Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2018-04-02T12:36:22Z No. of bitstreams: 1 EvertonJoseDeCastroRego_DISSERT.pdf: 3619677 bytes, checksum: e83c6f152657a4cdb446e3b03e645829 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2018-04-04T13:01:53Z (GMT) No. of bitstreams: 1 EvertonJoseDeCastroRego_DISSERT.pdf: 3619677 bytes, checksum: e83c6f152657a4cdb446e3b03e645829 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-04T13:01:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 EvertonJoseDeCastroRego_DISSERT.pdf: 3619677 bytes, checksum: e83c6f152657a4cdb446e3b03e645829 (MD5) Previous issue date: 2017-12-22 / O controle autom?tico de processos ? uma demanda crescente nas ind?strias que buscam t?cnicas que automatizem a sintonia dos sistemas de controle e que garantam efici?ncia, qualidade e seguran?a. Este trabalho tem como objetivo implementar um m?todo de avalia??o e ressintonia de controladores PI em Controlador L?gico Program?vel (CLP), a fim de melhorar a robustez do sistema. O m?todo ? inspirado em trabalhos j? existentes na literatura e possui duas etapas, a primeira etapa ? de avalia??o de robustez do controlador, em que se estima suas margens de ganho e de fase. Na segunda etapa, os par?metros do controlador PI s?o corrigidos para assegurar que os crit?rios de robustez n?o sejam violados. Pretendeu-se programar o m?todo diretamente num CLP para que funcione em conjunto com o seu controlador. Inicialmente, resultados de simula??es num?ricas s?o apresentados para ilustrar o funcionamento do m?todo. Em seguida, ? descrita a implementa??o do m?todo por meio da programa??o de CLP. Resultados de experimentos em plantas reais controladas por CLP ilustram a efetividade do m?todo. / Automatic process control is a growing demand in industries that seek techniques that automate the tuning of control systems and ensure efficiency, quality and safety. This work aims to implement a method of assessment and readjustment of PI controllers in Programmable Logic Controller (PLC), in order to improve the robustness of the system. The method is inspired by works from the literature and has two stages, the first step is to evaluate the robustness of the controller, in which its gain and phase margins are estimated. In the second step the parameters of the PI controller are adjusted to ensure that the robustness criteria are not violated. It was intended to program the method directly into a PLC to work together with its controller. Initially, results of numerical simulations are presented to illustrate the method?s operation. Then, the implementation of the method through PLC programming is described. Experiments results in real plants controlled by PLC illustrate the effectiveness of the method.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-06-02T19:15:14Z No. of bitstreams: 1 ThatianaCristinaPereiraDeMacedo_DISSERT.pdf: 3768297 bytes, checksum: d9955850273479736f103ea6caab98f3 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-06-05T19:38:31Z (GMT) No. of bitstreams: 1 ThatianaCristinaPereiraDeMacedo_DISSERT.pdf: 3768297 bytes, checksum: d9955850273479736f103ea6caab98f3 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-05T19:38:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ThatianaCristinaPereiraDeMacedo_DISSERT.pdf: 3768297 bytes, checksum: d9955850273479736f103ea6caab98f3 (MD5) Previous issue date: 2017-02-13 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico (CNPq) / O presente trabalho teve como objetivo realizar um estudo do comportamento reol?gico, mec?nico e microestrutural da blenda poli(metacrilato de metila)/policarbonato (PMMA/PC), utilizando um PMMA com part?culas elastom?ricas at? a invers?o de fase. A prepara??o da blenda PMMA/PC foi feita em extrusora rosca simples e rosca dupla co-rotacional, com posterior moldagem por inje??o. As mudan?as nas caracter?sticas f?sicas e qu?micas do policarbonato foram analisadas por viscosimetria e por espectroscopia de absor??o no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), antes e ap?s o processamento. As caracteriza??es mec?nicas foram realizadas por ensaio de tra??o uniaxial e impacto Izod. Os ensaios reol?gicos foram feitos por medidas de ?ndice de fluidez (MFI) e reometria capilar. Para a an?lise microestrutural da blenda polim?rica foram utilizados microscopia de for?a at?mica (AFM) e microscopia eletr?nica de varredura (MEV). A temperatura de in?cio de decomposi??o t?rmica foi determinada por an?lise termogravim?trica (TG). Os resultados do MFI nas condi??es de processamento indicaram maior fluidez do policarbonato e que, entre todas as composi??es estudadas, a maior parte delas apresentou maior valor de MFI para os materiais processados em extrusora rosca dupla. Por reometria capilar dos materiais sem processamento, observou-se menor varia??o da viscosidade do PC em fun??o do aumento da taxa de cisalhamento. Por TG, foi verificada maior temperatura de in?cio de degrada??o para o PC, mas o processamento alterou mais a estabilidade t?rmica desse pol?mero do que para o poli(metacrilato de metila). As medidas de viscosidade intr?nseca do policarbonato indicaram uma poss?vel degrada??o por cis?o de cadeias, ap?s o processamento, devido a diminui??o da massa molar do material. Por FTIR, n?o foram identificadas bandas distintas para o PC antes e ap?s o processamento. A caracteriza??o mec?nica por tra??o uniaxial revelou maior resist?ncia m?xima ? tra??o, maior m?dulo de elasticidade e maior alongamento na ruptura para o policarbonato e que a compatibilidade da blenda PMMA/PC variou com a concentra??o de PC, sendo observadas algumas composi??es que apesentaram sinergismo nas propriedades. Por resist?ncia ao impacto Izod, foi constatada a elevada resist?ncia ao impacto do PC, quando comparado ao PMMA, mas a adi??o de 20% em massa de PC na matriz de PMMA elevou de forma significativa a resist?ncia ao impacto da blenda PMMA/PC. Pela an?lise morfol?gica por AFM, foi poss?vel visualizar a presen?a de part?culas elastom?ricas esf?ricas com tamanho m?dio de cerca de 182 ? 20 nm no PMMA, distribu?das de forma uniforme ao longo de sua microestrutura; enquanto o PC apresentou apenas uma fase homog?nea. Para a blenda PMMA/PC, verificou-se a presen?a de duas fases bem definidas ao longo de todas as composi??es, e houveram ind?cios de morfologia com caracter?sticas de co-continuidade para as composi??es entre a 70/30 e 50/50, tanto para os materiais processados em extrusora rosca simples quanto em rosca dupla. No que diz respeito as propriedades mec?nicas da blenda PMMA/PC, as composi??es com maior percentual de PMMA foram as que apresentaram melhores resultados de alongamento na ruptura e resist?ncia na ruptura, com propriedades intermedi?rias de resist?ncia ao impacto Izod. Na invers?o de fases, por sua vez, os resultados seguiram as caracter?sticas do policarbonato, n?o havendo ganhos significativos de propriedades. / The aim of this work was to study the rheological, mechanical and microstructural behavior of poly (methyl methacrylate)/polycarbonate (PMMA/PC) blends using a PMMA with elastomeric particles until phase inversion. The PMMA/PC blends were processed in single screw extruder and co-rotational twin screw extruder, with subsequent injection molding. The changes in the physical and chemical characteristics of the polycarbonate were analyzed by viscosimetry and by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) before and after processing. The mechanical characterizations were performed by uniaxial tensile test and Izod impact. The rheological tests were done by melt flow index (MFI) and capillary rheometry. Microstructural analysis of the polymer blends was performed using atomic force microscopy (AFM) and scanning electron microscopy (SEM). The thermal degradation temperature was determined by thermogravimetric analysis (TGA). The results of the MFI in the processing conditions indicated a higher flowability of the polycarbonate among all the studied compositions; most of them present higher value of MFI for the materials processed in twin screw extruder. In the capillary rheometry of the unprocessed materials a lower PC viscosity variation was observed as a function of the shear rate increase. TGA showed a higher degradation onset temperature for the PC, but the processing altered the thermal stability of that polymer more than for poly (methyl methacrylate). The intrinsic viscosity measurements of the polycarbonate indicated a possible degradation by chain scission after processing due to the decrease in the molar mass of the material. The FTIR did not identify distinct bands for the PC before and after the processing. The mechanical characterization by uniaxial tensile revealed higher tensile strength, higher modulus of elasticity and greater elongation at break for polycarbonate, and the compatibility of PMMA/PC blends varied with PC concentration, with some compositions that showed synergism in the properties. Izod impact strength showed a high PC impact strength when compared to PMMA, but the addition of 20 wt% of PC in the PMMA matrix significantly increased the impact strength of PMMA/PC blends. The morphological analysis by AFM visualized the presence of spherical elastomeric particles with an average size of about 182 ? 20 nm in the PMMA, evenly distributed along its microstructure, while the PC presented only one homogeneous phase. The PMMA/PC blend showed two well-defined phases throughout all the compositions, and showed evidence of morphology with co-continuity characteristics for the compositions between 70/30 and 50/50 wt%, both for the materials processed in single screw extruders as well as twin screw extruders. The compositions with the highest percentage of PMMA in the PMMA/PC blends were the ones with the best results of rupture strength and elongation at break, and the Izod impact resistance showed intermediate properties. The results in the phase inversion followed the characteristics of the polycarbonate, not showing significant gains of properties.

O aço inoxidável hiperduplex, SAF 2707 HD, foi desenvolvido com o intuito de se obter novas ligas com maior resistência à corrosão do que a disponível nos aços inoxidáveis duplex / superduplex. Além da melhorada resistência à corrosão, este tb oferece propriedades mecânicas superiores. Os aços hiperduplex são aços de última geração que possuem elevados teores de elementos de liga, principalmente cromo, molibdênio e nitrogênio. Este tipo de aço caracteriza-se por apresentar estrutura bifásica, constituída de proporções praticamente iguais de ferrita e austenita devido à distribuição controlada dos elementos alfagênicos e gamagênicos. O interesse por esses aços cresce gradativamente com a necessidade de novos materiais para diversas aplicações na indústria petrolífera. Porém, quando expostos e mantidos a temperaturas elevadas, na faixa entre 600C e 1000C, algumas fases intermetálicas podem se formar, em que a fase sigma () é a mais proeminente. Possui uma estrutura cristalina tetragonal complexa rica em Cr e Mo, tendo efeito deletério no material afetando tanto a resistência à corrosão, quanto as propriedades mecânicas. Para este fim, faz-se necessário estudos da junta soldada para delinear as limitações desses aços e aperfeiçoar a aplicação. Essa pesquisa teve como objetivo caracterizar a junta soldada por TIG autógeno manual com arco pulsado e não pulsado do aço inoxidável hiperduplex SAF 2707 HD. As técnicas empregadas foram a metalografia por ataque eletrolítico (reagente NaOH) e color etching (reagente Behara), medidas de microdureza e quantificação microestrutural por Processamento Digital de Imagem. Os aspectos microestruturais foram observados por microscopia óptica (MO) e microscopia eletrônica de varredura (MEV), estes passaram por etapas de processamento digital de imagens (PDI) para quantificar a fração volumétrica da fase austenita. Realizou-se análise química semi-quatitativa por EDS. Os resultados foram analisados estatisticamente através do teste de hipóteses com distribuição t de Student. Pela técnica color etching observou-se que a fase austenita foi gerada com distribuição mais homogênea para o arco pulsado, que o não pulsado. O ataque eletrolítico não revelou uma terceira fase (fase ) na junta soldada, a análise química por EDS não identificou uma variação significativa nos elementos presentes ao longo da zona de transição do metal de base para a zona de fusão. Através do PDI foram obtidos os valores médios da fração volumétrica de austenita de 36,38% (desvio padrão 6,40%) e 32,41% (desvio padrão 6,67%) para os dois métodos, pulsado e não pulsado, respectivamente. Foram obtidos os valores de microdureza para o metal de base 355,10 HV (desvio padrão 28,60) e para a zona de fusão 343,60 HV (desvio padrão 20,51) da amostra soldada pelo modo pulsado, para o modo não pulsado foram apresentaram os valores médios de 370,30 HV (desvio padrão 34,51) para o metal de base e de 345,20 HV (desvio padrão 41,33) para a zona de fusão. A análise estatística indicou que não houve variação significativa da fração volumétrica da fase austenita no cordão de solda para as duas condições testadas e não houve variação da microdureza entre a zona de fusão e o metal de solda das amostras submetidas aos dois processos.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Na natureza há vários fenômenos envolvendo transições de fase com quebra ou restauração de simetrias. Tipicamente, mudanças de fase, são associadas com uma quebra ou restauração de simetria, que acontecem quando um determinado parâmetro de controle é variado, como por exemplo temperatura, densidade, campos externos, ou de forma dinâmica. Essas mudanças que os sistemas sofrem podem levar a formação de defeitos topológicos, tais como paredes de domínios, vórtices ou monopolos magnéticos. Nesse trabalho estudamos particularmente mudanças de fase associadas com quebras ou restaurações dinâmicas de simetria que estão associadas com formação ou destruição de defeitos do tipo paredes de domínio em modelos de campos escalares com simetria discreta. Nesses processos dinâmicos com formação ou destruição de domínios, estudamos a possibilidade de formação de estruturas do tipo oscillons, que são soluções não homogêneas e instáveis de campo, mas que podem concentrar nelas uma quantidade apreciável de energia e terem uma vida (duração) suficientemente grande para serem de importância física. Estudamos a possibilidade de formação dessas soluções em modelos de dois campos escalares interagentes em que o sistema é preparado em diferentes situações, com a dinâmica resultante nesses sistemas estudada numa rede discreta. / In nature there are several phenomena involving phase transitions with symmetries breaking or restoration. Typically,the phase state changes associated with a break or a restoration of the sistem's symmetry, that occur when a particular control parameter is varied, such as as temperature, density, external fields or dynamically. These systems undergo changes which can lead to formation of defects, such as domain walls, vortices or magnetic monopoles. In this work we study particularly phase changes, breaks or restorations, associated with dynamic symmetry that are associated with the formation or destruction of defects, as domain walls in models of scalar fields with discrete symmetry. In these dynamical processes with formation or destruction of domains we studied the possibility of forming oscilons type structures, which are not homogeneous and unstable field solutions, but can concentrate there in an appreciable amount of energy and have a lifetime (duration) large enough to have physical importance. We study the possibility of formation of oscillon kind solutions in models with scalar fields interacting in which the system is prepared for different situations, with the resulting dynamics of these systems studied in a discrete lattice.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:18Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-07-29Bitstream added on 2014-06-13T20:00:19Z : No. of bitstreams: 1 ferreira_ra_me_bauru.pdf: 3811229 bytes, checksum: b51793ae67a357adf80cbf853622e523 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Materiais óxidos avançados com composição nominal Ni'Mn IND. 2''O IND. 4' e Co'Mn IND. 2''O IND. 4' obtidos pelo métodos dos precursores poliméricos foram tratados termicamente em diferentes temperaturas ('800 GRAUS'C /4h e '1000 GRAUS'C/16h) com a finalidade de obter um material monofásico, condição essa ideal para o estudo das propriedades cristalográficas, estruturais e magnéticas destes compostos. A obtenção de materiais monofásicos é importante para uma melhor interpretação das suas propriedades magnéticas. o método dos precursores poliméricos permitiu obter amostras com quantidades mínimas de fases secundárias, confirmadas por difração de raios X e refinamento estrutural pelo método de Rietveld. As medidas de magnetização indicam que tanto as amostras Ni'Mn IND. 2''O IND. 4' e Co'Mn IND. 2''O IND. 4' apresentam uma competição entre duas subredes, uma com resposta ferromagnética, e outra com resposta antiferromagnética e isso deve se a ocupação dos cátions dentro dos sítios tetraédricos e octaédricos do espinélio. Para a determinação das fases do Ni'Mn IND. 2''O IND. 4' e do Co'Mn IND. 2''O IND. 4', foi utilizada a técnica de difração de raios X (DRX), a qual mostra a formação de duas fases para a composição Ni'Mn IND. 2''O IND. 4': uma fase predominante de Ni'Mn IND. 2''O IND. 4' (ICSD-9403) com estrutura cúbica do tipo espinélio e uma fase secundária de NiO (COD 9008693) arranjada em estrutura do tipo cúbica. Já a composição Co'Mn IND. 2''O IND. 4' se cristaliza como um espinélio cin sistema tetragonal (JCPDS - 77-0471) como fase principal. Para os estudos do comportamento magnético das amostras foram realizadas medidas magnéticas com procedimento ZFC-FC de 10 k a 300 com campos aplicados de 100 Oe, 500 Oe and 1 kOe. Para um campo aplicado de 100 Oe a amostra de Ni'Mn IND. 2''O IND. 4' exibe uma resposta antiferromagnética na... / Advanced oxide materials with nominal composition Ni'Mn IND. 2''O IND. 4' and Co'Mn IND. 2''O IND. 4' obtained by polymeric precursors method was heat-treated at different temperatures ('800 GRAUS'C/4h and '1000 GRAUS'C/16h) in order to obtain a single-phase material, being the ideal condition for the magnetic measurements and structural refinement by the Rietveld method to be performed. In order to obtain single-phase materials is important to better explaining the magnetic behavior of the sample. The polymeric precursor method allowed obtaining samples with minimal amounts of secundary phase, confirmed by X-ray difraction technique and structural refinement by the Rietveld method. The magnetic measurements indicate that the samples Ni'Mn IND. 2''O IND. 4' and Co'Mn IND. 2''O IND. 4' presents a competition between ferromagnetic and antiferromagnetic respondes for the different magnetic sublattice, this should be the occupation in the tethahedral and octahedral sites of spinel. For the determination of the Ni'Mn IND. 2''O IND. 4' and Co'Mn IND. 2''O IND. 4' phases, was used XRD technique, which showed the formation of two phases for the composition Ni'Mn IND. 2''O IND. 4: a predominant phase Ni'Mn IND. 2''O IND. 4' (ICSD-9403) with spinel arranged in a cubic system and a secondary phase of NiO (COD 9008693) with cubic type structure. Otherwise, the Co'Mn IND. 2''O IND. 4' composition showed the crystallization in a tetragonal system (JCPDS - 77-0471), as a main crystallographic phase. Magnetization curves were obtained as a function of the temperature in ZFC-FC procedure in magnetic fields of 100 Oe, 500 Oe and 1 KOe. For a field applied of 100 Oe the sample showed an antiferromagnetic response in the ZFC curve, while in the FC curve a ferromagnetic behavior can be observed for the Ni'Mn IND. 2''O IND. 4' composition. Magnetization curves showed ferromagnetic ... (Complete abstract click electronic access below)

O problema da universalidade do Efeito de Localização Fraca (ELF) juntamente com correções em ordem 1/N do modelo de Wegner [13] são estudadas em presença de campo magnético utilizando os auto- estados exatos de Landau segundo o método da referencia [6]. Inicialmente calculamos a magnetocondutividade de um gás de elétrons com massas anisotrópicas onde os potenciais espalhadores são distribuidos aleatoriamente. Posteriormente, focalizamos um sistema de duas bandas desordenado onde são permitidos espalhamentos intrabandas e interbandas. Este modelo é explorado com e sem campo magnético. Os resultados indicam que a universalidade do ELF nos modelos citados acima se mantém no limite de campo fraco , bastando redefinir uma constante de difusão e um tempo de relaxação efetivos. Num segundo momento, também calculamos correções em ordem 1/ N à magnetocondutividade no modelo de Wegner em três dimensões pelo método já citado, obtendo que a divergência no limite infravermerlho é eliminada pela presença do campo através da frequência de ciclotron. Um ponto importante a respeito deste modelo é a maneira como calculamos a magnetocondutividade dada a complexidade dos diagramas de Feynman que aparecem a ordem 1/ N neste modelo. Mostramos que , de maneira geral, existem duas formas equivalentes de calculo daquela quantidade (fórmula de Einstein e Abrikosov) . No entanto, pela estrutura de cada uma delas e sob certas circunstancias bem especificas, como por exemplo, os potenciais aleatórios serem. de contato, alguns diagramas que aparecem na expansão perturbativa de uma forma de cálculo (Einstein) , são suprimidos em outra (Abrikosov) , fato este que pode trazer simplificações, como é o caso concreto do modelo de Wegner em limite de campo fraco. Isto faz com que adotemos a fórmula de Abrikosov como estrategia de calculo da condutividade em todos os modelos estudados neste trabalho. / The problem of the universality of the weak localization Effect (WLE) and corrections in order 1/N to Wegner's model are studied in the presence of a magnetic field with a method based on Landau exact eigen-states according to the reference [6]. First , the magnetoconductivity of an anisotropic mass electron gas, in which the scatterer potentials are distributed randomly, was calculated. Second, it was studied a two band disordered system, in which intraband and interband scatterings are allowed. This model is explored with and without magnetic field. The results show that the WLE universality in the models mentioned before remains in the weak field limit, since an effective constant of difusion and an effective time of relaxation are redefined. After that , it were also calculated corrections in order 1/N to the magnetoconductivity in the Wegner's model in three dimensions with the method mentioned before that and the result was the divergence in the infra-red limit is eliminated by the field presence through the cyclotron frequency. Because the complexity of the Feynman diagrams in this model. it is important to highlight the way the magnetoconductivity was calculated. In general it was showed that there are two equivalent ways to calculate that quantity (Einstein and Abrikosov formulas) . Howewer, because of their structures and under certain specific circunstances, such as contact random potentials , some diagrarns which appear in the perturbative expansion of one kind of calculation (Einstein) are supressed in the other (Abrikosov) . This fact may offer some simplification, as it is the case in the Wegner model in weak field limit. For this, Abrikosov formula was used to calculate the conductivity in all the models studied in this thesis.

Fundando-se em argumentos de equilíbrio e estabilidade termodinâmica, a solubilidade de soluto em um solvente é definida pelo limiar de existência da mistura como sistema homogêneo. De fato, entende-se tal grandeza sobre a coexistência de fases. A noção de solubilidade apresentada é desenvolvida através de modelos simples, que incluem resultados na rede bem como a extensão do modelo de van der Waals ao caso de duas componentes. Desta extrai-se uma condição genérica à observação de mínimos na solubilidade incidente sobre a topologia de seu diagrama de fases e de evidente correspondência física. / Concerning the equilibrium and stability in thermodynamics, the solubility of solute in a solvent is defined as the threshold of the mixture existing as a homogeneous system. Indeed, such quantity meets its meaning when understood on the coexistence surface. The idea of solubility presented is developed following the discussion of simple models, including results on the lattice as well as the van der Waals model extended to include two components. From these results we extract a general condition which connects the occurence of a minimum in solubility to the topological structure of the phase diagram.

Modelos exatamente solúveis para gases de férmions e bósons ultrafrios são estudados via o método do ansatz de Bethe termodinâmico. Resultados analíticos e numéricos são obtidos para o gás de Fermi de duas componentes com população de férmions não balanceada no regime atrativo em uma dimensão. Para o modelo de três componentes, soluções numéricas das equações do ansatz de Bethe termodinâmico confirmam que as expressões analíticas para os campos críticos e os diagramas de fases são muito precisas no regime de acoplamente forte. Para o regime de acoplamento fraco, derivamos as expressões analíticas para os campos críticos e os diagramas de fases e encontramos uma concordância muito boa entre os resultados analíticos e numéricos. Também verificamos que a fase triônica ´e suprimida para o regime de acoplamento fraco. Através de um estudo numérico obtivemos os diagramas de fase em regimes intermediários, e mostramos que a transição entre os regimes forte e fraco ocorre de forma suave ao variar o parâmetro de acoplamento. Apresentamos também um estudo detalhado para o gás de bósons com três componentes, obtendo expressões analíticas para quantidades físicas como densidade de partículas, compressibilidade e magnetização. A criticalidade quântica do modelo também foi investigada. / Exactly solvable models of ultracold Fermi and Bose gases are examined via the thermodynamic Bethe Ansatz method. Analytical and numerical results are obtained for the two-component one-dimensional attractive Fermi gas with population imbalance. For the three-component model, numerical solution of the thermodynamic Bethe ansatz equations confirm that the analytical expressions for the critical fields and the resulting phase diagrams at zero temperature are highly accurate in the strong coupling regime. For the weak coupling regime we derive the analytical expressions for the critical fields and the phase diagrams. Interestingly, in the weak regime the trionic phase is supressed. By means of a numerical study we obtain the phase diagrams at intermediate coupling regimes, showing that the crossover from strong to weak regimes occurs smoothly by varying the coupling parameter. We also present a detailed study of the three component Bose gas and obtain analytical expressions for physical quantities, such as the density of particles, compressibility and magnetisation. The quantum criticality of the model is also investigated.

Neste trabalho, apresentamos um estudo do modelo esférico quântico de vidro de spins com interação de troca entre p spins > 2). O modelo quântico é obtido através da quantização canônica do modelo clássico correspondente, introduzindo operadores de momentum canonicamente conjugados aos de spin. Os operadores de momentum aparecem em Um termo de energia cinética dependente de um momento de inércia, que tem o papel do parâmetro de controle do caráter quântico do sistema'. Devido ao espectro contínuo 'assumido para os autovalores de spin, utilizamos a condição esférica média para garantir um valor médio por spin que permanece finito no limite termodinâmico. As constantes de troca, 'consideradas de alcance infinito, são variáveiS aleatórias com distribuição gaussiana de media nula, cuja largura determina o grau de. desordem, como é usual em modelos de vidro de spin.S. As médias configuracionais são feitas' através do método de réplicas. A partir de um conjunto de relações exatas obtidas .para um p genérico, são estudados casos particulares, como p = 2, para comparação com resultados da literatUra, o limite p oo e o caso p 3, estes dois últimos apenas na aproxirnação estática. Sãô calculadas quantidades físicas relevantes em função da temperatura e dos .parâmetros, do modelo, constrUídos diagramas de fases„ e investigada .a estabilidade das soluções obtidas sob a hipótese de simetria de réplicas. O primeiro estágio de quebra de simetria de réplicas é desenvolvido em alguns dos casos estudados. / In Chis work, we present study of the spherical quantum spin-glass model with exchange interactions between p spins (p > 2). The quantum model is obtained by canonical quantization of the corresponding classical model, introducing momentum operators canonically conjugate to the spin ores. The momentum operators appear in a kinetic-energy term depending on a moment of inertia, which plays the role of control parameter of the system's quantum character. Due to the continuous eigenvalue spectrum assurned for the spins, we use the spherical constraint to assure a finite average value per spin in the thermodynamic limit. The exchange constante, taken as infinite in range, are random variables with Gicussian distribution of zero . average, whose width determines the degree of disorder, as usual in spin-glass models. Con- , figurational averages are performed by means of the replica trick. Starting from a ,set of exact equations.derived for a generic p, some particular cases are studies, as p = 2, for comparison with results from the literature, the p oo limit, and the case p =- 3, the dast two only within the static approximation. Relevant physical quantities are evaluated as functions of the temperature and the model parameters, phase diagrams are constructed, and the stability of solutions obtained under the hypothesis of replica syrnrnetry is investigated. The first stage of replica-symmetry breaking is developed for some of the studied cases.

Água é uma das substâncias mais abundantes da natureza e também a mais estudada pela comunidade científica, no entanto muitas das suas características ainda não são completamente explicadas. Para preencher essa lacuna muitos modelos computacionais foram propostos. Modelos que tratam a molécula como uma esfera que interage através de potenciais efetivos tem sido amplamente utilizados para simular água por serem de baixo custo computacional e, ainda assim, apresentarem anomalias semelhantes as da água. Dentre estes modelos encontra-se o modelo monomérico Lennard-Jones Gaussiana, LJG, proposto por Oliveira et. al. que consiste em partículas esfericamente simétricas interagindo através de um potencial contínuo de caroíco duro atenuado. Esse modelo apresenta anomalia na densidade, na difusão e anomalia estrutural. No entanto, a água não é esfericamente simétrica. Poderia a introdução de uma anisotropia modificar essas regiões anômalas? Para responder essa pergunta realizamos simulações de dinâmica molecular, no ensemble NVT, de um modelo composto por 250 moléculas diméricas. Cada molécula é formada por duas partículas esféricas de diâmetro ligadas rigidamente a uma distância λ=σ dos seu centros de massa e cada partícula do dímero interage com todas as outras partículas pertencentes a outros dímeros através do potencial de caroíco duro atenuado proposto por Oliveira et. al.. Mostramos que a introdução de uma pequena anisotropia aumenta as regiões de fase sólida e anômalas no diagrama de fases pressão versus temperatura. No entanto ao aumentarmos a anisotropia, ou seja, a distância entre os dímeros, essas regiões diminuem. Com o propósito de explicar esse comportamento não monotônico propomos a hipótese que a temperatura efetiva no diagrama de fases é de fato apenas devida aos graus de liberdade translacionais e que há, no nosso sistema, um desacoplamento entre os movimentos translacionais e não translacionais. Com a finalidade de confirmar tal hipótese, definimos ferramentas capazes de medir o papel dos graus de liberdade nesse efeito. Nossos resultados mostram que os diferentes graus de liberdade desempenham um papel fundamental no deslocamento das anomalias no diagrama de fases P vs T. / Water is one of the most abundant substances in nature and also the most studied by the scienti c community. However, its properties are not yet fully understood. In order to ll this gap many computational models were proposed. Models that treat the molecule as a sphere that interacts through an e ective potential have been widely used to simulate water because they are computationally cheaper and, even so,present anomalies similar to the water. Among these models there is the monomeric Lennard-Jones Gaussian, LJG, model proposed by Oliveira et. al. which consists in spherically symmetric particles interacting through a core-softened potential. This model present density, di usion and structural anomalies. However water is not spherically symmetric. Could be that the introduction of an anisotropy modi es the anomalous regions? In order to answer this question we performed molecular dynamics simulations in the NVT ensemble for a system composed by 250 dimeric molecules. Each molecule is formed by two spherically symmetric particles rigid linked at a distance λ=σ from the center of mass and each particle interacts with other particles belonging to other dimers by the potential proposed by Oliveira et. al.. We show that the introduction of anisotropy leads to a larger anomalous and solid phase regions however the increase of anisotropy shrinks those regions in the pressure versus temperature phase diagram. In order to explain this non-monotonic behavior we proposed the hypothesis that the phase diagram behavior can be explained taking into account the translational contribution to the temperature and that, in our system, there is a decoupling between translational an non-translational motions. To con rm this hypothesis we de ne tools capable of measure the role of the di erent degrees of freedom in this effect. We show that this degrees of freedom are fundamental to explain the location of the anomalies regions in the P vs T phase diagram.