Neste trabalho faremos uma investigação no campo das perturbações gravitacionais e propagação de ondas em geometrias de buracos negros com campos elétricos ou magnéticos. Usando uma geometria tipo Ernst-Melvin de um buraco negro massivo em um Universo com campo magnético no eixo z, calculamos os modos quasi-normais de propagação de um campo escalar, demonstrando que este se comporta como um campo escalar com massa 2|m|B em uma geometria de Schwarzschild, para pequenos valores do campo magnético B (correspondendo m ao número azimutal do esférico harmônico). Ainda com esta geometria, calculamos a contribuição de ondas escalares para a entropia do buraco negro em termos dos cut offs ultravioleta e infravermelho. Com uma solução do tipo Reissner-Nordström em 4 dimensões, investigamos as possíveis correspondências entre os modos quasinormais e as propriedades termodinâmicas deste buraco negro, atestando o resultado de que a conjectura Hod modificada por Maggiore é válida em tal solução. Também, com uma geometria de Reissner-Nordström-de Sitter D-dimensional, obtivemos os modos quasi-normais de vibração para dois potenciais diferentes, estabelecendo a ausência de modos instáveis para uma grande gama de parâmetros deste buraco negro. / In this work we make an incursion into the branch of gravitational perturbations and field propagation around known-geometries of black holes with electromagnetic fields. Using an Ernst-Melvin type of geometry in a massive black hole immersed on a magnetic Universe, we calculate the quasi-normal modes of the propagating field, showing the equivalence of this problem with that of a massive scalar field (for which the mass is 2|m|B, m being the azhimutal number, and B the magnetic field) propagating around a Schwarzschild geometry. We also compute the contribution of the scalar field to the entropy of the black hole in terms of the infrared and ultraviolet cut offs. Using a Reissner-Nordstr¨om-like solution in 4 dimensions, we investigate the possible correspondence between quasi-normal modes and the thermodynamical properties of this black hole, atesting the validity of the modified Hod conjecture as proposed by Maggiore. Finally, for a Reissner-Nordstr¨om-de Sitter D-dimensional solution, we obtain the quasi-normal modes for two diferent potentials, establishing the absence of unstable modes for a large range of values for the black hole parameters.

Neste trabalho estudamos o problema relacionado à construção de uma teoria quântica para uma partícula, se movendo não relativisticamente num espaço curvo, tratado como uma subvariedade de outro Euclideano, talvez dando maior ênfase ao aspecto geométrico envolvido nesta abordagem, uma vez que os demais trabalhos relacionados ao mesmo tema não o fazem. Além de mostrarmos que o consequente uso de uma teoria de sistemas vinculados não contribui para remover as ambiguidades da formulação quântica, relacionados diretamente ao ordenamento de operadores, também apresentamos, através de uma quantização específica feita sob a prescrição de Dirac, elementos que permitem não apenas construir um formalismo quântico covariante, mas também liberto de qualquer correção quântica. Em adição, fazemos alguns comentários gerais no que se refere às outras abordagens clássicas possíveis para o mesmo problema, intentando construir teorias quânticas associadas ao sistema sob consideração. / In this work we study the problem related to the construction of a quantum theory for a particle, moving non-relativistically in a curved space, treated as submanifold of the other Euclidean, maybe putting more emphasis on the geometric aspect envolved in this approach, since the rest of the works related to the subject do not. Besides showing that the consequent use of a theory of constrained systems not contributes for remove the ambiguities in the quantum formulation, related directly to the ordering of operators, we also showing, through a specific quantization made in the prescription of Dirac, elements that offers resources not only to construct a covariant quantum formalism, but also free from any quantum correction. In addition, we make some general comments in relation to other classical approaches possible for the same problem, attempting to build quantum theories associated with the system under consideration.

In this thesis we study the behavior of a simple control system based on a delay differential equation with multiple loops of negative feedback. Numerical solutions of the delay differential equation with N delays d/dt x(t) = -x(t) + 1/N POT.N IND.i=1 / POT.n IND.i + x (t- IND.i) POT.n have been investigated as function of its parameters: n, i and i. A simple numerical method for determine the stability regions of the equilibrium points in the parameter space (i, n) is presented. The existence of a doubling period route to chaos in the equation, for N = 3, is characterized by the construction of bifurcation diagram with parameter n. A numerical method that uses the analysis of Poincaré sections of the reconstructed attractor to find aperiodic solutions in the parameter space of the equation is also presented. We apply this method for N = 2 and get evidences for the existence of chaotic solutions as result of a period doubling route to chaos (chaotic solutions for N = 2 in that equation had never been observed). Finally, we study the solutions of a piecewise constant equation that corresponds to the limit case n . / In this thesis we study the behavior of a simple control system based on a delay differential equation with multiple loops of negative feedback. Numerical solutions of the delay differential equation with N delays d/dt x(t) = -x(t) + 1/N POT.N IND.i=1 / POT.n IND.i + x (t- IND.i) POT.n have been investigated as function of its parameters: n, i and i. A simple numerical method for determine the stability regions of the equilibrium points in the parameter space (i, n) is presented. The existence of a doubling period route to chaos in the equation, for N = 3, is characterized by the construction of bifurcation diagram with parameter n. A numerical method that uses the analysis of Poincaré sections of the reconstructed attractor to find aperiodic solutions in the parameter space of the equation is also presented. We apply this method for N = 2 and get evidences for the existence of chaotic solutions as result of a period doubling route to chaos (chaotic solutions for N = 2 in that equation had never been observed). Finally, we study the solutions of a piecewise constant equation that corresponds to the limit case n .

Investigamos soluções de ricochete em uma teoria de gravidade modificada proposta por Brandenberger, Mukhanov e Sornborger. Mostramos, em particular, que um universo em contração, espacialmente plano e com fluidos usuais de matéria (poeira e radiação), conecta-se regularmente à fase de expansão acelerada antes de se unir ao período posterior de expansão desacelerada. A fase final emerge como uma expansão de Sitter. No âmbito da teoria da relatividade geral, é conhecido o fato de que soluções de ricochete são possíveis apenas em universos abertos. Esta propriedade pode ser entendida em termos do tempo característico do ricochete, cuja duração, nesse contexto, possui um valor mínimo. No modelo que apresentamos, por outro lado, os ricochetes também ocorrem em universos planos, o que significa que a duração desta transição é arbitrária. Embora o modelo que investigamos seja de quarta ordem nas derivadas da métrica (sendo assim sujeito à instabilidade das perturbações), a dinâmica desta classe de soluções pode ser extendida a modelos motivados pela teoria de cordas capazes de acomodar ricochetes em universos planos. / We investigate bouncing solutions in the framework of a nonsingular gravity model of Brandenberger, Mukhanov and Sornborger. We show that a spatially at universe lled with ordinary matter undergoing a phase of contraction reaches a stage of minimal expansion factor before bouncing in a regular way to reach the expanding phase. The expansion can be connected to the usual radiation- and matter-dominated epochs before reaching a nal expanding de Sitter phase. In general relativity, a bounce can only take place provided that the spatial sections are positively curved, a fact that has been shown to translate into a constraint on the characteristic duration of the bounce. In our model, on the other hand, a bounce can occur also in the absence of spatial curvature, which means that the time scale for the bounce can be made arbitrarily short or long. Although the model we investigate is fourth order in the derivatives of the metric (and therefore unstable vis-à-vis the perturbations), this generic bounce dynamics should extend to string-motivated nonsingular models which can accomodate a spatially at bounce.

Neste trabalho estudamos o problema relacionado à construção de uma teoria quântica para uma partícula, se movendo não relativisticamente num espaço curvo, tratado como uma subvariedade de outro Euclideano, talvez dando maior ênfase ao aspecto geométrico envolvido nesta abordagem, uma vez que os demais trabalhos relacionados ao mesmo tema não o fazem. Além de mostrarmos que o consequente uso de uma teoria de sistemas vinculados não contribui para remover as ambiguidades da formulação quântica, relacionados diretamente ao ordenamento de operadores, também apresentamos, através de uma quantização específica feita sob a prescrição de Dirac, elementos que permitem não apenas construir um formalismo quântico covariante, mas também liberto de qualquer correção quântica. Em adição, fazemos alguns comentários gerais no que se refere às outras abordagens clássicas possíveis para o mesmo problema, intentando construir teorias quânticas associadas ao sistema sob consideração. / In this work we study the problem related to the construction of a quantum theory for a particle, moving non-relativistically in a curved space, treated as submanifold of the other Euclidean, maybe putting more emphasis on the geometric aspect envolved in this approach, since the rest of the works related to the subject do not. Besides showing that the consequent use of a theory of constrained systems not contributes for remove the ambiguities in the quantum formulation, related directly to the ordering of operators, we also showing, through a specific quantization made in the prescription of Dirac, elements that offers resources not only to construct a covariant quantum formalism, but also free from any quantum correction. In addition, we make some general comments in relation to other classical approaches possible for the same problem, attempting to build quantum theories associated with the system under consideration.

Orientador: Julio Marny Hoff da Silva / Resumo: Espinores exóticos surgem quando a topologia da variedade $M$ tomada como sendo o espaço-tempo é suposta ser não-trivial, no sentindo que seu grupo fundamental é não-trivial: $\pi_1(M) \neq 0$. Assim, um novo termo exótico $\partial_\mu \theta$ surge na equação dinâmica destes espinores, e novas propriedades se apresentam. A não-trivialidade de $\pi_1(M)$ pode ser diretamente ligada a própria existência de buracos negros. Assim, estudamos, nesta tese, relações entre estruturas espinoriais exóticas e a taxa de emissão de radiação Hawking por buracos negros assintoticamente \textit{flat} em Relatividade Geral, encontrando equações diferenciais para o termo exótico, o que dá a possibilidade de inferir uma forma explícita para $\theta$. Também, tratamos aqui dos chamados espinores RIM, que são espinores que respeitam uma equação dinâmica não-linear chamada de equação não-linear de Heisenberg. Apresentamos dois lemas relativos a estes espinores: um deles encontrando restrições para ocorrer a decomposição de espinores de Dirac em termos de espinores RIM, e outro que nega a existência de espinores RIM exóticos, ou seja, relaciona a existência de espinores RIM a própria estrutura topológica do espaço-tempo. Ainda, encontramos um método de classificarmos os espinores RIM nas classes de Lounesto. Por fim, apresentamos, na forma de dois teoremas, maneiras de deformar homotopicamente tais espinores no que chamamos de \textit{spinor-plane}. / Abstract: Exotic spinors emerge when the topology associatd to the manifold $M$, which is token as being the spacetime, is suppose to be non-trivial, in the sense that its fundamental group is non-trivial: $\pi_1(M) \neq 0$. Thus, a new exotic term $\partial_\mu \theta$ rises from the dynamical equation related to these spinors, and new properties are in order. The non-triviality of $\pi_1(M)$ may be directly linked to the very existence of black holes. In this vein, we study some relations between exotic spinorial structures and the Hawking radiation emission rate by asymptotically flat black holes solutions of General Relativity, finding an equation from which an explicity form for the exotic term could be inferred. Moreover, we work on the so-called RIM spinors, which are spinor fields satisfying a non-linear dynamical equation known as Heiseing non-linear equation. We present two \textit{lemmata} related to these spinors: one of them gives us restrictions for the decompostion of Dirac fields in terms of RIM spinors to occur, while the other deny the existence of exotic RIM spinors, i.e., it relates the very existence of RIM spinors to the spacetime topological structure. Besides, we develop a classifying method for RIM spinors into the Lounesto classes. Finally, we present, in the form of two theorems, ways to homotopically deform such spinors in what we call the spinor-plane. / Doutor

Apresentamos cálculos de estrutura eletrônica de oligotiofenos e oligoanilinas conectados a contatos metálicos. Diversos aglomerados de ouro e acoplamentos com as moléculas orgânicas foram testados. Expressões analíticas para a função de transmissão, de acordo com a teoria de Landauer, foram obtidas por meio de um modelo tight-binding, juntamente com resultados numéricos da teoria do funcional da densidade (DFT). O pacote computacional Gaussian 03 foi empregado para realizar os c_alculos DFT com o funcional híbrido B3LYP. Um conjunto de base misto foi escolhido: LANL2DZ para os átomo de ouro e 6-31G* para os átomos leves S, C, N e H. A geometria das cadeias orgânicas conectadas a eletrodos metálicos depende fortemente do tipo de conexão e fracamente do número de átomos representando o eletrodo. Em nossos modelos o átomo de enxofre conecta-se ao eletrodo nas geometrias bridge e atop. A principal diferença entre estes acoplamentos é uma significativa transferência de elétrons nos oligômeros ligados na forma atop. A redistribuição de carga resulta numa cadeia orgânica carregada positivamente acompanhada por uma mudança estrutural. Oligotiofenos apresentam uma distorção quinoide, enquanto que nas pernigranilinas(PE) sua alternância entre anéis quinoides e aromáticos é invertida. Um campo elétrico externo foi aplicado nos sistemas. A resposta da transmissão eletrônica _e correlacionada com o estado de oxidação das cadeias e acoplamento com os eletrodos. Nos sistemas de leucoesmeraldina (LE) e esmeraldina(EM) conectados de forma atop, o campo elétrico induz a localização dos orbitais de fronteira levando à diminuição da transmitância. Cadeias de LE e EM conectadas de forma bridge e as PE apresentam um aumento na transmissão em função do campo elétrico. Nas cadeias de PE as propriedades são menos dependentes da conexão com o eletrodo. Aplicamos uma tensão nas cadeias orgânicas forçando um alongamento, similarmente ao que acontece nos experimentos de quebra de junção. Cadeias de LE e EM conectadas de forma bridge bem como PE em ambas conexões com os eletrodos, apresentam a mesma dependência do transporte em função do estiramento. O aumento inicial da transmissão é associado à planarização da cadeia, que induz a deslocalização dos orbitais. Entretanto, o subsequente alongamento localiza os orbitais por aumentar os comprimentos de ligação, o que leva a uma baixa transmitância. Cadeias de LE e EM conectadas de forma atop são fracamente afetadas pelo alongamento. Em oligotiofenos nos dois tipos de conexão com os eletrodos, o estiramento provoca uma significativa redução da transmissão. Por este mecanismo, oligômeros mais longos apresentam valores de condutância similares aos mais curtos. / We present electronic structure and transport calculations of oligothiophenes and oligoanilines bonded to metallic contacts. Several gold clusters and couplings to the organic molecule were tested. Analytical expressions for the transmission function, within Landauer theory, were obtained by means of a tight-binding model, along with numerical results from density functional theory (DFT). The software Gaussian 03 was employed to perform DFT calculations with the hybrid functional B3LYP. A mixed basis set was chosen: LANL2DZ for gold atoms and 6-31G* for light atoms S, C, N and H. The geometry of organic chains bonded to metallic electrodes depend strongly on the type of connection with the metallic electrode and weakly on the number of atoms representing the electrode. In our models the sulfur atom connects to the electrodes in either atop or bridge geometries. The main diference between these two couplings is a significant electronic transfer on the atop bonded oligomers. The charge reorganization results in a positively charged organic part accompained by a structural change. Oligothiophenes present a quinoidal distortion, while in pernigranilines the alternation between aromatic and quinoid ring is reversed. An external electric field was applied to the systems. The electronic transmission response is correlated to the oxidation state and coupling to electrodes. On the atop bonded systems leucoemeraldine(LE) and emeraldine (EM), the electric field induces a localization of the frontier orbitals leading to a decreased transmission. Pernigranilines(PE) and bridge-bonded LE and EM present an increase of transmission as a function of the electric field. In the PE chains the properties are less dependent on the connection to the electrodes. We applied a tension on the organic chains by forcing an elongation, similarly to what happens in break-junction experiments. Bridge-bonded LE and EM, as well as PE in both types of connection to electrodes, present the same dependence of transport as function of stress. The initial increasing transmission is associated to a planarization of the chain that induces an orbital delocalization. However, the subsequent elongation localize orbitals by increasing the bond lengths and leads to a low transmission. Atop bonded LE and EM are weakly sensitive to elongation. On oligothiophenes in both types of connection to the electrodes, the stretching induces a significant decrease of transmission. By this mechanism longer oligomers present conductance values similar to small ones.

O estudo de sistemas híbridos compostos por interfaces orgânico/inorgânico, ou sólido/líquido, tem apresentado crescente interesse nas áreas de eletroquímica e nanotecnologia. Além de objetos de pesquisas básicas, estes sistemas apresentam um potencial para inúmeras aplicações, dentre elas: línguas eletrônicas, \\emph{self-assembled monolayers} (SAMs), dispositivos fotovoltáicos, baterias alternativas, carreadores de drogas, entre outras. Em especial, o uso de superfícies de ouro em pesquisas ocorre principalmente por causa da natureza inerte deste material, permitindo explorar uma ampla quantidade de potenciais eletrostáticos que induzem a eletrólise ou reações eletroquímicas em outras superfícies. O estudo de voltametria cíclica em SAMs formadas por cadeias polipeptídicas funcionalizadas com ferroceno vem sendo realizado durante as duas últimas décadas. Recentemente, iniciou-se uma controvertida discussão a respeito do mecanismo de transporte eletrônico entre o centro oxidativo e o eletrodo destes sistemas. Alguns grupos argumentam a favor de tunelamento eletrônico do centro oxidativo, enquanto outros grupos têm proposto uma interação de pares \\emph{elétron-buraco} dos grupos amida dos peptídeos. Além disto, interfaces com sistemas primitivos, como por exemplo a água, ainda são temas de pesquisa correntes de diversos grupos de pesquisa, devido à complexidade dos resultados experimentais reportados. De forma a contribuir com estas discussões correntes na literatura, selecionamos dois problemas distintos utilizando a superfície Au(111) como base comum: i) estudo do mecanismo de transferência de carga de um peptídeo funcionalizado com ferroceno; ii) estudo das propriedades eletrônicas e estruturais da água interagindo com NaCl. Para realizarmos a investigação das propriedades eletrônicas, empregamos a Teoria do Funcional da Densidade no esquema de Kohn-Sham (KS). Para analisar as propriedades dinâmicas e estruturais, foi utilizada também a técnica de dinâmica molecular clássica (MD). A partir de diversos modelos da interação do peptídeo sobre Au(111), investigamos as densidades de estados, cargas de Löwdin e funções de onda de KS. Notamos a presença de estados eletrônicos localizados tanto sobre o ferroceno quanto sobre o ouro, ambos sempre próximos da região da energia de Fermi, em todos os casos propostos. Estes resultados sugerem um tunelamento eletrônico entre sítio do ferroceno e a superfície Au(111) como o mecanismo de transferência eletrônica. Para o caso do sal dissociado em água, investigamos e discutimos a estrutura eletrônica em diversas situações e configurações. Além disto, realizamos um estudo MD, onde observamos que o ordenamento das moléculas de água é bastante sensível à presença da superfície Au(111). Os resultados obtidos apresentam uma visão ampla dos comportamentos eletrônicos e dinâmicos de sistemas envolvendo a superficie Au(111) que discutem questões correntes na literatura. / The study of hybrid interfaces, e.g. organic/inorganic or solid/liquid, have been showing an increasing interest in electrochemistry and nanotechnology. Within this subject, there are basic and applied studies, such as electronic tongues, self-assembled monolayers (SAMs), photovoltaic devices, alternative batteries, drug carriers and others. In special, the preference for gold surface occurs due to its inert nature, allowing the exploration of a wide range of electrostatic potentials which induces electrolysis and chemical reactions in other surfaces. The Cyclic Voltammetry study in Peptide-SAMs modified by ferrocene has been investigated in the literature. In recent years, a controversy on the charge transfer mechanism in biological materials started: at one hand, there are arguments in favor of an electronic tunneling process from the oxidative center to the eletrode; on the other hand, some authors suggest electronic hopping from the amide groups of the peptides, generating an electron-hole pair that ``walks\'\' from the ferrocene to the eletrode. Furthermore, systems with primitive interfaces, such as water, are also subject of current research due to the complexity of the experimental results reported in the literature. Within this scenario, we selected two distinct problems using the surface Au(111): i) the study of charge transfer mechanism using a peptide modified by ferrocene; ii) the study of electronic and structural properties of water interacting with NaCl. In order to obtain the electronic properties, we employed the Density Functional Theory in the Kohn-Sham (KS) scheme. For the structural and dynamics properties, we also used classical molecular dynamics (MD). Based on different models for the ferrocene-peptide/Au(111) interface, we investigate the density of states, Löwdin charges and KS wavefunctions. We notice the presence of localized electronic states on the ferrocene and gold which are close to the Fermi energy in all studied cases. These results suggest an electronic tunneling from the ferrocene site to the surface Au(111) as the mechanism for the charge transfer. In the case of salt dissociated in water, we investigated the electronic properties in several different configurations. Furthermore, in a MD perspective, the orientation of the water molecules presented a high sensitivity for the Au(111) interface. These results represent a wide view of the electronic and dynamic behavior of systems using the surface Au(111) as a common subject.

Apresentamos cálculos de estrutura eletrônica de oligotiofenos e oligoanilinas conectados a contatos metálicos. Diversos aglomerados de ouro e acoplamentos com as moléculas orgânicas foram testados. Expressões analíticas para a função de transmissão, de acordo com a teoria de Landauer, foram obtidas por meio de um modelo tight-binding, juntamente com resultados numéricos da teoria do funcional da densidade (DFT). O pacote computacional Gaussian 03 foi empregado para realizar os c_alculos DFT com o funcional híbrido B3LYP. Um conjunto de base misto foi escolhido: LANL2DZ para os átomo de ouro e 6-31G* para os átomos leves S, C, N e H. A geometria das cadeias orgânicas conectadas a eletrodos metálicos depende fortemente do tipo de conexão e fracamente do número de átomos representando o eletrodo. Em nossos modelos o átomo de enxofre conecta-se ao eletrodo nas geometrias bridge e atop. A principal diferença entre estes acoplamentos é uma significativa transferência de elétrons nos oligômeros ligados na forma atop. A redistribuição de carga resulta numa cadeia orgânica carregada positivamente acompanhada por uma mudança estrutural. Oligotiofenos apresentam uma distorção quinoide, enquanto que nas pernigranilinas(PE) sua alternância entre anéis quinoides e aromáticos é invertida. Um campo elétrico externo foi aplicado nos sistemas. A resposta da transmissão eletrônica _e correlacionada com o estado de oxidação das cadeias e acoplamento com os eletrodos. Nos sistemas de leucoesmeraldina (LE) e esmeraldina(EM) conectados de forma atop, o campo elétrico induz a localização dos orbitais de fronteira levando à diminuição da transmitância. Cadeias de LE e EM conectadas de forma bridge e as PE apresentam um aumento na transmissão em função do campo elétrico. Nas cadeias de PE as propriedades são menos dependentes da conexão com o eletrodo. Aplicamos uma tensão nas cadeias orgânicas forçando um alongamento, similarmente ao que acontece nos experimentos de quebra de junção. Cadeias de LE e EM conectadas de forma bridge bem como PE em ambas conexões com os eletrodos, apresentam a mesma dependência do transporte em função do estiramento. O aumento inicial da transmissão é associado à planarização da cadeia, que induz a deslocalização dos orbitais. Entretanto, o subsequente alongamento localiza os orbitais por aumentar os comprimentos de ligação, o que leva a uma baixa transmitância. Cadeias de LE e EM conectadas de forma atop são fracamente afetadas pelo alongamento. Em oligotiofenos nos dois tipos de conexão com os eletrodos, o estiramento provoca uma significativa redução da transmissão. Por este mecanismo, oligômeros mais longos apresentam valores de condutância similares aos mais curtos. / We present electronic structure and transport calculations of oligothiophenes and oligoanilines bonded to metallic contacts. Several gold clusters and couplings to the organic molecule were tested. Analytical expressions for the transmission function, within Landauer theory, were obtained by means of a tight-binding model, along with numerical results from density functional theory (DFT). The software Gaussian 03 was employed to perform DFT calculations with the hybrid functional B3LYP. A mixed basis set was chosen: LANL2DZ for gold atoms and 6-31G* for light atoms S, C, N and H. The geometry of organic chains bonded to metallic electrodes depend strongly on the type of connection with the metallic electrode and weakly on the number of atoms representing the electrode. In our models the sulfur atom connects to the electrodes in either atop or bridge geometries. The main diference between these two couplings is a significant electronic transfer on the atop bonded oligomers. The charge reorganization results in a positively charged organic part accompained by a structural change. Oligothiophenes present a quinoidal distortion, while in pernigranilines the alternation between aromatic and quinoid ring is reversed. An external electric field was applied to the systems. The electronic transmission response is correlated to the oxidation state and coupling to electrodes. On the atop bonded systems leucoemeraldine(LE) and emeraldine (EM), the electric field induces a localization of the frontier orbitals leading to a decreased transmission. Pernigranilines(PE) and bridge-bonded LE and EM present an increase of transmission as a function of the electric field. In the PE chains the properties are less dependent on the connection to the electrodes. We applied a tension on the organic chains by forcing an elongation, similarly to what happens in break-junction experiments. Bridge-bonded LE and EM, as well as PE in both types of connection to electrodes, present the same dependence of transport as function of stress. The initial increasing transmission is associated to a planarization of the chain that induces an orbital delocalization. However, the subsequent elongation localize orbitals by increasing the bond lengths and leads to a low transmission. Atop bonded LE and EM are weakly sensitive to elongation. On oligothiophenes in both types of connection to the electrodes, the stretching induces a significant decrease of transmission. By this mechanism longer oligomers present conductance values similar to small ones.

O estudo de sistemas híbridos compostos por interfaces orgânico/inorgânico, ou sólido/líquido, tem apresentado crescente interesse nas áreas de eletroquímica e nanotecnologia. Além de objetos de pesquisas básicas, estes sistemas apresentam um potencial para inúmeras aplicações, dentre elas: línguas eletrônicas, \\emph{self-assembled monolayers} (SAMs), dispositivos fotovoltáicos, baterias alternativas, carreadores de drogas, entre outras. Em especial, o uso de superfícies de ouro em pesquisas ocorre principalmente por causa da natureza inerte deste material, permitindo explorar uma ampla quantidade de potenciais eletrostáticos que induzem a eletrólise ou reações eletroquímicas em outras superfícies. O estudo de voltametria cíclica em SAMs formadas por cadeias polipeptídicas funcionalizadas com ferroceno vem sendo realizado durante as duas últimas décadas. Recentemente, iniciou-se uma controvertida discussão a respeito do mecanismo de transporte eletrônico entre o centro oxidativo e o eletrodo destes sistemas. Alguns grupos argumentam a favor de tunelamento eletrônico do centro oxidativo, enquanto outros grupos têm proposto uma interação de pares \\emph{elétron-buraco} dos grupos amida dos peptídeos. Além disto, interfaces com sistemas primitivos, como por exemplo a água, ainda são temas de pesquisa correntes de diversos grupos de pesquisa, devido à complexidade dos resultados experimentais reportados. De forma a contribuir com estas discussões correntes na literatura, selecionamos dois problemas distintos utilizando a superfície Au(111) como base comum: i) estudo do mecanismo de transferência de carga de um peptídeo funcionalizado com ferroceno; ii) estudo das propriedades eletrônicas e estruturais da água interagindo com NaCl. Para realizarmos a investigação das propriedades eletrônicas, empregamos a Teoria do Funcional da Densidade no esquema de Kohn-Sham (KS). Para analisar as propriedades dinâmicas e estruturais, foi utilizada também a técnica de dinâmica molecular clássica (MD). A partir de diversos modelos da interação do peptídeo sobre Au(111), investigamos as densidades de estados, cargas de Löwdin e funções de onda de KS. Notamos a presença de estados eletrônicos localizados tanto sobre o ferroceno quanto sobre o ouro, ambos sempre próximos da região da energia de Fermi, em todos os casos propostos. Estes resultados sugerem um tunelamento eletrônico entre sítio do ferroceno e a superfície Au(111) como o mecanismo de transferência eletrônica. Para o caso do sal dissociado em água, investigamos e discutimos a estrutura eletrônica em diversas situações e configurações. Além disto, realizamos um estudo MD, onde observamos que o ordenamento das moléculas de água é bastante sensível à presença da superfície Au(111). Os resultados obtidos apresentam uma visão ampla dos comportamentos eletrônicos e dinâmicos de sistemas envolvendo a superficie Au(111) que discutem questões correntes na literatura. / The study of hybrid interfaces, e.g. organic/inorganic or solid/liquid, have been showing an increasing interest in electrochemistry and nanotechnology. Within this subject, there are basic and applied studies, such as electronic tongues, self-assembled monolayers (SAMs), photovoltaic devices, alternative batteries, drug carriers and others. In special, the preference for gold surface occurs due to its inert nature, allowing the exploration of a wide range of electrostatic potentials which induces electrolysis and chemical reactions in other surfaces. The Cyclic Voltammetry study in Peptide-SAMs modified by ferrocene has been investigated in the literature. In recent years, a controversy on the charge transfer mechanism in biological materials started: at one hand, there are arguments in favor of an electronic tunneling process from the oxidative center to the eletrode; on the other hand, some authors suggest electronic hopping from the amide groups of the peptides, generating an electron-hole pair that ``walks\'\' from the ferrocene to the eletrode. Furthermore, systems with primitive interfaces, such as water, are also subject of current research due to the complexity of the experimental results reported in the literature. Within this scenario, we selected two distinct problems using the surface Au(111): i) the study of charge transfer mechanism using a peptide modified by ferrocene; ii) the study of electronic and structural properties of water interacting with NaCl. In order to obtain the electronic properties, we employed the Density Functional Theory in the Kohn-Sham (KS) scheme. For the structural and dynamics properties, we also used classical molecular dynamics (MD). Based on different models for the ferrocene-peptide/Au(111) interface, we investigate the density of states, Löwdin charges and KS wavefunctions. We notice the presence of localized electronic states on the ferrocene and gold which are close to the Fermi energy in all studied cases. These results suggest an electronic tunneling from the ferrocene site to the surface Au(111) as the mechanism for the charge transfer. In the case of salt dissociated in water, we investigated the electronic properties in several different configurations. Furthermore, in a MD perspective, the orientation of the water molecules presented a high sensitivity for the Au(111) interface. These results represent a wide view of the electronic and dynamic behavior of systems using the surface Au(111) as a common subject.