Economia / Doctoral Programme in Economics / Estudos empíricos anteriores mostram que quando as decisões são tomadas num contexto de incerteza e quando existem custos de ajustamento lineares ou fixos (não convexos), as empresas não ajustam continuamente o nível de emprego de forma a acomodar choques da procura do seu produto. Consequentemente, emergem períodos de inércia o que é suficiente para produzir histerese. Nesta dissertação estuda-se a existência de histerese da dinâmica do emprego ao nível da empresa e ao nível agregado. Em primeiro lugar, efectua-se uma descrição do padrão de ajustamento do emprego a nível microeconómico e estuda-se a sua relação com três fontes de inércia: i) a existência de custos de ajustamento não convexos; ii) a existência de incerteza na dinâmica da procura agregada; iii) a possibilidade de utilização da margem intensiva de ajustamento do factor trabalho (ajustamento através do número de horas por trabalhador). Segundo, analisamos as implicações agregadas do comportamento microeconómico observado. Se ao nível microeconómico os modelos de histerese oferecem uma boa explicação para a observação empírica, ao nível macroeconómico tem-se revelado mais difícil identificar a existência de histerese na dinâmica do emprego. De facto, as séries agregadas do emprego tendem a ser mais alisadas, e por essa razão, aparentemente inconsistentes coma existência de histerese. No entanto, se tivermos em conta as diferentes propriedades da histerese fraca (histerese ao nível micro) e da histerese forte (histerese ao nível macro) e se considerarmos a existência de empresas heterogéneas, isto é, se o problema da agregação for explicitamente considerado, como deve ser na presença de custos de ajustamento não convexos, então deverá ser possível verificar a existência de sinais de histerese ao nível macroeconómico. A análise empírica foi efectuada com dados mensais de empresas industriais portuguesas ao longo de um período de 11 anos. A amostra contém informação sobre o nível de emprego e sobre o nível de horas de trabalho e sobre um conjunto de outras variáveis que podem ser utilizadas como proxies de choques. No sentido de obter uma primeira aproximação ao processo de ajustamento do emprego, efectuamos uma análise descritiva sobre a variação líquida do emprego e testamos a existência de histerese ao nível da empresa através da estimação de um modelo de resposta assimétrica do emprego, interpretado á luz do modelo de histerese Non-Ideal Relay. De forma a testar a existência de histerese na dinâmica do emprego a nível agregado, aplicamos testes construídos com base em métodos computacionais baseados no modelo de Preisach e no Linear Play Model de histerese. No sentido de comparar os resultados a nível internacional, aplicamos os testes referidos a dados agregados da OCDE e EUROSTAT de 19 países da OCDE.Concluímos que: i) existem sinais claros da existência de inércia ao nível microeconómico causada pela existência de custos de ajustamento não convexos e pela possibilidade de ajustamento através da variação do número de horas de trabalho por trabalhador; ii) os sinais de histerese que normalmente se encontram ao nível microeconómico não se desvanecessem totalmente ao nível macroeconómico; iii) as propriedades de histerese são particularmente relevantes na dinâmica do emprego das empresas pequenas; iv) encontramos evidência significativa sobre a interacção entre a flexibilidade do ajustamento do factor trabalho através da variação do número de horas de trabalho por trabalhador e a existência de histerese no emprego. Ao contrário, não encontramos evidência significativa sobre a interacção entre a existência de incerteza na dinâmica da procura agregada e a existência de histerese no emprego. Estes resultados mostram que a dinâmica do emprego a nível agregado é condicionada significativamente pela existência de um padrão de ajustamento discreto ao nível microeconómico. / Previous empirical studies have shown that when decisions are made under uncertainty and adjustment costs are fixed or linear in structure (non-convex), firms do not permanently adjust employment in order to accommodate demand shocks. Consequent to this, periods of inertia would emerge and that is sufficient to produce hysteresis. This dissertation studies the existence of hysteresis in the dynamic path of employment at the firm and aggregate level. Firstly, we describe the path of micro-level employment and we establish its relationship with three sources of inertia: i) the existence of non-convex costs of adjustment; ii) uncertainty concerning the dynamics of aggregate product demand; iii) utilization of the intensive margin of adjustment of the labor input (adjustment through hours per employee). Secondly, we analyze the aggregate implications of the observed micro behavior. If at the micro level models of hysteresis offer a good explanation for the empirical evidence, at the macro level it has been more difficult to identify the existence of hysteresis in the dynamics of employment. Aggregate series of employment tend to look smoother and, for that reason, they are apparently inconsistent with the presence of hysteresis. However, if we take into consideration the different properties of weak hysteresis (hysteresis at the micro level) and strong hysteresis (hysteresis at the macro level), and if we take into account firms heterogeneity, i.e. if the problem of aggregation is explicitly considered as it should be in the presence of non-convex costs of adjustment, it would still be possible to uncover signs of hysteresis at the macro-level. The empirical analysis was carried out with a monthly panel of Portuguese manufacturing firms spanning a period of eleven years. This dataset has information on both employment and hours of work as well as on a good set of other variables that may be taken as proxies for shocks. To obtain a first insight into the process of employment adjustment, we provide some descriptive statistics on net employment changes, and to test the existence of hysteresis at the micro level we estimate a model of employment asymmetric response with path dependence interpreted under the Non-Ideal Relay model of hysteresis. To test the existence of hysteresis in the aggregate employment dynamics, we apply tests constructed with the help of computational methods based on the Preisach Model and on the Linear Play Model of Hysteresis. To put our results in an international setting, the aggregate analysis was also made with aggregate data from OECD and EUROSTAT. We conclude that: i) there are strong signs of the existence of sources of employment inertia at micro level, caused by non-convex adjustment costs and by the adjustment of labor input through the number of hours per employee; ii) signs of hysteresis commonly found at the micro level, do not completely vanish at the macro level; iii) hysteresis properties are particularly discernible for small firms even if they are less so in the case of larger units; vi) we find strong evidence of the interrelations between the flexibility of the labor input adjustment through hours of work and the existence of aggregate employment hysteresis, but only weak evidence of the interrelations between the existence of uncertainty in the dynamics of aggregate demand and hysteresis. These findings imply that aggregate employment is significantly shaped by lumpy adjustment at the micro level.

Orientador: Javier Telis Romero / Banca: Iracema de Oliveira Moraes / Banca: Afonso Mota Ramos / Banca: José Francisco Lopes Filho / Banca: Vanildo Luiz Del Bianchi / Resumo: As isotermas de sorção tornaram-se importantes para prever o comportamento da cinética de secagem e as condições de armazenamento de resíduos da indústria de sucos; como sementes de maracujá, cascas de laranja e de manga, que são estudadas como matériaprima para aplicações industriais. O conhecimento de tal propriedade é útil para projetar equipamentos ou operações para fins de armazenamento ou processamento. Dentro deste contexto, a presente pesquisa teve como objetivo a determinação experimental das isotermas de sorção destes resíduos da indústria de sucos. Para isso, o teor de umidade de equilíbrio nas isotermas de sorção, de sementes de maracujá, casca de laranja e casca de manga, foi determinado utilizando o método gravimétrico estático nas temperaturas de 20 - 70 °C e atividades de água na faixa de 0,056 - 0,873. Todas as curvas de sorção experimentais mostraram uma diminuição da umidade de equilíbrio com o aumento da temperatura. Além disso, foram observadas as curvas de sorção do tipo III, mostrando um comportamento de materiais com alto conteúdo de carboidratos e alto teor de água a baixa atividade de água. Modelos teóricos e empíricos foram usados para representar os valores experimentais das isotermas de sorção. Para as sementes de maracujá, o modelo empírico de Henderson mostrou a melhor precisão de encaixe para descrever as curvas de adsorção. Além disso, o modelo do Guggenheim, Anderson, e de Boer (GAB); apresentou a melhor precisão para modelar os valores experimentais das isotermas de adsorção da casca de laranja e as isotermas de dessorção e adsorção da casca de manga. Finalmente, com os parâmetros do modelo GAB foi possível confirmar, em termos energéticos, a diferença entre as isotermas de adsorção e dessorção pelo fenômeno de histerese na casca de manga / Abstract: Sorption isotherms are important for predicting the drying kinetics behavior and storage conditions of agroindustrial wastes such as passion fruit seeds, orange skin and mango skin, which are studied as raw material for industrial applications. The knowledge of such properties is useful to design equipment or operations for storage or processing purposes. Thus, the present research aims to determine the water activity content in juice industry waste. For this, the equilibrium moisture content for sorption isotherms of passion fruit seeds, orange skin and mango skin were determined using the static gravimetric method at temperatures between 20 - 70 oC and water activity range of 0.056 - 0.873. All experimental sorption curves show a decrease in equilibrium moisture content as the temperature increasing. Also, curves type III were observed, showing a behavior of materials with high carbohydrate content and, high water content at low water activity. Theoretical and empirical models were used to represent the experimental values of the sorption isotherms. For passion fruit seeds, the empirical Henderson model shows the best fitting accuracy to describe the adsorption isotherms curves. Moreover, the Guggenheim, Anderson, and de Boer (GAB) model presented the best fitting accuracy to modeling the experimental adsorption isotherms of orange skin and the desorption and adsorption isotherms of mango skin. Finally, with the GAB parameters was possible confirm, in energetic terms, the difference between adsorption and desorption isotherms observed in the hysteresis phenomenon in mango skin / Doutor

Medidas de magnetização (MAG) e de ressonância ferromagnética (FMR) foram usadas para estudar a interação de troca entre a camada antiferromagnética (AFM) de IrMn e a ferromagnética (FM) de Co no sistema IrMn/Cu/Co em função da espessura do Cu. Parâmetros importantes extraídos destas medidas foram comparados com os respectivos valores obtidos dos ajustes dos dados experimentais através de um modelo fenomenológico. Foi observada uma concordância muito boa entre os dados experimentais e os simulados numericamente. Os valores dos campos de anisotropia e de interação, obtidos pelas duas técnicas, MAG e FMR, foram comparados. Observou-se que, apesar das variações angulares experimentais dos campos de Exchange Bias coincidirem para todas as amostras, a intensidade de acoplamento J e os campos de anisotropia das camadas de Co (obtidos via simulação numérica) HU , são diferentes. Para todas as espessuras de Cu, vimos que J FMR > J MAG e FMR U H < MAG U H . Outro resultado importante é que J diminui exponencialmente com o aumento da espessura do espaçador, resultado de uma interação de curto alcance mediada por pinholes. Todas estas características foram explicadas através de um modelo que considera camadas magnéticas policristalinas com distribuições de eixos fáceis independentes, tomando em conta a anisotropia rodável. Conhecer o papel dos grãos AFM com diferentes tamanhos e diferentes estabilidades magnéticas também é essencial para entender as propriedades deste sistema. Os fatos dos HEB observados serem iguais (diferentemente dos resultados até agora conhecidos) e as interações assim como as anisotropias uniaxiais serem diferentes foram atribuídos ao fato de que as duas técnicas detectam processos diferentes. A medição estática, MAG, prioriza a amostra como um todo, enquanto a FMR (a qual depende da freqüência de oscilação da magnetização) detecta somente os momentos magnéticos cujos tempos de relaxação são menores do que o tempo de excitação da microonda. Quando não existe mais contato entre as camadas de IrMn e Co (e consequentemente, a interação), as diferenças entre as medidas não são mais observadas. / Magnetization (MAG) and ferromagnetic resonance (FMR) measurements were used to study the exchange interaction between the IrMn (antiferromagnetic, AFM) and Co (ferromagnetic, FM) layers in an IrMn/Cu/Co system as a function of the Cu spacer thickness. Important parameters, extracted from these measurements, were compared with the respective values obtained from the experimental data fittings through a phenomenological model, and a very good agreement between experiment and model was observed. The comparison between the anisotropy and interaction fields obtained from both techniques, MAG and FMR, showed that although the experimental angular variations of the exchange-bias fields, FMR eb H and MAG eb H coincide, the coupling strengths, J and the Co layers' anisotropy fields, U H , obtained via numerical simulations, are different. For all Cu thicknesses, it was estimated that J FMR > J MAG e FMR U H < MAG . U H Another important result is that J decreases exponentially with the spacer thickness and is a short-range interaction mediated by pinholes. All these characteristics were explained in the framework of a model considering polycrystalline magnetic layers with independent easy axis distributions and taking into account the rotatable anisotropy. The role of antiferromagnetic grains at the interface with different sizes and different magnetic stability is essential for understanding the behavior of this exchange-biased system. The facts that the observed FMR eb H and MAG eb H are equal (differently from all results known till now) and that the interactions as well as the uniaxial anisotropies are different were attributed to the different processes detected by the techniques. While the static MAG measurement ‘senses’ the sample as a whole, the FMR (which depends on the frequency of the oscillation of the magnetization) detects only the magnetic moments with relaxation times less than the period of the microwave excitation. There are no differences observed between the measurements when there is no contact (and consequently, the interaction) between the IrMn and Co layers.

Nesta dissertação é apresentado um estudo experimental da densidade de energia cinética (Ek), induzida pela aplicação de um campo magnético, em cinco amostras de três sistemas supercondutores do tipo II. As amostras consistem em dois policristais do sistema SmBa2Cu3O7− (Sm123), dois monocristais do sistema Bi2Sr2CaCu2Ox (Bi2212) com concentrações de oxigênio ligeiramente diferentes, e um monocristal do ferro-pnictídeo BaFe1,84Co0,16As2 (BaFeCoAs). Em todos os casos, a densidade de energia cinética é obtida através da expressão proposta por Doria e colaboradores: Ek = −MB, onde M é a magnetização de equilíbrio e B é a indução magnética. A magnetização é obtida a partir de medidas do momento magnético realizadas segundo os procedimentos ZFC (zero field cooled ) e FC (field cooled ). Este estudo limita-se à região reversível da magnetização, nas proximidades da temperatura crítica da transição supercondutora. Para todas as amostras, é feita uma análise qualitativa do comportamento da linha de irreversibilidade e, nas amostras de Bi2212, são observados os efeitos da anisotropia para as situações em que o campo externo é aplicado nas orientações paralela ou perpendicular às camadas atômicas de CuO2. No caso do BaFeCoAs, apenas a configuração em que o campo é aplicado paralelamente ao eixo principal de simetria é investigada. Nas amostras de Sm123 encontraram-se contribuições à energia cinética correspondentes à região de campos intermediários. Nesta região, a magnetização pode ser estudada na aproximação de London para a teoria de vórtices em supercondutores do tipo II. Nas amostras de Bi2212, as contribuições identificadas para Ek originam-se de vórtices do tipo Abrikosov e da granularidade intrínseca. Nestas amostras, quando o campo magnético é aplicado paralelamente aos planos de CuO2, há evidências da ocorrência de uma transição de primeira ordem envolvendo o sistema de vórtices, o qual evolui de um regime 3D para 2D com o aumento da temperatura. Na amostra de BaFeCoAs, a densidade de energia cinética apresenta máximos locais em diferentes valores de temperatura e campo magnético, além de notáveis efeitos de pinning. / This dissertation presents an experimental study about the behavior of the kinetic energy density, Ek, induced by an applied magnetic field on five samples of three different type II superconducting systems. These samples are: two SmBa2Cu3O7− (Sm123) polycrystals, two Bi2Sr2CaCu2Ox (Bi2212) single crystals with slightly different oxygen concentrations, and one BaFe1,84Co0,16As2 (BaFeCoAs) single crystal. The kinetic energy density is obtained through the expression proposed by Doria et al.: Ek = −MB, were M is the equilibrium magnetization and B is the magnetic induction. The magnetization is obtained from magnetic moment measurements carried out following the ZFC and FC procedures. This study is limited to the reversible magnetization region near the critical temperature. For all samples, a qualitative analysis of the irreversibility line is performed. Anisotropy effects are observed in the Bi2212 samples when the external field is applied parallel or perpendicular to the CuO2 atomic planes. For the BaFeCoAs sample, only the configuration where the external field is applied parallel to c-axis is investigated. In the Sm123 samples, the kinetic energy contributions correspond to the intermediate field region, where the magnetization is described by the London approximation for the vortex theory in type II superconductors. In the Bi2212 samples the identified contributions for Ek originate from Abrikosov type vortex and intrinsic granularity. When the magnetic field is applied parallel to the CuO2 planes, evidences are observed for the ocurrence of a first-order transition nearly below Tc, related to decoupling of the vortex lattice from a 3D configuration to a 2D regime upon increasing the temperature. The kinetic energy density in the BaFeCoAs sample presents some local maxima in different temperature and field values. This sample also show strong pinning effects.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2018-03-27T17:11:54Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1627204 bytes, checksum: 022ec518803afe3f68823466776bef7d (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-27T17:11:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1627204 bytes, checksum: 022ec518803afe3f68823466776bef7d (MD5) Previous issue date: 2017-07-22 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O presente trabalho foi realizado com o objetivo de determinar as isotermas de dessorção e adsorção em grãos de arroz em casca em diferentes condições de temperatura e umidade relativa, além de analisar o fenômeno de histerese e investigar o comportamento termodinâmico dos processos de sorção nos grãos de arroz em casca. Para tanto, foram utilizados grãos de arroz irrigado, variedade Urucuia, processado em casca, provenientes da Fazenda Experimental da EPAMIG, região do sul de Minas Gerais. Os grãos foram colhidos manualmente com teor de água inicial de 0,28 (b.s.), sendo estes utilizados para análise do processo de dessorção. Para o processo de adsorção, os grãos de arroz em casca foram desidratados em estufa de circulação forçada de ar à temperatura de 80 °C até atingirem teor de água em torno de 0,02 (b.s.). Foi empregado o método estático para obtenção do teor de água de equilíbrio dos grãos de arroz em casca, em diferentes condições de temperatura (10, 20, 30, 40, 50 °C ± 1°C) e umidade relativa (entre 11 e 76% ± 2%). Para todos os testes, foram utilizadas amostras contendo 20 g, em três repetições por temperatura. As amostras foram pesadas periodicamente até que a variação de sua massa fosse menor ou igual a 0,001 g em três pesagens consecutivas. No final de cada processo, o teor de água de equilíbrio de cada amostra foi determinado pelo método gravimétrico. Aos dados observados do equilíbrio higroscópico dos grãos de arroz em casca, foram ajustados oito modelos matemáticos, utilizando o software Statistica 7.0 ® . O modelo mais adequado foi escolhido considerando o coeficiente de determinação (R 2 ), magnitude do erro médio relativo (MRE), desvio padrão da estimativa (SDE) e análise de distribuição de resíduos. Também foram determinadas as seguintes propriedades termodinâmicas da sorção de água nos grãos de arroz em casca: calor isostérico integral, entropia diferencial, energia livre de Gibbs, temperatura isocinética e teoria da compensação entalpia-entropia. De acordo com os resultados obtidos, pôde-se concluir que: (a) o teor de água de equilíbrio dos grãos de arroz em casca é diretamente proporcional à umidade relativa e decresce com o aumento da temperatura para um mesmo valor de atividade de água; (b) o modelo de Chung Pfost foi o que melhor se ajustou aos dados experimentais dos grãos de arroz em casca; (c) as isotermas de dessorção e adsorção, representadas pelo modelo de Chung Pfost, exibiram um formato sigmoidal, característico de curva do tipo II; (d) os valores do teor de água de equilíbrio obtidos por dessorção foram maiores do que aqueles obtidos por adsorção, evidenciando o fenômeno de histerese; (e) com a redução do teor de água de equilíbrio, ocorre aumento da energia necessária para retirar água do produto, representada pelos valores do calor isostérico integral de dessorção, e aumento da energia liberada pela adsorção da água no produto, representada pelos valores do calor isostérico integral de adsorção; (f) para um mesmo valor de teor de água, os valores do calor isostérico integral de dessorção são maiores que os de adsorção; (g) com a redução do teor de água, ocorre aumento dos valores da entropia diferencial de dessorção e adsorção, sendo que, para um mesmo teor de água de equilíbrio, a entropia diferencial de dessorção é maior que a de adsorção; (h) a energia livre de Gibbs diminuiu com o aumento da temperatura, em ambos os processos, sendo que seus valores foram positivos para dessorção (processo endotérmico), e negativos para adsorção (processo exotérmico); (i) a teoria da compensação entalpia-entropia é aplicada ao fenômeno de sorção dos grãos de arroz em casca, onde os processos de dessorção e adsorção são controlados pela entalpia. / The present work was conducted in order to determine the desorption and adsorption isotherms in paddy rice grains, in different temperature and relative humidity conditions, besides to analyze the hysteresis phenomenon and investigate the thermodynamic behavior of the sorption processes in paddy rice grains. Rice grain irrigated of variety Urucuia, processed in paddy, from the experimental farm of EPAMIG, southern region of Minas Gerais, was used. The grains were harvested manually with initial moisture content of 0.28 (b.s.) and used for desorption process analysis. For the adsorption process, grains were dehydrated in a forced air circulation oven at 80 °C until reaching 0.02 (b.s.). Static method was used to obtain the equilibrium moisture content of rough rice grains, in different temperature conditions (10, 20, 30, 40 e 50 ± 1°C) and relative humidity (11 to 76% ± 2%). Samples containing 20 g of product in three replicates per temperature were used for all tests. Samples were periodically weighed until the mass variation was less or equal to 0,001 g in three consecutive weighings. Gravimetric method was used to determine the equilibrium moisture content of each sample. To observed data of equilibrium moisture content of paddy rice grain, were adjusted eight mathematical models, using Statistica 7.0 ® software. The best model was chosen considering the determination coefficient (R 2 ), magnitude of mean relative error (MRE), standard deviation of the estimate (SDE) and residual plots. Thermodynamic properties of paddy rice grain were also determined, such as: integral isosteric heat, differential entropy, Gibbs free energy, isokinetic temperature and enthalpy-entropy compensation theory. Based on the obtained results, it can be concluded that: (a) the equilibrium moisture content of paddy rice grains is directly proportional of relative humidity and decreases as temperature increases for the same water activity; (b) Chung Pfost model fitted best for the experimental data of paddy rice grains; (c) desorption and adsorption isotherms, represented by Chung Pfost model, showed a sigmoidal shape, characteristic of II curve type; (d) equilibrium moisture content values obtained by desorption were higher than those obtained by adsorption, evidencing the hysteresis phenomenon; (e) with reduction of moisture content, the energy needed to remove water from the product increases, represented by the total values of esoteric heat of desorption, and increase energy released by adsorption of water in the product, represented by the values of the total esoteric heat of adsorption; (f) for the same amount of water content, values of total isoteric heat of desorption are higher than those of adsorption; (g) with reduction of moisture content, there is an increase in values of differential entropy of desorption and adsorption, and, for the same equilibrium moisture content, the desorption differential entropy is higher than adsorption; (h) Gibbs free energy decreased with increasing temperature, in both processes, and their values were positive for desorption, indicating an endothermic process, and negative for adsorption, showing to be an exothermic process; (i) the enthalpy-entropy compensation theory is applied to the sorption phenomenon of paddy rice grains, where the desorption and adsorption processes are controlled by enthalpy.

SILVA, George Frederick Tavares da. Método de Monte Carlo para o estudo de Sistemas Magnéticos Bidimensionais. 2008. 86 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2008. / Submitted by Edvander Pires (edvanderpires@gmail.com) on 2015-05-05T16:43:45Z No. of bitstreams: 1 2008_dis_gftsilva.pdf: 4250049 bytes, checksum: 49d75b81cc9728a34ca8380fe2e06a9f (MD5) / Approved for entry into archive by Edvander Pires(edvanderpires@gmail.com) on 2015-05-07T16:58:22Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2008_dis_gftsilva.pdf: 4250049 bytes, checksum: 49d75b81cc9728a34ca8380fe2e06a9f (MD5) / Made available in DSpace on 2015-05-07T16:58:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008_dis_gftsilva.pdf: 4250049 bytes, checksum: 49d75b81cc9728a34ca8380fe2e06a9f (MD5) Previous issue date: 2008 / Employing the Monte Carlo Method, studied is two-dimensional magnetic systems. The phase transition that occurs in Ising model was also investigated for the two-dimensional XY model, or also called 2D XY in the literature. There is this model an unusual transition type Kosterlitz-Thouless-Berezinskii, involving vortices of spins which unbinding in a temperature T_{KT}. However, you can see the transition without the presence of vortices for small systems as was done in this work. The implementation of the method cited in the two models will be detailed and then used in the study of magnetic bylayers systems characterized by the existence of planning ferromagnetic (FM) and antiferromagnetic (AFM). They will be then reproduced through simulations, curves of magnetization in relation to the magnetic field, with the goal of find the conditions in which the phenomenon known as Exchange Bias occurs. This is because the existence of an interface FM-AFM, which will be the focus of research. / Empregando o Método de Monte Carlo, estudamos sistemas magnéticos bidimensionais. A transição de fase, que ocorre no modelo de Ising, foi também investigada para o modelo XY bidimensional, ou geralmente chamado na literatura de 2D XY. Observa-se neste modelo uma transição não-usual do tipo Kosterlitz-Thouless-Berezinskii, envolvendo vórtices de spins que se descorrelacionam em uma temperatura T_{KT}. Contudo, pode-se observar a transição sem a presença de vórtices para sistemas pequenos como foi feito neste trabalho. A implementação do método nos dois modelos citados será detalhada e posteriormente utilizada no estudo de sistemas com bicamadas magnéticas caracterizados pela existência de ordenamento ferromagnético (FM) e antiferromagnético (AFM). Serão então reproduzidas, através das simulações, curvas de magnetização em relação ao campo magnético com o objetivo de encontrar as condições nas quais o fenômeno conhecido como exchange bias ocorre. Este deve-se a existência de uma interface FM-AFM, que será o foco nas investigações.

O presente estudo aborda a evolução temporal de filmes finos compostos por materiais ferroantiferromagnéticos que apresentam interação de troca, visando a melhor compreensão da origem desse comportamento. Técnicas como a de irradiação iônica e tratamento térmico foram utilizadas para a modificação dos sistemas magnéticos em questão. Após submetidos a essas ferramentas de indução do efeito de exchange bias (viés de troca), as amostras foram expostas a campos magnéticos durante determinado intervalo de tempo `a temperatura ambiente. Após realizada a exposição, a medida de histerese magnética era feita, seus os campos de interesse foram computados, e os resultados são expostos frente ao tempo de exposição há campo magnético. As amostras apresentaram comportamentos distintos dependentes das técnicas de indução. Após irradiação iônica, o estado magnético permanece instável, devido a configuração energética imposta pela irradiação; desse modo efeitos térmicos de baixa amplitude podem fornecer energia para que a camada ferromagnética mude as orientações das magnetizações de grãos interfaciais. Por outro lado, o tratamento térmico promoveu ao sistema de interesse uma configuração energeticamente estável, eliminando ou reduzindo os efeitos térmicos induzidos pós-tratamento. Além disso, o desenvolvimento de uma ferramenta computacional foi necessário na tentativa de obtenção dos resultados obtidos experimentalmente. Este software usa como base a bem conhecida teoria do micromagnetismo a qual, auxiliada pela equação de Landau-Lifshitz-Gilbert, é uma ótima ferramenta tanto para prever como para reproduzir o comportamento de sistemas magnéticos. Todos os procedimentos para o desenvolvimento desse software encontram-se definidos nas seções seguintes, incluindo um método de soma em memória compartilhada, o qual visa melhorar o desempenho computacional para o cálculo dos efeitos provinientes de interações dipolares. Para finalizar, resultados experimentais e computacionais são expostos, mostrando a meta-instabilidade presente nos sistemas magnéticos abordados. / The present study examines the temporal evolution of thin magnetic films composed by ferro and antiferromagnetic materials that present exchange interactions, aiming a better understanding of the origin of their behavior. Techniques such as ion irradiation and magnetic annealing were used for modification of the systems studied. Once used such tools for initialization of the exchange-bias effect, the samples were exposed to magnetic fields during a certain time interval at room temperature. Subsequently, room temperature magnetization hysteresis loops were measured and the corresponding fields of interest were extracted. Depending on the different exchange-bias induction techniques, the samples showed distinct behaviors. After light ion irradiation, the magnetic state remained unstable, most probably due to thermal fluctuations that can alter the magnetic orientation of interface grains. The annealing, from other side, enabled a favorable energy configuration of the system, eliminating or reducing post-treatment thermally-induced effects in our the systems. Moreover, the development of a computational tool turned to be necessary when attempting to reproduce the experimental results. This software built is based on the well-established micromagnetic theory which, by additionally utilizing by the Landau-Lifshitz-Gilbert equation, represents a powerful tool used to predict and/or reproduce the behavior of magnetic systems. All procedures for the development of this software are defined in the following sections, including a shared memory programming, developed in order to increase the computational performance when reproducing dipolar interaction effects. Finally, experimental and simulation results are presented, demonstrating the metastable states of the magnetic systems studied here.

Este trabalho apresenta uma metodologia para a inclusão de fenômenos dissipativos em relações constitutivas hiperelásticas. Embora seja dada ênfase para o efeito Mullins e histerese, esse procedimento pode ser aplicado a outros fenômenos como, por exemplo, de dano. Para isso, adota-se um modelo fenomenológico que inclui amolecimento em um modelo constitutivo hiperelástico através da pseudo-elasticidade, que permite que diferentes potenciais de energia possam ser utilizados em diferentes etapas do carregamento. Foram utilizados dois modelos hiperelásticos incompressíveis: Ogden e Hoss-Marczak. Para esse estudo, foram selecionados quatro diferentes materiais da literatura, três deles apresentavam apenas dados experimentais para tração uniaxial, enquanto o outro disponibilizou os ensaios de tração uniaxial, tração equibiaxial e cisalhamento puro. Foram selecionados dois parâmetros de amolecimento da literatura (Ogden e Roxburgh, 1999, e Dorfmann e Ogden, 2003) para modelar fenômenos dissipativos e então foram propostos novos parâmetros de amolecimento. Verificação gráfica dos resultados e um coeficiente de correlação (R2) foram utilizados para comparar o desempenho desses parâmetros. Os materiais foram considerados isotrópicos e incompressíveis e o carregamento quasi-estático para obtenção dos resultados. Alguns parâmetros propostos não capturaram o efeito dissipativo, outros superestimaram o amolecimento, enquanto os da literatura capturaram o efeito. Ao final, obteve-se resultados bastante satisfatórios para um dos parâmetros propostos, que se verificou ser uma generalização do modelo de Dorfmann e Ogden, 2003. / This work applies a methodology to include dissipative effects in hyperelastic constitutive relations. The paper focuses on the Mullins effect and hysteresis. However, the methodology can also be applied to other phenomena, like damage. Basically, it is a phenomenological inclusion of the softening behavior in a hyperelastic constitutive model using pseudo-elasticity, in which different energy potentials can be used in different steps of the loading. Two hyperelastic models were employed: Ogden’s and Hoss-Marczak’s models. Four different materials were modeled, three of them subjected to uniaxial tension only, and a fourth subjected to the three classical loadings, namely, uniaxial tension, equibiaxial tension and pure shear. Two softening parameters from the literature were implemented and new softening parameters were proposed. Graphical inspection and R2 correlation coefficient were used to compare the softening parameters. The materials were considered isotropic and incompressible, being subjected to quasi-static loading. Some of the proposed parameters did not captured the dissipative effect, other overestimate the softening, and those from the literature were able to capture the effects. Finally, very satisfying results were obtained with one the proposed softening parameters, which was a generalization of the one proposed by Dorfmann e Ogden, 2003.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:11:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2424.pdf: 3855952 bytes, checksum: 09ac862afb3a282f9abf8a34de0f207e (MD5) Previous issue date: 2009-03-25 / Financiadora de Estudos e Projetos / This work characterized the ferroelectric polarization of the &#946;-PVDF differentiating the individual contributions of the orientation and the crystalline phases in the remanent polarization of the PVDF. Those contributions are not known separately, because until recently the loop hysteresi was obtained only to &#946;- PVDF from stretching the &#945; phase films. Unoriented films exclusively in the &#946; phase were obtained from the crystallization of PVDF from solution with N,N-dimethyl formamide at temperatures below 70ºC, some of these films were uniaxialy stretched. Also were obtained films from the uniaxial stretching of the PVDF-&#945; from Bemberg- Folien GmbH at 80ºC and 150ºC and still unoriented samples from Bemberg in &#945; phase, (&#945;+&#946;) samples from Piezotech and &#946; sample were obtained by electrospinning. The crystalline phase, orientation and dielectric properties of the samples were determined by differential scanning calorimetry (DSC), X-Ray diffraction, Fourier transformed infrared spectroscopy (FTIR) and dielectric spectroscopy. The ferroelectric characterization was done by ramp voltage technique, in this method the electric field is applied in the form of ramps, i.e, with the relationship dE/dt equal to a constant (k). The numbers of the voltage ramps, of same polarity or reverse, is controlled, making possible the application of an arbitrary sequence of ramps, therefore the dependence of the polarization with the field can be determined in order and obtain the hysteresis loop. Through the relation between structural and ferroelectric characteristics of the samples proved that origin of permanent polarization is in the crystalline phase. The role of the interface among amorphous and crystalline phase in the metaestable polarization of the PVDF was also studied. / Neste trabalho a polarização ferroelétrica do PVDF-&#946; foi determinada, diferenciando as contribuições da orientação e da fase cristalina na polarização remanescente. Foi a primeira vez que a caracterização ferroelétrica de amostras de PVDF-&#946; não orientadas foi realizada. Até então a polarização ferroelétrica só havia sido determinada para amostras obtidas a partir do estiramento mecânico de filmes de PVDF-&#945;. Filmes de PVDF na fase polar &#946; foram obtidos a partir da cristalização por solução com DMF, a temperaturas inferiores a 70ºC. Alguns destes filmes foram estirados. Foram obtidos também amostras a partir do estiramento a 80 e 150ºC de filmes de PVDF-&#945; adquiridos da Bemberg-Folien GmbH. Foram utilizados ainda amostras da Bemberg não orientadas, amostras fornecidas pela Piezotech, com uma mistura das fases &#945; e &#946;, e amostras eletrofiadas na fase &#946;. As amostras foram caracterizadas quanto a fase cristalina presente, grau de cristalinidade, orientação e propriedades dielétricas, utilizando as técnicas DSC, difração de raios-X, FTIR e espectroscopia dielétrica. Através da técnica de rampas de tensão (RT) os perfis de polarização das amostras foram determinados. Neste método o campo elétrico é aplicado na forma de rampas, isto é, com a relação dE/dt constante (k), e o número de rampas, de mesma polaridade ou reversa, pode ser controlado, possibilitando a aplicação de uma sucessão arbitrária de rampas. Desta forma, pode-se determinar a dependência da polarização com o campo elétrico aplicado e então obter a curva de histerese. Através da correlação entra as propriedades estruturais e a polarização remanescente das amostras estudadas, foi verificado que a polarização ferroelétrica estável do PVDF tem origem em sua fase cristalina e que a polarização metaestável, que relaxa após um curto período de tempo, ocorre na região de interfase amorfo-cristalina.

Submitted by Fransber Santade null (rebsnarf@yahoo.com.br) on 2017-09-22T14:48:21Z No. of bitstreams: 1 SANTADE, F - TESE FINAL.pdf: 14558958 bytes, checksum: 9a0972774c5e2f391f09848d2c7b5b88 (MD5) / Approved for entry into archive by LUIZA DE MENEZES ROMANETTO (luizamenezes@reitoria.unesp.br) on 2017-09-25T18:18:49Z (GMT) No. of bitstreams: 1 santade_f_dr_bauru.pdf: 14558958 bytes, checksum: 9a0972774c5e2f391f09848d2c7b5b88 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-25T18:18:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 santade_f_dr_bauru.pdf: 14558958 bytes, checksum: 9a0972774c5e2f391f09848d2c7b5b88 (MD5) Previous issue date: 2017-07-28 / Fundação para o Desenvolvimento da UNESP (FUNDUNESP) / O objetivo principal desta tese é a análise de amortecedores não lineares, incluindo os efeitos da folga, assimetria e histerese. A tese também apresenta um estudo sobre a influência da temperatura sobre esses efeitos. O estudo baseia-se em testes experimentais realizados em três diferentes amortecedores, incluindo um de atrito seco, um hidráulico e um do tipo magnetoreológico. Esses amortecedores foram testados em uma máquina de teste universal utilizando excitação cíclica para diferentes condições de amplitude, frequência e corrente elétrica no caso do amortecedor magnetoreológico. Três modelos paramétricos foram utilizados para representar as forças de amortecimento que foram medidas durante os ensaios experimentais, onde os parâmetros que definem esses modelos foram ajustados utilizando um algoritmo de otimização. A tese propõe uma contribuição para o campo de engenharia ao representar fenômenos não lineares típicos de amortecedores através de testes experimentais e descrevendo uma metodologia para representar as forças de amortecimento não linear e os efeitos da temperatura nestes modelos. / The main objective of this thesis is the analysis of nonlinear dampers including the effects of clearance, asymmetry and hysteresis. The thesis also presents a study on the temperature influence over these effects. The study is based on experimental tests performed on three different damping devices (dashpots), including a dry friction, a hydraulic and a magnetorheological dashpots. Theses dampers were tested on an universal testing machine using cyclic excitation for different conditions of amplitude, frequency and current in the case of the magnetorheological damper. Three parametric models have been used to represent the damping forces that were measured during the experimental testes, where the parameters defining these models were adjusted using an optimization algorithm. The thesis proposes a contribution to the engineering field by representing typical nonlinear phenomena of dampers through experimental tests and describing a methodology to represent the nonlinear damping forces and the effects of temperature on these models.