O fosfeto de manganês, MnP, é um composto rico em fases magnéticas, exibindo uma variedade de transições de fase. Essas transições e a estrutura das fases magnéticas têm sido objetos de muitas investigações experimentais nas últimas duas décadas. Com o campo externo aplicado ao longo dos eixos intermediário e duro (eixos b e a, respectivamente) foram estudadas as geometrias das fronteiras nos pontos onde as fases moduladas se encontram com a fase ferromagnética no diagrama de fase Temperatura vs. Campo Magnético. Este estudo, realizado por meio de medidas de suscetibilidade magnética, visa esclarecer se as fronteiras das fases encontram-se formando um ângulo ou não, pois isto pode ser um indicativo da natureza desses pontos \"triplos\". Na situação em que o campo é aplicado ao longo do eixo intermediário, mostramos que a forma com que as três fronteiras se encontram é consistente com a atribuição feita anteriormente a esse ponto, isto é, trata-se de um ponto triplo ordinário no qual as três fronteiras de fase são de primeira ordem. Para a configuração em que o campo é aplicado ao longo do eixo duro, os resultados obtidos para o diagrama de fase, na região onde as duas fases moduladas e a fase ferromagnética se encontram, são consistentes com a existência de um ponto crítico terminal de uma linha de transições de segunda ordem separando as fases moduladas. / Manganese phosphide is a rich compound in magnetic phases and exhibits a variety of phase transitions which have been the subject of many experimental investigations for more than a decade. With the external magnetic field H applied along the b and a axes (intermediate and hard axis, respectively) the geometry of the boundaries in the points where the modulated phases meet with ferromagnetic phase in the phase diagram T x H were studied. Measurements of magnetic susceptibility were realized to elucidate if the phase boundaries meet at an angle or not thus indicating the nature of these triple points. For the case of H applied along the intermediate axis it is shown that the shape in which the phase boundaries meet is consistent with the geometry of an ordinary triple point. With H parallel to the a axis the results are consistent with the existence of critical end point in which the modulated phases boundary close.

Nós estudamos experimentalmente e teoricamente Efeitos Transientes em conjugação de Fase por Mistura Degenerada de Quatro ondas em cristais dopados com Cr POT. 3+. Estudamos os efeitos transientes na conjugação de fase em Al IND 2 O IND. 2 : Cr POT. 3+ (Rubi) e GdAl O IND. 3 Cr POT. 3+ (aluminato de gadolíneo) com um laser de Ar POT. + (em =514,5nm). Um novo modelo teórico é apresentado que explica razoavelmente os resultados experimentais cuja compreensão anterior pela literatura era devido somente pela parte absortiva do índice de refração[12] pois em cristais dopados com Cr POT. 3+ (Al IND. 2 O IND. 3: Cr POT. 3+ e GdAl O IND. 3 : Cr POT. 3+ a parte dispersiva do índice de refração não-linear n IND. 2 é pelo menos uma ordem de grandeza maior que a parte absortiva [15,28]. / We have studied experimentally and theoretically Transient Effects in Degenerate Four-Wave Mixing by Phase Conjugation in ion-doped crystals with Cf3+. We have studied transient effects in phase conjugation in Al2O3:Cf3+ (Ruby) and GdAlO3:Cr3+ Gadolinium Aluminate) with an Argon laser (at =514.5nm). A new theoretical model is presented that reasonably explains our experimental results whose understanding in previous papers was due to the imaginary part of the refraction index [12] because in crystals doped with cr3+ (Al2O3:Cr3+ and GdAIO3:Cr3+) the real part of the nonlinear refraction index n2 is at least one order of magnitude greater than the imaginary part [15,28].

O estudo do sistema antiferromagnético diluído K2Fe1-xInxCl5.H2O com a finalidade de se estudar efeitos de campos aleatórios, mostrou o aparecimento de uma magnetização remanente (Mr) quando o composto é resfriado sujeito a um campo magnético externo. Esta magnetização remanente surge ao longo do eixo de fácil magnetização, abaixo de TN, para campos tão baixos quanto alguns mOe. A presença deste efeito foi observada também em outros compostos como por exemplo no Rb2Fe1-xInxCl5.H2O. A origem de Mr está provavelmente associada à presença de domínios antiferromagnéticos que se formam mesmo em campos muito baixos, e cujas paredes são presas por íons não magnéticos e defeitos. No caso do composto com rubídio, as paredes se encontram aparentemente menos presas, podendo levar a outros efeitos como a observação de fenômenos de relaxação magnética quando o campo em que a amostra é resfriada é retirado abaixo de TN. É sugerido neste trabalho que a magnetização remanente está provavelmente armazenada nas paredes de domínio formadas, já que o comportamento de Mr não segue aquele observado para a sub-rede antiferromagnética. Estudamos também o efeito da diluição na transição entre as fases antiferromagnética e spin-flop. Observamos a presença de uma histerese para o caso dos compostos K2Fe1-xInxCl5.H2O, além de um alargamento da transição. A presença destes efeitos está provavelmente associada à presença de uma fase mista onde as fases antiferromagnética e spin-flop coexistem em uma estrutura de domínios. No caso dos compostos Rb2Fe1-xInxCl5.H2O, de uma modo geral é observado apenas um alargamento da transição, sem o aparecimento de histerese. Neste caso, é possível a existência de uma fase intermediária induzida por campos aleatórios, similar àquela proposta por Aharony. As medidas de calor específico realizadas com e sem campo magnético externo aplicado no sistema (Nd1-xSmx)2CuO4 mostrou em todos os casos a presença de um máximo. Através do estudo do comportamento deste máximo, observamos a presença de duas regiões de diluição de comportamento distinto. Para x > 0.7, o comportamento é aquele observado para um sistema antiferromagnético simples diluído. A aplicação de campo neste caso, leva a uma pequena diminuição na temperatura em que o máximo ocorre. Para x < 0.7 temos que o efeito dominante é o mesmo que aquele observado para o caso do Nd2CuO4. O comportamento do Nd2CuO4 não é o de um antiferromagneto simples, já que as interações entre as sub-redes de Cu e de Nd levam a um “splitting” do estado de energia fundamental da sub-rede de Nd, e consequentemente a um comportamento do tipo Schottky no calor específico. / Magnetization measurements performed on diluted antiferromagnetic compounds K2Fe1-xInxCl5.H2O in order to study the Random Fields Ising Model revealed the existence of a remnant magnetization (Mr) when the sample is cooled below TN in an applied axial magnetic field. This remnant magnetization along the easy axis direction is observed in magnetic fields as low as a few mOe. Other diluted compounds, like Rb2Fe1-xInxCl5.H2O, also show the same behavior. The origin of this remnant magnetization is probably related to the presence of low field antiferromagnetic domains, which walls are pinned by non-magnetic ions and defects. For the Rb-based compound, the walls are probably not strongly pinned. In this case, when the field is turned off bellow TN relaxation effects are sometimes observed. It is suggested in this work that the remnant magnetization is stored in the domain walls, since the Mr behavior is quite different from the one observed for the antiferromagnetic sublattice. We have also studied the dilution effect in the spin-flop transition. It is possible to observe the presence of an anomalous widening and a hysteresis in the transition region for the K2Fe1-xInxCl5.H2O compound. These effects are probably related to the presence of a mixed intermediate phase, where the spin-flop and the antiferromagnetic phase coexist in a domain structure. For the Rb2Fe1-xInxCl5.H2O compound, it is usually observed just a widening of the transition, without hysteresis. In this case it is possible the existence of a random fields induced intermediate phase, similar to the one proposed by Aharony. Specific heat measurements performed with and without applied fields in samples of (Nd1-xSmx)2CuO4 showed the presence of a maximum at low temperatures in all samples studied. The Sm concentration (x) dependence of the temperature of this maximum showed two regions with different behavior. For x > 0.7, the specific heat curve is similar to the one observed in ordinary diluted antiferromagnetic compounds. The temperature of the maximum decreases with increasing applied magnetic field. On the other hand, for x < 0.7, the effect is similar to the one observed for the pristine Nd2CuO4. The Nd2CuO4 behavior is not the one observed in ordinary antiferromagnets, since the Nd-Cu interaction causes a splitting of the ground state level of the Nd sublattice and, consequently, a Schottky like behavior in the specific heat measurements.

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-03-03T14:19:21Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Jonas Francisco Scopel - 2015.pdf: 1854226 bytes, checksum: 9d48662eb3f8662b36ce1a088c29ac1c (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-03-03T14:22:35Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Jonas Francisco Scopel - 2015.pdf: 1854226 bytes, checksum: 9d48662eb3f8662b36ce1a088c29ac1c (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-03T14:22:35Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Jonas Francisco Scopel - 2015.pdf: 1854226 bytes, checksum: 9d48662eb3f8662b36ce1a088c29ac1c (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2015-02-20 / Diagnostic imaging techniques play an important role in assessing the exact location, cause, and extent of a nerve lesion, thus allowing clinicians to diagnose and manage more effectively a variety of pathological conditions such as entrapment syndromes, traumatic injuries, and space-occupying lesions. Ultrasound and nuclear magnetic resonance imaging are becoming useful methods for this purpose, but they still lack spatial resolution. In this regard, recent phase contrast x-ray imaging experiments of peripheral nerve allowed the visualization of each nerve fiber surrounded by its myelin sheath as clearly as optical microscopy. In the present study, we attempted to produce high-resolution x-ray phase contrast images of a human sciatic nerve by using synchrotron radiation propagation-based imaging (PBI). The PBIs showed high contrast and high spatial resolution, allowing clear identification of each fascicle structure and surrounding connective tissue. The outstanding result is the detection of such structures by phase contrast x-ray tomography of a thick human sciatic nerve section. This may further enable the identification of diverse pathological patterns, such as Wallerian degeneration, inflammatory infiltration and amyloid deposits. To the best of our knowledge, this is the first successful phase contrast x-ray imaging experiment of a human peripheral nerve sample. Our long-term goal is to develop peripheral nerve imaging methods that could supersede biopsy procedures. / As técnicas de diagnóstico por imagem desempenham um importante papel na determinação da localização exata, causa, e extensão de lesões de nervos periféricos, permitindo que o diagnóstico e manejo sejam mais eficazes em uma série de condições patológicas, como síndromes de encarceramento, e lesões traumáticas e expansivas. A Ressonância Nuclear Magnética e a Ultrassonografia têm se mostrado úteis neste propósito, porém possuem resolução espacial relativamente baixa. Neste sentido, experimentos recentes utilizando Radiografia por Contraste de Fase permitiram observar fibras nervosas individuais recobertas por suas bainhas de mielina de forma tão detalhada quanto a microscopia óptica. No presente estudo, procuramos obter imagens de alta resolução de nervo ciático humano, utilizando método de Imagem Realçada por Refração. As imagens demonstraram alto contraste e resolução espacial, permitindo a identificação de cada fascículo nervoso e suas respectivas bainhas conjuntivas. Resultados promissores foram obtidos através de Tomografia por Contraste de Fase de um espesso fragmento de nervo ciático humano, onde tais estruturas foram igualmente identificadas. Tais resultados poderiam possibilitar a detecção de diversas alterações patológicas, como degeneração Walleriana, infiltrado inflamatório e depósitos de amiloide. Ao nosso conhecimento, este é o primeiro experimento bem sucedido de Imagem por Contraste de Fase de nervos periféricos humanos. Nosso objetivo a longo prazo é desenvolver métodos de diagnóstico por imagem que possam substituir procedimentos de biópsia.

Neste trabalho, realizou-se o estudo que permitiu a otimização termodinâmica das seções binárias pertencentes ao diagrama de fase ternário do sistema LiF-GdF3-LuF3, para tanto o programa FactSage foi empregado na simulação computacional. Assim, o comportamento de fusão das misturas destes compostos foi elucidado, o que representa uma contribuição inovadora para o conhecimento das propriedades físicas e químicas destes materiais. Em particular, determinou-se a faixa de composições nas quais as soluções sólidas de LiGdxLu1-xF4 e GdxLu1-xF3 podem ser obtidas diretamente da fase líquida. Neste trabalho as três secções binárias, LiF-GdF3, LiF-LuF3 e GdF3-LuF3 foram reavaliadas experimentalmente utilizando a calorimetria exploratória diferencial para a obtenção de dados mais precisos de temperatura versus composição, uma vez que foi possível minimizar a contaminação das amostras com compostos de oxigênio. A capacidade calorífica e outros dados calorimétricos foram também determinados experimentalmente e comparados com os existentes na literatura. Os termos da energia livre de Gibbs de excesso para as fases representadas como soluções, os quais descrevem os efeitos de interação não ideal entre os dois fluoretos nestas fases, foram expressos com sucesso pela modelo polinomial Redlich-Kister. Finalmente, o caminho de solidificação no diagrama de fase ternário LiF-GdF3-LuF3 pôde ser extrapolado de acordo com o formalismo de Kohler-Toop. Assim, pela primeira vez, a interação ternária entre os compostos LiF, GdF3 e LuF3 foi determinada. / In this work, it was carried out the study that allowed the thermodynamic optimization of the binary sections belonging to the ternary phase diagram of the LiF-GdF3-LuF3 system, for this purpose the FactSage software was used in the computational simulation. Thus, the melting behavior of the mixture of these compounds has been elucidated, which represents an innovative contribution to the knowledge of the physical and chemical properties of these materials. In particular, it was determined the composition ranges in which the solid solutions of LiGdxLu1-xF4 and GdxLu1-xF3 can be obtained directly from the liquid phase. In this work the three binary sections, LiF-GdF3, LiF-LuF3 and GdF3-LuF3, were evaluated using differential scanning calorimetry to obtain more accurate data of temperature versus composition, since it was possible to minimize the contamination of the samples due to oxygen compounds. The heat capacity and other calorimetric data were experimentally determined and compared with those cited in the literature. The terms of the Gibbs free excess energy for the solution phases, which describe the non ideal interaction effects between the two fluorides at these phases, were expressed by the Redlich-Kister polynomial model. Finally, the solidification path in the ternary phase diagram LiF-GdF3-LuF3 could be extrapolated according to the Kohler-Toop formalism. Thus, for the first time, the interaction between the ternary compounds LiF, GdF3 and LuF3 was determined.

Neste trabalho, analisamos três modelos definidos sobre redes e governados por dinÂmicas estocásticas. Nosso principal interesse repousa no estudo das transições de fase e no comportamento crítico desses modelos. O primeiro deles é o autômato celular pobabilístico da Domany-Kinzel, ao qual aplicamos o método de expansões em série. Em seguida, estudamos o comportamento para tempos longos de alguns processos de reação-difusão por meio de simulação numérica. Tais processos podem ser relevantes para o entendimento da compactação em sistemas granulares. Finalmente, também através de dimulações numéricas, analisamos o processo de contato conservativo, que é uma versão do modelo original definida em um ensemble onde o número de partículas é conservado. / In this work, we analyzed three lattice models governed by stochastic dynamics. Our main interest lies on the study of the phase transitions and critical behavior of these models. The first of them is the Domany-Kinzel probabilistic cellular automaton, to which we applied the method of series expansions. Next, we studied the long time behavior of some reaction-diffusion processes by means of numerical simulations. Such processes may be relevant to the understanding of granular compaction. Finally, also by means of numerical simulations, we have analyzed the conserved contact process, which is a version of the original model defined on an ensemble where the number of particles is conserved.

O impacto da flutuação dos hormônios esteróides sobre o curso do Transtorno Afetivo Bipolar durante a vida reprodutiva das mulheres é pouco estudado. Encontramos ainda muitas lacunas no conhecimento quanto a sua apresentação clínica e as suas implicações na evolução do Transtorno Afetivo Bipolar, especialmente sua associação com a ciclagem rápida e o seu valor preditivo para recorrência. Métodos: Mulheres com Transtorno Afetivo Bipolar (tipos I, II ou sem outra especificação) participantes do Systematic Treatment Enhancement Program for Bipolar Disorder, com idade entre 16 e 40 anos, foram divididas em dois grupos: com e sem relato de exacerbação pré-menstrual do Transtorno Afetivo Bipolar na avaliação inicial do estudo. Estes grupos foram comparados em relação às características clínicas do Transtorno Afetivo Bipolar, de vida reprodutiva e tratamento na entrada do estudo. Longitudinalmente, foi comparado o tempo de recorrência entre as pacientes que iniciaram o estudo eutímicas utilizando análise de sobrevivência Kaplan Meier e a regressão de Cox. O número de episódios entre as pacientes que foram seguidas por um período de um ano também foi comparado. Resultados: Das 706 mulheres que completaram o questionário, 490 (69,4%) relataram exacerbação pré-menstrual. Na entrada do estudo, quando comparadas ao grupo sem exacerbação pré-menstrual, as mulheres com exacerbação pré-menstrual encontravam-se mais deprimidas, apresentavam mais comorbidades psiquiátricas, sintomas do humor com uso de contraceptivos hormonais, ciclos menstruais irregulares, e estavam recebendo menos tratamento farmacológico. Mulheres com exacerbação pré-menstrual também relataram mais episódios de humor durante o ano anterior e eram mais susceptíveis de apresentar ciclagem rápida neste mesmo período. Na avaliação prospectiva, entre as mulheres que iniciaram o estudo eutímicas (exacerbação pré-menstrual n = 66, sem exacerbação pré-menstrual n = 63), o grupo com exacerbação pré-menstrual teve um tempo de recaída mais rápido ao se incluir estados subsindrômicos associados a recaídas em mania, depressão ou estado misto. O tempo médio de recidiva de 50% da amostra foi de 4,5 meses para as mulheres com a exacerbação pré-menstrual, em comparação com 8,5 meses para as do grupo sem exacerbação pré-menstrual (p = 0,02). A exacerbação prémenstrual também foi um fator significativamente associado a maior gravidade dos sintomas depressivos e de elevação do humor entre as mulheres com um ano de seguimento. Conclusões: As mulheres com Transtorno Afetivo Bipolar que relataram exacerbação pré-menstrual apresentaram uma maior comorbidade psiquiátrica, maior número de episódios do humor no ano anterior e ciclagem rápida. A avaliação prospectiva mostrou uma taxa de recorrência maior, mais estados subsindrômicos e maior número de episódios, mas não ciclagem rápida, nas mulheres do grupo exacerbação pré-menstrual. Nossos resultados sugerem que a exacerbação pré-menstrual pode ser considerada um marcador clínico preditor de um fenótipo clínico mais complexo e associado a uma pior evolução da doença em mulheres em idade reprodutiva com Transtorno Afetivo Bipolar. / The impact of hormonal fluctuation during the menstrual cycle on the course of bipolar disorder in women is poorly studied. We also found many gaps in knowledge about its clinical presentation and its implications for the evolution of Bipolar Disorder, especially the association with rapid cycling and its predictive value for recurrence. Methods: Women with Bipolar Disorder (types I, II or Not Otherwise Specificated ) participants Systematic Treatment Enhancement Program for Bipolar Disorder, aged between 16 and 40, were divided into two groups: with and without reports of Premenstrual Exacerbation of Bipolar Disorder in the baseline assessment. These groups were compared to clinical features of BD, reproductive life and treatment at study entry. The time difference of recurrence between groups who were euthymic at the baseline assessment were done with survival analysis Kaplan Meier\'s survival curve and Cox regression models. The number of episodes between the patients who were followed for a period of one year was also compared. Results: Of 706 women who completed the questionnaire, 490 (69.4%) reported premenstrual exacerbation. At study entry, compared to those without premenstrual exacerbation, women with premenstrual exacerbation were more depressed, had more psychiatric comorbidities, mood symptoms with the use of hormonal contraceptives, irregular menstrual cycles, and were receiving less drug treatment. Women with premenstrual exacerbation also reported more mood episodes during the previous year and were more likely to state rapid cycling in the same period. In a prospective evaluation among women who started the study in euthymic mood state (premenstrual exacerbation n = 66, without premenstrual exacerbation n = 63), the premenstrual exacerbation group had a smaller time to relapse when associated subsyndromal mood states to relapse in mania, depression or mixed state. The median time to relapse of 50% of the sample was 4.5 months for women with premenstrual exacerbation, compared with 8.5 months for the group without premenstrual exacerbation (p = 0,02). The premenstrual exacerbation was also a significantly positive factor for a greater severity of depressive symptoms and elevation of mood among women with one year of follow-up. Conclusions: Women with Bipolar Disorder who reported premenstrual exacerbation had a higher psychiatric comorbidity, greater number of episodes of mood in the previous year and rapid cycling. Prospective evaluation showed a higher rate of recurrence, more states and more subsyndromal episodes, but not rapid cycling among women in the premenstrual exacerbation. Our results suggest that premenstrual exacerbation can be considered a clinical marker predictor of a worse clinical phenotype and associated with a worst disease progression in women of reproductive with bipolar affective disorder

Este trabalho apresenta o estudo das propriedades físicas de amostras de KxMoO2-? e MoOy. São reportados resultados de difratometria de raios X e de nêutrons, cálculo de densidade de estados pela teoria do funcional da densidade, medidas de espectroscopia de fotoemissão, resistividade elétrica, magnetização, calor específico e expansão térmica. Resultados de difratometria de raios X e de nêutrons, com ajustes baseados em simulações realizadas com o programa GSAS, permitiram selecionar as amostras monofásicas e de boa qualidade. As medidas de espectroscopia de fotoemissão mostram que a existência de alta fração Mo3+/Mo4+ em diversas amostras de KxMoO2-? e MoOy é a responsável pela anomalia da resistividade elétrica descrita pela lei de potência prevista no modelo do líquido de Luttinger (LL). A observação da anomalia nas curvas de resistividade elétrica em amostras de MoO2 deficientes em oxigênio suporta que tal comportamento está relacionado à presença de íons Mo3+ e não com a presença de K. Resultados de magnetização e resistividade elétrica confirmaram a existência de supercondutividade no sistema K-Mo-O. Foi observada que a temperatura crítica (TC) é função da composição inicial de K, sendo que foi encontrada a mais alta TC reportada para este sistema (TC ~9,5 K). Medidas de magnetização mostraram ainda a coexistência de supercondutividade e magnetismo no composto KxMoO2-?. Foi ainda observada uma transição do tipo metal de Bose para isolante em uma amostra de KxMoO2-? que reforça a evidência da formação de pares de Cooper nesse sistema. Por fim, medidas de calor específico, expansão térmica e resistividade elétrica evidenciaram a existência de uma transição de fase de primeira ordem em altas temperaturas (entre 250 e 270 K) tanto em amostras policristalinas de KxMoO2-? e MoOy quanto em monocristais de MoO2. A transição observada no MoO2 nunca foi reportada para este material. Esta transição é discutida com base na movimentação dos átomos de Mo existentes nas ligações unidimensionais de Mo-Mo e nas distorções dos octaedros de MoO6 presentes na sua estrutura cristalina. / This work presents the study of physical properties in polycrystalline samples of KxMoO2-?, and MoOy. We present results of X-ray and Neutrons diffraction patterns, density of states calculations by density functional theory, photoemission spectroscopy, electrical resistivity, magnetization, specific heat, and thermal expansion measurements. X-ray and neutrons diffraction results as well as calculations of the structure and diffractograms carried out by simulations using GSAS shown which the samples are high quality. Photoemission spectroscopy measurements shown the existence of Mo3+/Mo4+ in high fraction for KxMoO2-? and MoOy which are responsible to electrical anomalous behavior described by powder law predicted in the Luttinger Liquid theory. The observation of anomalous is related to Mo3+ ions in the samples. Magnetization and electrical resistivity confirm the existence of superconductivity in K-Mo-O system. It was observed that the critical temperature (TC) is a function of the starting composition of K and the higher TC found out and reported for this system (TC ~9.5 K). Magnetization measurements also have shown the coexistence of superconductivity and magnetism in KxMoO2-?. It was observed a Bose metal-insulator transition in K0.05MoO2-? which further evidence of the formation of Cooper pairs in the system. Finally, specific heat measurements, thermal expansion and electrical resistivity evidenced the existence of first order phase transition in high temperatures (between 250 and 270 K) in KxMoO2-? and MoOy polycrystalline as well as MoO2 single crystal. This transition is discussed looking for Mo atoms moving in the one-dimensional links Mo-Mo and of the distortions of MoO6 octahedra in the crystalline structure.

Estudamos nesta tese três sistemas desordenados distintos das áreas de vidros de spins e fluidos complexos, por meio de modelos estatísticos no contexto da aproximação de campo médio. Analisamos os efeitos da inclusão de graus de liberdade elásticos sobre o diagrama de fases do modelo de Sherrington-Kirkpatrick, que é a versão de campo médio de um modelo popular de vidros de spins, paradigmas de sistemas com desordem temperada. Analisamos em seguida alguns problemas típicos da física dos fluidos complexos. Investigamos o diagrama de fases de um modelo de Maier-Saupe (MS), que é uma espécie de arquétipo das transições nemáticas, numa versão de rede muito simples, denominada modelo de Maier-Saupe-Zwanzig (MSZ), com a introdução de uma variável binária de desordem para representar uma mistura de discos e cilindros. Mostramos que o aparecimento de uma fase nemática biaxial, termodinamicamente estável, que tem sido intensamente procurada na literatura, depende da forma de tratamento das variáveis de desordem. Finalmente, utilizamos o modelo MSZ, na presença de termos elásticos não lineares e de elementos de desordem, a fim de reproduzir diversas características do comportamento termodinâmico dos elastômeros nemáticos, novos materiais poliméricos, com propriedades dos cristais líquidos nemáticos e das borrachas, tema de grande interesse na física da matéria mole. / We study three distinct disordered systems in the areas of spin glasses and complex fluids, by means of mean-field statistical models. We first analyze the effects of compressibility on the phase diagram of the Sherrington-Kirkpatrick model, a mean-field version of a popular model of spin glasses, which are paradigmatic examples of systems with quenched disorder. We then analyze some typical problems in the area of physics of complex fluids. We investigate the phase diagram of a Maier-Saupe model (MS), which is a sort of archetype of nematic transitions, in a simple lattice version called Maier-Saupe-Zwanzig model (MSZ), with the introduction of a binary variable of disorder to mimic a mixture of rod-like and plate-like mesogens. We show that the emergence of a stable nematic biaxial phase, which has been intensely pursued in the literature, depends on the form of treatment of the disorder variables. Finally, we use the MSZ model, in the presence of non-linear elastic terms and elements of disorder, to reproduce several aspects of the thermodynamic behavior of nematic elastomers, new polymeric materials with the properties of liquid crystals and rubber, and of great importance in the area of soft-matter physics.

Submitted by Rosivalda Pereira (mrs.pereira@ufma.br) on 2017-06-06T17:35:07Z No. of bitstreams: 1 EdsonFirmino.pdf: 1970355 bytes, checksum: d3777c3685602b1f299f41ead9f30f1f (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-06T17:35:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 EdsonFirmino.pdf: 1970355 bytes, checksum: d3777c3685602b1f299f41ead9f30f1f (MD5) Previous issue date: 2007-02-16 / Fundação de Amparo à Pesquisa e ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Maranhão (FAPEMA) / In this work we have performed static atomistic simulations to investigate the structural and bulk properties of the complex double perovskites with rock-salt ordering with the Ba2BiM+5O6 stoichiometry, where M+5 = Ta5+, Sb5+ and Nb5+, under pressure changes. For this we have adopted a Buckingham potential model for the ionic interactions and the shell model in order to model the atomic polarizations. In the case of Ba2BiTaO6 and Ba2BiNbO6 compounds, we assumed potential parameters listed in the literature and in the case of Ba2BiSbO6 compound, new potential parameters for the Sb5+¡O interaction were founded. The results observed with theses potentials for the cases of Ba2BiTaO6 and Ba2BiSbO6 materials, shown that the potential sets are sensitive to the structural phase transition observed experimentally between the phases R¹3 and I2=m at high pressures. Thus it was possible to de ne the critical pressure for Ba2BiSbO6. Some elastic and mechanical properties of these materials had been calculated and had shown these transitions clearly, where it was observed the Young's modulus collapse at the critical pressure and discontinuities in the shear modulus and in the longitudinal and transversal sound propagation speeds. The elastic constants had not presented collapse and the volume practically did not change at the transition, what as expected from the experimental results. For the case of Ba2BiNbO6 material, once that there are not experimental results, the aim was to predict their structural characteristics. There were tested four potential sets presented in the literature using as input initial cell parameters data generated by the SPUDS software. Two of these potential sets exhibited the same phase transition that Ba2BiTaO6 and Ba2BiSbO6 present. / Neste trabalho foram empregadas simulações atomísticas estáticas para investigar as propriedades estruturais e de bulk das perovskitas complexas duplas com ordenamento do tipo NaCl com a estequiometria Ba2BiM5+O6, onde M5+ = Ta5+, Sb5+ e Nb5+ sob varia ção de pressão. Para tanto assumimos um modelo de potencial de Buckingham para as interações entre os íons e o modelo de casca esférica para tratar as polarizações dos átomos. No caso dos compostos Ba2BiTaO6 e Ba2BiNbO6 potenciais adotados da literatura foram empregados e para o Ba2BiSbO6, o potencial para a interação Sb5+¡O foi encontrado. Os resultados obtidos com os potenciais para os casos do Ba2BiTaO6 e Ba2BiSbO6, mostraram que ambos são sensíveis à transição de fase estrutural observada experimentalmente entre as fases R¹3 e I2=m que ocorre para altas pressões, de nindo o ponto de transição para o Ba2BiSbO6. Algumas propriedades elásticas e mecânicas destes compostos foram calculadas e mostraram claramente esta transição, onde foi observado o colapso do módulo de Young na pressão crítica e descontinuidades no módulo de cisalhamento e nas velocidades, longitudinal e transversal, de propagação do som dos compostos. As componentes das constantes elásticas não apresentaram colapsos, e o volume praticamente não variou na transição, o que era esperado dos resultados experimentais, implicando em um módulo de bulk praticamente contínuo na transição. Já no caso do Ba2BiNbO6, como não se dispunha de resultados experimentais, o principal objetivo foi predizer suas características estruturais. Testou-se quatro conjuntos de potenciais encontrados na literatura utilizando-se como dados iniciais os parâmetros de rede e posições atômicas gerados pelo software SPUDS. Dois destes conjuntos de potenciais mostraram a mesma transição de fase que o Ba2BiTaO6 e Ba2BiSbO6.