Th. doct.-ing.--Instrumentation nucl.--Grenoble 1, 1980. N°: 125.

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:37:08Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:56:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 01911.pdf: 1009127 bytes, checksum: 60028ce956b2d5251629899c29bd2c3a (MD5) / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:23:12Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:56:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 00403.pdf: 2297146 bytes, checksum: 62d1c7710f3017305d9a11eaa8d59e9f (MD5) / Tese (Doutoramento) / IEA/T / Instituto de Química - Universidade de São Paulo - IQ/USP

In his programmatic article More Is Different (1972), Nobel laureate P. W. Anderson captured the fundamental interest in quantum matter in a nutshell. The central motive in this field is emergence. In the inaugural volume of the homonymous journal, J. Goldstein defined this as "the arising of novel and coherent structures, patterns and properties during the process of self-organization in complex systems". Famously, the idea that the "the whole is greater than the sum of its parts" goes back to Aristotle's metaphysics, and it has served as a stimulating concept in 19th century biology, economics and philosophy. The study of emergence in condensed matter physics is unique in that the underlying complex systems are sufficiently "simple" to be modelled from first principles. Notably, the emergent phenomena discovered in this field, such as high-temperature superconductivity, giant magnetoresistance, and strong permanent magnetism have had an enormous impact on technology, and thus, society. Historically, there has been a distinction between materials with localized, strongly interacting (or correlated) electrons - and non-interacting, itinerant electronic states. In the last decade, several new states of matter have been discovered, which emerge not from correlations, but from peculiar symmetries (or topology) of itinerant electronic states. The term quantum materials has therefore become popular to subsume these two strands of condensed matter physics: Electronic correlations and topology. In this thesis, I report investigations of four quantum materials which each illustrate present key interests in the field: The mechanism of high temperature superconductivity, the search for materials that combine both electronic correlations and non-trivial topology and novel emergent phenomena that arise from the synergy of electronic correlations and a strong coupling of spin- and orbital degrees of freedom. The common factor and potential key to understanding these materials is magnetism. My experimental work is focused on neutron and x-ray scattering techniques, which are able to determine both order and dynamics of magnetic states at the atomic scale. I illustrate the full scope of these methods with experimental studies at neutron and synchrotron radiation facilities. This includes both diffraction and spectroscopy, of either single- or polycrystalline samples. My in-depth analysis of each dataset is aided by structural, magnetic and charge transport experiments. Thus, I provide a quantitative characterization of magnetic fluctuations in an iron-based superconductor and in two Dirac materials, and determine the magnetic order in a Dirac semimetal candidate and a complex oxide. As a whole, these results demonstrate the elegant complementarity of modern scattering techniques. Although such methods have a venerable history, they are presently developing at a rapid pace. Several results of this thesis have only been enabled by very recent instrumental advances.

Neste trabalho é apresentada uma solução analítica para a aproximação da equação de transporte linear unidimennal em geometria plana, considerando modelo de multigrupo e espalhamento anisotrópico. A idéia principal desse método consiste em aplicar a transformada de Laplace ao sistema de equações diferenciais ordinárias Este procedimento gera um Sistema linear para o fluxo angular transformado. Resolvendo esse sistema pelo algoritmo de Trzaska, o fluxo angular é obtido em termos do fluxo angular na fronteira x = O pela técnica de inversão de Heaviside. Os resultados obtidos por este método para problemas de placa plana, homogênea e heterogênea, para um e dois grupos de energia, em dom1nio finito e semi-inf1nito, bem como os problemas inversos determinação do parâmetro c, da espessura critica de uma placa e do fluxo angular incidente na fronteira de uma placa plana, para um e dois grupos de energia, foram comparados com os resultados disponíveis na literatura e apresentaram boa concordância. / In this work is presented an approximated analytical solution for the one-dimensional slab-geometry linear transport equation by considering multigroup model and an1sotropic scattering. The main idea of this approach is based on the application of the Laplace transform into the set of the PN ordlnary d1fferential equations. This procedure leads to a linear system to be solved for the transformed angular flux by the Trzaska's algorithm. Once this system is solved, the angular flux is then obtained as a function of the angular flux at the boundary x = O by using the Heaviside's expansion tecn nique. The results achieved by th1s method for the homogenecus and heterogeneous slab-geometry problems in a finite and semi-infinite domain, considering the multigroup model and anisotropic scattering as well for the inverse problems: determination of the c parameter, criticai thickness of a slab and the incoming angular flux at the boundary, were compared with the ones available in the literature showing a very good agreement.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Física, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T00:30:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 285471.pdf: 322523 bytes, checksum: 8f8b675363c4e1481e549c50d3bb5cec (MD5) / Investigamos a estrutura de estrelas híbridas levando em conta duas construções diferentes. Uma é baseada na condição de Gibbs para a coexistência de fases e considera a existência de uma fase mista para as densidades intermediárias, entre as densidades onde a matéria é composta por hádrons e as densidades onde a matéria é composta por quarks, a outra, é baseada na construção de Maxwell, e não possuí fase mista. Neste trabalho a fase de hádrons é descrita pelo modelo de Walecka não-linear (WNL) e a fase de quarks pelo modelo de Nambu-Jona-Lasinio (NJL). Concluímos que os resultados da matéria estelar macroscópica são dependentes do modelo, mas, não são significantemente diferentes para as duas construções.

Neste trabalho estendemos o método LTSN2D-DiagExp para problemas de transporte de nêutrons bidimensionais heterogêneos e construímos um novo algoritmo para resolver as equações de ordenadas discretas SN tridimensionais em domínios homogêneos e heterogêneos, denominado LTSN3D-DiagExp. Esses algoritmos são construídos a partir da diagonalização das matrizes de transporte SN. Os termos de fuga transversal, que surgem nas equações SN integradas transversalmente, são representados por uma função exponencial com constante de decaimento heuristicamente identificada com parâmetros materiais característicos do meio. Como os autovalores podem ter multiplicidade maior que a unidade, desenvolvemos uma análise espectral a fim de garantir a diagonalização e estudar questões de estabilidade. Um estudo sobre o condicionamento é também feito. Definimos os erros no fluxo aproximado e na fórmula da quadratura, e estabelecemos uma relação entre eles. A convergência ocorre com condções de fronteira e quadratura angular adequadas. Apresentamos os resultados numéricos gerados pelos novos métodos LTSN2D-DiagExp e LTSN3D-DiagExp aplicados a problemas disponíveis na literatura. / In this work we extend the LTSN2D-DiagExp method for heterogeneous twodimensional neutral particle transport problems and we construct a new algorithm to numerically solve three-dimensional discrete ordinates equations SN in homogeneous and heterogeneous domains, that we refer to as the LTSN3D-DiagExp method. The essence of these methods are the diagonalization of the SN transport matrices. The transverse leakage terms that appear in the transverse integrated SN equations, are represented by exponential functions with decay constant depending on the characteristics of the material associated to the medium the particles leave behind. As the eigenvalues can have multiplicity greater than one, we present a spectral analysis in order to find the eigenvalues and corresponding linearly independent eigenvectors. Moreover, a study about the condition of the transport matrix is offered. We define the errors in the approach flow and the formula of the quadrature, and establish a relation between them. The convergence occurs depending on the boundary conditions and the adequate choice of the angular quadrature scheme. We present numerical results generated by present methods (LTSN2D-DiagExp and LTSN3D-DiagExp) applied to model problems available in the literature.

Nete trabalho é apresentada uma solução analílica para o problema de ordenada discreta unidimensional e multigrupo de transporle de neutrons em simetria planar. A idéia básica da formulação proposta consiste na aplicação da transformada de Laplace na equação de ordenada discreta. Para a solução do sistema linear resultante, uma solução explícila para a matriz lnversa é estabelecida. Dessa forma, o fluxo angular é obtido, por inversão analítica, em termos do fluxo angular em x=O. Essa formulação é aplicada a problemas de domínio finito e semi-infinito. No primeiro caso, os valores de fluxo angular desconhecidos na fronteira em x=O, são determinados a partir dos valores conhecidos do fluxo angular em x=a; no segundo caso é usada a condição de que o fluxo angular é limilado no infinito. Foram tratados problemas homogêneos e heterogêneos para a placa plana com um grupo de neutrons e multigrupo.O problema inverso, que consiste na determinação do fluxo incidente na fronteira a partir de valores do fluxo escalar no interior do domínio, também foi resolvido. Os resullados obtidos para os problemas acima descritos, apresentaram uma boa comparação com os resultados disponíveis na literatura.

No decurso deste trabalho, são apresentadas soluções analíticas para problemas de transporte de nêutrons em geometrias cilíndrica e cartesiana. Para a geometria cilíndrica, usa-se a transformada de Hankel de ordem zero juntamente com o método SN para um problema cilíndrico unidimensional, considerando simetria azimutal e espalhamento isotrópico. Este método é aqui chamado HTSN. O problema cilíndrico com espalhamento anisotrópico é tratado usando o método da decomposição, que possibilita construir um processo recursivo em que a solução HTSN entra como condição uma inicial. Para a geometria cartesiana, a equação de transporte em uma e duas dimensões é derivada em relação à variável angular tantas vezes quantas for a ordem da expansão do espalhamento anisotrópico. Este processo leva a um conjunto de equações íntegro-diferenciais mais a equação puramente diferencial que pode ser resolvida pelo método de separação de variáveis. Seguindo este processo, foi possível chegar às soluções de Case para o problema de transporte em uma dimensão. Também são apresentadas simulações numéricas para um problema de transporte em geometria cilíndrica isotrópico e com anisotropia quadrática. / In this work, we are reported analytical solutions for the transport equation for neutral particles in cylindrical and cartesian geometry. For the cylindrical geometry, it is applied the Hankel transform of order zero in the SN approximation of the one-dimensional cylindrical transport equation, assuming azimuthal symmetry and isotropic scattering. This procedure is coined HTSN method. The anisotropic problem is handled using the decomposition method, generating a recursive approach, which the HTSN solution is used as initial condition. For cartesian geometry, the one and two dimensional transport equation is derived in the angular variable as many time as the degree of the anisotropic scattering. This procedure leads to set of integro-differential plus one differential equation that can be really solved by the variable separation method. Following this procedure, it was possible to come out with the Case solution for the one-dimensional problem. Numerical simulations are reported for the cylindrical transport problem both isotropic and anisotropic case of quadratic degree.

Neste trabalho é apresentada uma solução analítica para a aproximação da equação de transporte linear unidimennal em geometria plana, considerando modelo de multigrupo e espalhamento anisotrópico. A idéia principal desse método consiste em aplicar a transformada de Laplace ao sistema de equações diferenciais ordinárias Este procedimento gera um Sistema linear para o fluxo angular transformado. Resolvendo esse sistema pelo algoritmo de Trzaska, o fluxo angular é obtido em termos do fluxo angular na fronteira x = O pela técnica de inversão de Heaviside. Os resultados obtidos por este método para problemas de placa plana, homogênea e heterogênea, para um e dois grupos de energia, em dom1nio finito e semi-inf1nito, bem como os problemas inversos determinação do parâmetro c, da espessura critica de uma placa e do fluxo angular incidente na fronteira de uma placa plana, para um e dois grupos de energia, foram comparados com os resultados disponíveis na literatura e apresentaram boa concordância. / In this work is presented an approximated analytical solution for the one-dimensional slab-geometry linear transport equation by considering multigroup model and an1sotropic scattering. The main idea of this approach is based on the application of the Laplace transform into the set of the PN ordlnary d1fferential equations. This procedure leads to a linear system to be solved for the transformed angular flux by the Trzaska's algorithm. Once this system is solved, the angular flux is then obtained as a function of the angular flux at the boundary x = O by using the Heaviside's expansion tecn nique. The results achieved by th1s method for the homogenecus and heterogeneous slab-geometry problems in a finite and semi-infinite domain, considering the multigroup model and anisotropic scattering as well for the inverse problems: determination of the c parameter, criticai thickness of a slab and the incoming angular flux at the boundary, were compared with the ones available in the literature showing a very good agreement.