmente, consiste em um sistema de equações diferenciais lineares acopladas para as probabilidades de ocupação eletrônica dos orbitais moleculares, cuja matriz estocástica de taxas W do sistema linear é responsável pelos aspectos dinâmicos e, portanto, do processo de relaxação térmica. Mostra-se que o modelo de hopping, baseado em uma equação mestra, é equivalente ao modelo de Anderson (em tempo imaginário) da Matéria Condensada, com a marcante presença de correlação de curto alcance nos elementos diagonais, ausente no modelo de Anderson original. O tempo característico para uma excitação inicial (fora do equilíbrio) atingir o equilíbrio termodinâmico, o tempo de relaxação, é determinado analiticamente em uma dimensão para qualquer distribuição de energia e para qualquer taxa de hopping entre primeiros vizinhos. Prova-se que o autovetor associado ao autovalor de relaxação é espacialmente estendido, e isso implica que o tempo de relaxação é universal, isto é, independente da condição inicial fora de equilíbrio. Expressões explícitas para o tempo de relaxação são fornecidas para as distribuições Gaussiana e exponencial e para as taxas de hopping simétrica e de Miller-Abrahams. O efeito da desordem energética no espectro e nos autovetores da matriz estocástica de taxas, W, é investigado analiticamente através de um cálculo perturbativo e também via diagonalização numérica.<br> / Abstract : This Thesis aims to investigate the effect of energetic disorder on the relaxation process (thermalization process) in disordered molecular materials where the electronic transport happens through thermally activated hopping. The charge transport is modeled by a master equation which, fundamentally, is a system of coupled linear differential equations for the electronic occupation of molecular orbitals, whose stochastic rate matrix of the linear system, W, determines all dynamical processes and therefore the thermal relaxation. It is shown that the hopping model, based on a master equation, is equivalent to an Anderson model in imaginary time, with marked presence of short range correlations in the diagonal elements, absent in the original Anderson model. The characteristic time for an initial out-of-equilibrium excitation to reach the thermodynamic equilibrium, the relaxation time, is determined analytically in one dimension for any energetic distribution and for any hopping rate between nearest neighbors. It has been shown that the eigenvector associated with the relaxation eigenvalue is extended, and it implies that the relaxation time is universal, that is, it is independent of the initial out-of-equilibrium distribution. Explicit expressions for the relaxation time are provided for the Gaussian and exponential distributions and for the symmetric and Miller-Abrahams hopping rates. The effect of energetic disorder on the spectrum and eigenvectors of the stochastic rate matrix, W, is analytically investigated through a perturbative calculation and also via numerical diagonalization.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-Graduação em Física. / Made available in DSpace on 2013-03-04T20:15:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 305338.pdf: 862756 bytes, checksum: f7d8856e929eab0f2285b61f2ff81aee (MD5) / Estamos interessados em estudar o comportamento dos neutrinos e suas propriedades em um meio nuclear denso. O meio nuclear será descrito pelo modelo de Walecka não linear, onde usamos a aproximação de campo médio para a solução do mesmo. Além de mésons, nucleons e léptons, incluímos os bósons fracos neutro Z e carregados W+ e W- no modelo, calculando propriedades do sistema, como a densidade de energia, pressão e fração de partículas. Obtemos também a seção de choque total e o livre caminho médio dos neutrinos, levando em conta tanto espalhamentos, mediados pelo bóson fraco neutro, quanto absorção de neutrinos pelo meio, mediado pelos bósons carregados. Comparamos então o resultado para duas parametrizações diferentes para a interação forte: uma onde a não linearidade é introduzida explicitamente e os acoplamentos são definidos por constantes e outra onde tais constantes passam a depender da densidade. A solução desse problema tem interesse direto em simulações para a perda de neutrinos no momento da formação de uma estrela de nêutrons a partir da explosão de uma supernova. / The behavior and properties of neutrinos in dense nuclear matter is studied. The nuclear matter itself is described by the non-linear Walecka model, solved in the mean-field approximation. Besides the nucleons, mesons and leptons, the weak neutral boson and the weak charged bosons are included in the model and the energy density, pressure and particle fractions are calculated. We also obtain the total cross-section and mean-free path for the neutrinos, taking into account scattering and neutrino absorption. We compare the final results for two know kinds of model parametrizations: one in which nonlinear effects in the strong sector are explicitly written in the model Lagrangian and another one in which the coupling constants are density dependent. The solution for this problem is interesting for the understanding of neutrino diffusion in a newly born neutron star after a supernova explosion.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-Graduação em Física, Florianópolis, 2013 / Made available in DSpace on 2013-12-05T22:52:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 319298.pdf: 781203 bytes, checksum: 771a00b3d1b7b1ec224d63f3ce53e695 (MD5) Previous issue date: 2013 / Um novo método de primeiros princípios foi desenvolvido neste trabalho, com o objetivo de considerar os efeitos de polarização de moléculas na presença de pósitrons lentos. Neste cenário, obtivemos seções de choque de baixas energias para pósitrons colidindo com moléculas de H2 e N2, na faixa de energias indo desde 0,1 até 10 eV. Algumas energias em específico foram estudadas para a molécula de H2 com o objetivo de comparar estes resultados com os da literatura. O modelo proposto aqui é baseado na ideia de que a polarização da nuvem eletrônica de uma molécula é causada exclusivamente pelas interações pósitron-elétron. Deste modo, o potencial de polarização é calculado como o valor esperado do hamiltoniano molecular na função de onda polarizada na qual a presença do pósitron é considerada em uma posição fixa, excluindo os termos elétron-elétron da interação. Este operador é avaliado para cada uma destas distâncias, resultando em um potencial de polarização dependente apenas desta coordenada. Os resultados obtidos são comparados com outras aproximações teóricas e experimentais, com uma concordância boa com alguns dados teóricos e outros cálculos mais elaborados. Particularmente, as seções de choque de pósitrons lentos colidindo com moléculas de N2 apresentadas aqui são os únicos resultados na literatura que concordam com os dados experimentais mais recentes. Este é um resultado muito satisfatório, pois o método proposto aqui pode ser aplicado para uma grande variedade de alvos moleculares, e os resultados esperados devem se comparar bem com as medidas mais recentes. <br> / Abstract: A new ab initio method is developed here in order to take into account the polarization effects of molecules in the presence of slow positrons. In this framework, we have obtained low-energy positron cross sections for H2 and N2 molecules, in the energy range of 0,1 to 10 eV. Some specific energies have been studied for the H2 molecule in order to compare its results with those in the literature. The model proposed here is based on the idea that the polarization of the electronic cloud of a molecule is caused exclusively by the positron-electron interactions. So, the polarization potential is calculated as the expected values of the molecular hamiltonian in a polarized wave function in which the positron presence is considered at a fixed distance, excluding the electron-electron interactions. This operator is evaluated for each of those fixed distances, resulting in the polarization energy dependent exclusively on that coordinate. The obtained results are compared to other theoretical and experimental approaches, giving an overall good agreement with some experimental data and more elaborated calculations. Particularly, the cross sections of slow positrons colliding with N2 molecules presented here are the only results in the literature which agrees with the more recent experimental data. This result is very satisfactory, as the proposed method can be applied to a wide variety of molecular targets, and the results are expected to be well comparable to the most recent measurements.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Física, Florianópolis, 2003 / Made available in DSpace on 2012-10-21T00:44:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 267689.pdf: 2951502 bytes, checksum: 0c035b26b7ba5cc93977f56798ed49fa (MD5) / Neste trabalho investigamos modelos de crescimento com partículas depositadas podendo relaxar com probabilidade 1-p. Modelos de diferentes classes de universalidade foram propostos descrevendo a competição entre o modelo de deposição aleatória com relaxação e o modelo da maior curvatura. Foram simulados modelos mistos que forneceram informações sobre o cruzamento entre os diferentes comportamentos. Utilizando a simulação numérica de Monte Carlo, estudamos esses modelos competitivos sobre substratos unidimensionais para computar a dependência da rugosidade da superfície em função do tempo e do comprimento da rede.Através das leis de escala encontramos os expoentes de crescimento característicos dos modelos mistos.

Made available in DSpace on 2016-01-13T13:27:34Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 1994. Added 1 bitstream(s) on 2016-01-13T13:33:01Z : No. of bitstreams: 1 000524316.pdf: 3132245 bytes, checksum: cdfd47a27f819ee95d467ba02ef476d7 (MD5) / Este trabalho consiste no estudo do papel das simetrias quiral e de calibre eletromagnético, da constante 'g IND. A' e do tipo de acoplamento pion-núcleon em três processos: fotoprodução de um píon e de dois píons e interação fóton-núcleon. Os dois primeiros processos são tratados na aproximação em árvore, enquanto que no último são considerados também diagramas envolvendo um loop. O papel das simetrias é analisado investigando-se a existência de relações entre os vários diagramas de um dado processo. Já o papel do tipo de acoplamento pion-núcleon é analisado, comparando-se os resultados obtidos por meio de dois modelos de implementação da simetria quiral: o sigma linear e o não linear de Weinberg. Analogamente, o papel de 'g IND. A' é avaliado pela inspeção direta das expressões obtidas para os vários processos. Este estudo mostrou que, apenas no processo envolvendo dois píons externos a simetria quiral é relevante. Em particular, a simetria quiral é irrelevante para o fator de forma eletromagnético devido à nuvem piônica do núcleon, pelo menos no contexto das correções de um loop consideradas. Estes resultados constituem pontos de partida para o estudo mais abrangente do papel da simetria quiral em abordagens não perturbativas, tais como a do modelo de Skyrme / In this Work we study the role played by chiral and electromagnetic gauge symmetries, the weak constant 'g IND. A' and pion-nucleon couplings in three processes; single and double pion photo production and photon-nucleon interaction. The first two of them are treated at tree levei, whereas the last one includes one loop corrections. The role of the symmetries is analyzed considering the existence of relationships among various diagrams contributing to a given process. The influence of the way pions couple to nucleons is studied by comparing results obtained by means of the linear sigma model and the non linear model proposed by Weinberg. Finally, the role of 'g IND. A' is assessed by direct inspection of formal expressions. Our study showed that chiral symmetry is relevant only for double pion photo production. In particular, chiral symmetry does not influence the pion cloud contribution to the electromagnetic nucleon form factor, at least within the one loop approximation considered. These results pave the way for more comprehensive studies of the role of chiral symmetry in non perturbative approaches, such as the Skyrme model

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:09Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-11-23Bitstream added on 2014-06-13T19:21:25Z : No. of bitstreams: 1 dias_fa_dr_ift.pdf: 1738648 bytes, checksum: 58bd2c5a48b24bbc72043f7f07674e9f (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Apresentamos os resultados de uma busca por partículas exóticas que dão origem a um par VZ, onde V é um bóson W ou Z que decai hadronicamente em dois jatos sobrepostos enquanto o bóson Z decai em um par de elétrons ou múons. A análise usa dados de colisões próton-próton correspondentes a uma luminosidade integrada de 5 fb−1 coletados pelo experimento Compact Muon Solenoid no acelerador Large Hadron Collider a uma energia de centro de massa de 7 TeV em 2011. Não foram observados excessos significativos na distribuição de massa do parVZ em relação ao esperado pelos processos do Modelo Padrão. Dessa forma, limites superiores foram determinados, com 95% de confiança, para a seção de choque vezes a razão de ramificação de partículas hipotéticas decaindo no estado final VZ, em função da massa, em dois modelos de referência. Para ressonâncias de grávitons no modelo de Randall-Sundrum, com o parâmetro de acoplamentok/MPl= 0.05, massas no intervalo [750, 924] GeV/c2 são excluídas. Para bósons W no Modelo Padrão Sequencial, massas no intervalo [700, 929] GeV/c2 puderam ser excluídas. Esses são os primeiros resultados do LHC em buscas por ressonâncias decaindo em VZ, usando estados finais com um jato massivo de altíssimo momento transversal e um par de léptons / A search for new exotic particles decaying to VZ was performed, where V is either aW or a Z boson decaying hadronically into two overlapping jets and the Z decays into a pair of electrons or muons. The analysis uses a data sample of proton-proton collisions corresponding to an integrated luminosity of 5 fb−1 collected by the Compact Muon Solenoid experiment at the Large Hadron Collider at a center-of-mass energy of 7 TeV in 2011. No significant excess was observed in the mass distribution of the VZ candidates compared with the background expectation from Standard Model processes. Therefore, upper limits at the 95% confidence level were set on the product of the cross section times the branching fraction of hypothetical particles decaying to theVZ final state, as a function of the mass, in two benchmark models. In the Randall-Sundrum model for graviton resonances with k/MPl= 0.05, masses between 750 and 924 GeV/c2 were excluded. Sequential Standard ModelW bosons with masses between 700 and 929 GeV/c2 were also excluded. These are the first results from the LHC onVZ searches using final states with a boosted massive jet and a lepton pair

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:10Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-06-14Bitstream added on 2014-06-13T19:47:11Z : No. of bitstreams: 1 tomei_trfp_dr_ift.pdf: 1799366 bytes, checksum: 60fb5a21e52aa8e0b2392ee69cd71240 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Apresentamos os resultados de uma busca por indícios experimentais de dimensões espaciais extras nas colisões próton-próton a uma energia de centro de massa de 7 TeV, fornecidas pelo acelerador Large Hadron Collider. Foram analisados os dados colhidos pelo experimento Compact Muon Solenoid durante o ano de 2011, totalizando uma luminosidade integrada de 4,7 fb−1. O modelo de dimensões extras torcidas de Randall-Sundrum foi utilizado como um padrão de referência para as assinaturas experimentais que poderiam ser observadas nos dados, na presença da dimensões extras. A reação estudada é pp → G∗→ ZZ→ qqνν, onde G∗ é a primeira ressonância do gráviton de Randall-Sundrum. As observações mostraram-se de acordo com as previsões do Modelo Padrão. Na ausência de sinais experimentais de dimensões extras, foram colocados limites nos parâmetros do modelo de Randall-Sundrum. Os limites superiores, com 95% de confiança, para a seção de choque de processos que aumentem a contagem de eventos no canal considerado estão na faixa [0,047 – 0,021] pb, para massas da ressonância na faixa de [1000 – 1500] GeV. Traduzindo esses valores para o espaço de parâmetros(MG,k/MPl), os limites superiores, com 95% de confiança no parâmetro de acoplamento k/MPl estão na faixa [0,11 – 0,29], para a mesma faixa de massas da ressonância G∗ / We present the results of a search for experimental evidence of extra space dimensions in proton-proton collisions at a center-of-mass energy of 7 TeV, furnished by the Large Hadron Collider accelerator. We analyzed the data taken by the Compact Muon Solenoid experiment during 2011, which total an integrated luminosity of 4.7 fb−1. The Randall-Sundrum warped extra dimensions model was used as a standard benchmark for the experimental signatures which could be observed in the data, in the presence of extra dimensions. The studied reaction is pp → G∗→ ZZ→ qqνν, where G∗ is the first Randall-Sundrum graviton resonance. The observations agree witht he Standard Model predictions. In the absence of experimental signals of extra dimensions, we put limits on the parameters of the Randall-Sundrum model. Upper limits, with 95% confidence, for the cross-section of processes which would raise the event yield in the channel considered are in the [0.047 – 0.021] pb range, for resonance masses in the [1000 – 1500] GeV range. Translating those values to the parameter space(MG,k/MPl), the 95% confidence upper limits on the coupling parametersk/MPl are in the [0.11 – 0.29] range, for the same mass range of the G∗ resonance

Made available in DSpace on 2015-09-17T15:24:26Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-06-03. Added 1 bitstream(s) on 2015-09-17T15:47:50Z : No. of bitstreams: 1 000837676.pdf: 5906522 bytes, checksum: 4d7d813fa9837e6b5a068271f434ec38 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / No Modelo Padrão que descreve a física das partículas elementares e suas interações o campo de Higgs pode ser imaginado como um campo composto formado por uma força forte ainda desconhecida. Tal hípótese é bastante atrativa para completar o Modelo Padrão a altas energias. Problemas como hierarquia e naturalidade podem ser mais facilmente evitados. No contexto de uma força forte porém métodos de cálculo baseados em expansões perturbativas não tem mais validade. Uma alternativa para entender as propriedades básicas desse tipo de teoria é trabalhar em termos de teorias de gravitacão com dimensões extras. Nesta tese focamos no caso de uma dimensão espacial extra. Características genéricas desse tipo de cenário são a existência de partículas de gravidade massivas, associadas com a métrica penta-dimensional que acopla com o Modelo Padrão para matéria, levando a assinaturas diretas em colisores de partículas (como o LHC no CERN). Tais partículas de gravidade se acoplam com o setor de Higgs. A descoberta do bóson de higgs abriu um novo camp o de investigação para sua detecção direta, no estado final com dois bósons de higgs. Nós usamos técnicas de Monte Carlo para estudar as estratégias de análise que levariam a um melhor reconhecimento de novas ressonâncias que decaem em pares de bósons de higgs em colisores hadrônicos, que podem ser interpretadas como partículas de gravidade massivas. Finalmente apresentamos as buscas experimentais por tais ressonâncias realizadas no contexto do experimento CMS com dados retirados do primeiro run do LHC (com uma energia de centro de massa de 8 TeV) / The Higgs field of the Standard Model theory for elementary particles and interactions can be realized as a composite state from an underlying strong sector. Such hypothesis is very attractive as an ultraviolet completion of the Standard Model since it solves the hierarchy and avoids naturalness problems. The standard perturbative methods cannot be used in the context of strongly interacting theories, however thyose can be broadly describes in terms of extra dimensional models of gravity. We focus on the case of one additional Warped compact Extra Dimension (WED). The generic signatures of this scenario are the manifestation of heavy gravity particles, associated with the five dimensional metric, that couples with the Standard Model matter leading to direct collider signatures. The heavy gravity particles couples to the Higgs sector. The Higgs discovery had oponed a new investigation channel to LHC direct detection that is the di-higgs final state. We use Monte Carlo techniques to study the analysis strategies that would lead to a best recognition of new resonances decaying to a pair of higgses in hadron colliders, that can be interprets as the gravity particles. We finally present resonance searches performed with data taken by the CMS experiment on the 8 TeV LHC run. The results are interpreted as the gravity particles signatures in the WED context / CNPq: 141964/2009-0

Made available in DSpace on 2014-08-27T14:36:44Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-05-30Bitstream added on 2014-08-27T15:57:06Z : No. of bitstreams: 1 000780887.pdf: 2451861 bytes, checksum: d64f704d01f324953479512fbedd1f33 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Na primeira parte deste trabalho, fornecemos a história que constitui a base para a evidência de matéria escura. Também, apresentamos aqui alguns dos candidatos à matéria escura mais estudados. Depois, mostramos as ferramentas necessárias ao entendimento dos cálculos de densidade de relíquia, tais como a base de Relatividade Geral e da cosmologia do universo primordial (termodinâmica do universo primordial, média térmica da seção de choque de aniquilação vezes a velocidade, e as soluções analítica e numérica para a equação de Boltzmann). Finalmente, dentro desta parte de fundamentação, discutimos brevemente alguns dos experimentos de detecção direta e indireta e vínculos impostos por eles sobre a matéria escura. Na segunda parte, analisamos uma extensão, do Modelo Padrão, obtida adicionando-se à simetria de gauge um grupo U(1) local de carga B-L, número bariônico menos número leptônico. Nós mostramos que esta extensão, chamada de modelo B-L, pode conter dois candidatos viáveis à matéria escura e estudamos as condições sobre o espaço de parâmetros do potencial escalar que não só resulta na densidade de relíquia observada, mas também está em acordo com os vínculos provenientes de experimentos de detecção direta / In the ?rst part of this work, we provide the historical background that underlies the evidence of dark matter. Also, we present here some of the most studied dark matter candidates. Later, we show the necessary tools for the understanding of relic density calculation, such as the basics of General Relativity and the early Universe Cosmology (thermodynamics of the early Universe, the thermal average of the annihilation cross section times the velocity, and both the approximated analytical and numerical solutions to the Boltzmann equation). Finally, in this grounding part, we discuss brie?y some of both direct and indirect detection experiments and constraints imposed by them on dark matter. In the second part, we analyze an extension of the Standard Model (SM) obtained by adding to the gauge symmetry a local U(1) group of charge B-L , baryon minus lepton numbers. Weshowthatthisextension,calledB-LModel,cancontaintwoviablecolddark matter candidates and we study the conditions on the space of parameters of the scalar potential that both yields the observed relic density and is in agreement with constraints which come from direct detection experiments