Dans cette thèse on s'intéresse aux propriétés spectrales et optiques des matériaux aux corrélations fortes de Coulomb. En introduisant un schéma pour la continuation analytique des énergies propres de Matsubara sur l'axe réel dans le cadre le plus général de la théorie de champ moyen dynamique des clusters, les propriétés spectrales résolues en angles deviennent accessibles. De plus, dans certaines approximations, ceci permet la détermination des propriétés optiques. Notamment, on développe dans cette thèse un formalisme pour la conductivité optique dans le langage d'une base localisée. En généralisant la substitution de Peierls pour les cas réalistes de plusieurs atomes par cellule élémentaire, nous obtenons une approche très flexible et facile a implémenter. Ces techniques sont appliquées à plusieurs composés: *l'oxyde de vanadium VO2* Alors que sa phase métallique est caractérisée par des forts effets de corrélations dynamiques, le spectre du VO2 isolant est bien décrit dans un langage à un particule, que l'on définira. L'image de l'isolant qui se forme à partir de notre analyse est celle d'un "isolant de Peierls à N particules". De plus, on calcule la conductivité optique des deux phases et on trouve un accord satisfaisant avec des expériences récentes. Finalement, on en déduit aussi la couleur du matériau. *les sesqui-oxyde des terres rares RE2O3 (RE=Ce, Pr, Nd, Pm)* Dans cette série on trace l'influence des orbitales 4f dans la bande interdite d'excitation et dans les spectres optiques. On trouve un accord raisonnable avec des expériences. *le sesqui-oxyde de vanadium V2O3" Dans notre analyse on trouve que la transition métal-isolant en fonction du dopage avec du chromium est causée par un agrandissement de l'écart due au champ cristallin, résultante des corrélations. Egalement, on trouve une sélectivité orbitale de la cohérence des quasi-particules dans le métal, qui permet à expliquer des résultats expérimentaux optiques récentes.

<p>An active optical shutter for infrared light (3-5 μm) has been designed, exploiting the phase transition in thermochromic vanadium dioxide (VO₂). A spin coating processing route for VO₂ films has been adapted to manufacture reproducible depositions onto sapphire (Al₂O₃) substrates. The VO₂ films have been characterized by X-ray powder diffraction (XRPD) and infrared spectroscopy (FTIR), showing 55 % transmittance in the open mode and 0.1 % in the closed mode.</p><p>The VO₂ film temperature determines the operating mode of the shutter, and a resistive circuit of gold was deposited on top of the film for heating purposes. Switching times from the open to the closed mode down to 15 ms have been measured.</p><p>This work is a part of a comprehensive project at the Swedish Defence Research Agency (FOI), aiming to improve active components for protection against lasers. The shutter within this work is at this stage an early prototype, and needs further development and complementary systems such as a control unit to be implemented in an optical system.</p>

An active optical shutter for infrared light (3-5 μm) has been designed, exploiting the phase transition in thermochromic vanadium dioxide (VO2). A spin coating processing route for VO2 films has been adapted to manufacture reproducible depositions onto sapphire (Al2O3) substrates. The VO2 films have been characterized by X-ray powder diffraction (XRPD) and infrared spectroscopy (FTIR), showing 55 % transmittance in the open mode and 0.1 % in the closed mode. The VO2 film temperature determines the operating mode of the shutter, and a resistive circuit of gold was deposited on top of the film for heating purposes. Switching times from the open to the closed mode down to 15 ms have been measured. This work is a part of a comprehensive project at the Swedish Defence Research Agency (FOI), aiming to improve active components for protection against lasers. The shutter within this work is at this stage an early prototype, and needs further development and complementary systems such as a control unit to be implemented in an optical system.

The behaviour of surface plasmon polaritons (SPPs) in nanoscale geometries is studied using numerical methods supported by theory and experiment. First, we derive the behaviour of SPPs at graded metal-dielectric interfaces, including dispersion relations, field profiles, propagation velocities, losses, and cutoff wavelength. Numerical simulations show excellent agreement with analytic solutions. In the second part of the thesis we design hybrid vanadium dioxide-plasmonic based absorption switches. The switches are designed and optimized using optical, electrical and thermal simulations. 5 $\mu$m switch designs have extinction ratios exceeding 30 dB and require powers of 10 mW. A switch is fabricated based on the proposed design. A 7 $\mu$m experimental switch reaches 16.4 dB of extinction and requires 64 mW of power, making it one of the most efficient optical switches ever demonstrated in terms of extinction and power consumption. Numerical simulations predict experimental results with a high degree of accuracy.

The behaviour of surface plasmon polaritons (SPPs) in nanoscale geometries is studied using numerical methods supported by theory and experiment. First, we derive the behaviour of SPPs at graded metal-dielectric interfaces, including dispersion relations, field profiles, propagation velocities, losses, and cutoff wavelength. Numerical simulations show excellent agreement with analytic solutions. In the second part of the thesis we design hybrid vanadium dioxide-plasmonic based absorption switches. The switches are designed and optimized using optical, electrical and thermal simulations. 5 $\mu$m switch designs have extinction ratios exceeding 30 dB and require powers of 10 mW. A switch is fabricated based on the proposed design. A 7 $\mu$m experimental switch reaches 16.4 dB of extinction and requires 64 mW of power, making it one of the most efficient optical switches ever demonstrated in terms of extinction and power consumption. Numerical simulations predict experimental results with a high degree of accuracy.

A corrida representa um importante segmento do triathlon, sendo precedida pela prova de ciclismo. A compreensão dos efeitos do ciclismo sobre o desempenho da corrida, portanto, se torna indispensável para a otimização dos resultados finais de uma prova. O objetivo desse estudo foi comparar as variáveis cinemáticas, eletromiográficas e o consumo de oxigênio da corrida no triathlon com àquelas de uma corrida isolada e de uma corrida prolongada. As seguintes variáveis foram avaliadas no presente estudo: (1) freqüência e amplitude de passada; (2) o valor RMS (root mean square) médio do sinal EMG dos músculos bíceps femoral, reto femoral, vasto lateral, gastrocnêmio medial e tibial anterior; e, (3) o VO2. Participaram desse estudo nove triatletas do sexo masculino. O protocolo de avaliação foi realizado em três etapas: (1) teste para obtenção do VO2 máx, realizado em esteira ergométrica; (2) teste que envolveu a sucessão ciclismo-corrida da prova de triathlon (CT), com 40 km de ciclismo, seguidos de10 km de corrida – em um contexto de prova simulada; e (3) teste de corrida prolongada (CP), em que o atleta correu o tempo correspondente aos 40 km de ciclismo somado a 10 km de corrida. Os primeiros 10 km dessa corrida prolongada constituíram a corrida isolada (CI). Os dados cinemáticos, eletromiográficos e o VO2 foram coletados e analisados a partir de três intervalos: 1°, 5° e 9° km de corrida. O nível de significância dos testes estatísticos aplicados foi de α < 0,05. Os resultados não demonstraram diferenças significativas entre as diferentes corridas. Já entre os intervalos, foi verificada uma diminuição da amplitude de passada entre os intervalos 1 e 2, e entre os intervalos 1 e 3, bem como um aumento do valor RMS do músculo vasto lateral do intervalo 1 para o intervalo 3. A partir da análise específica da corrida do triathlon, foi encontrado um aumento da freqüência e da amplitude de passada entre os intervalos. A inexistência de diferenças entre as corridas se contrapõe aos resultados de estudos encontrados na literatura. Entretanto, os presentes resultados podem ser justificados à medida que o VO2 de teste se manteve abaixo do VO2 correspondente ao segundo limiar ventilatório. A existência de diferenças significativas entre os intervalos para algumas das variáveis analisadas pode sugerir a incidência de fadiga no transcorrer da atividade. / Running represents an important segment of triathlon and is preceded by cycling. Therefore, studying the influence of cycling in running performance is essential for performance optimization. The aim of this study was to compare the kinematic and electromyographic variables and oxygen uptake of the triathlon running with a prolonged run and an isolated run. The following parameters were analyzed and compared: (1) the kinematic variables stride frequency and stride length; (2) mean value of the RMS signal of EMG of the biceps femoris, rectus femoris, vastus lateralis, gastrocnemius medialis and tibialis anterior muscles; and, (3) the VO2. Nine male triathletes performed the tests, which were performed on three stages: (1) VO2 max test, performed on a treadmill; (2) 40km of cycling followed by 10km of running time-trial (CT), with 40 km of cycling, followed by 10 km of running – simulated race; (3) prolonged run test (CP): the athletes ran the time corresponding to the 40 km of cycling and more 10 km of running after it. The first 10 km of this prolonged run test was considered the isolated run (CI). Kinematic and eletromyographic variables and VO2 variables were collected and analyzed at three distinct moments: 1°, 5° e 9° km of the run. Statistical tests were applied for an α < 0.05. No significant differences were found between the running types. Between moments, decreased on stride length between moments 1 and 2, and between moments 1 and 3, was observed. There was an increase in the EMG signal RMS of the vastus lateralis from moment 1 to moment 3. In the comparison of triathlon running moments, were found increase in stride frequency and in stride length between moments. No differences were found in literature between running types, a completely opposite result compared to our results. However, these results can be justified for the VO2 values, which remained bellow the VO2 values corresponding to ventilatory threshold. The significant differences between moments of some variables may suggest a fatigue effect in the results.

A corrida representa um importante segmento do triathlon, sendo precedida pela prova de ciclismo. A compreensão dos efeitos do ciclismo sobre o desempenho da corrida, portanto, se torna indispensável para a otimização dos resultados finais de uma prova. O objetivo desse estudo foi comparar as variáveis cinemáticas, eletromiográficas e o consumo de oxigênio da corrida no triathlon com àquelas de uma corrida isolada e de uma corrida prolongada. As seguintes variáveis foram avaliadas no presente estudo: (1) freqüência e amplitude de passada; (2) o valor RMS (root mean square) médio do sinal EMG dos músculos bíceps femoral, reto femoral, vasto lateral, gastrocnêmio medial e tibial anterior; e, (3) o VO2. Participaram desse estudo nove triatletas do sexo masculino. O protocolo de avaliação foi realizado em três etapas: (1) teste para obtenção do VO2 máx, realizado em esteira ergométrica; (2) teste que envolveu a sucessão ciclismo-corrida da prova de triathlon (CT), com 40 km de ciclismo, seguidos de10 km de corrida – em um contexto de prova simulada; e (3) teste de corrida prolongada (CP), em que o atleta correu o tempo correspondente aos 40 km de ciclismo somado a 10 km de corrida. Os primeiros 10 km dessa corrida prolongada constituíram a corrida isolada (CI). Os dados cinemáticos, eletromiográficos e o VO2 foram coletados e analisados a partir de três intervalos: 1°, 5° e 9° km de corrida. O nível de significância dos testes estatísticos aplicados foi de α < 0,05. Os resultados não demonstraram diferenças significativas entre as diferentes corridas. Já entre os intervalos, foi verificada uma diminuição da amplitude de passada entre os intervalos 1 e 2, e entre os intervalos 1 e 3, bem como um aumento do valor RMS do músculo vasto lateral do intervalo 1 para o intervalo 3. A partir da análise específica da corrida do triathlon, foi encontrado um aumento da freqüência e da amplitude de passada entre os intervalos. A inexistência de diferenças entre as corridas se contrapõe aos resultados de estudos encontrados na literatura. Entretanto, os presentes resultados podem ser justificados à medida que o VO2 de teste se manteve abaixo do VO2 correspondente ao segundo limiar ventilatório. A existência de diferenças significativas entre os intervalos para algumas das variáveis analisadas pode sugerir a incidência de fadiga no transcorrer da atividade. / Running represents an important segment of triathlon and is preceded by cycling. Therefore, studying the influence of cycling in running performance is essential for performance optimization. The aim of this study was to compare the kinematic and electromyographic variables and oxygen uptake of the triathlon running with a prolonged run and an isolated run. The following parameters were analyzed and compared: (1) the kinematic variables stride frequency and stride length; (2) mean value of the RMS signal of EMG of the biceps femoris, rectus femoris, vastus lateralis, gastrocnemius medialis and tibialis anterior muscles; and, (3) the VO2. Nine male triathletes performed the tests, which were performed on three stages: (1) VO2 max test, performed on a treadmill; (2) 40km of cycling followed by 10km of running time-trial (CT), with 40 km of cycling, followed by 10 km of running – simulated race; (3) prolonged run test (CP): the athletes ran the time corresponding to the 40 km of cycling and more 10 km of running after it. The first 10 km of this prolonged run test was considered the isolated run (CI). Kinematic and eletromyographic variables and VO2 variables were collected and analyzed at three distinct moments: 1°, 5° e 9° km of the run. Statistical tests were applied for an α < 0.05. No significant differences were found between the running types. Between moments, decreased on stride length between moments 1 and 2, and between moments 1 and 3, was observed. There was an increase in the EMG signal RMS of the vastus lateralis from moment 1 to moment 3. In the comparison of triathlon running moments, were found increase in stride frequency and in stride length between moments. No differences were found in literature between running types, a completely opposite result compared to our results. However, these results can be justified for the VO2 values, which remained bellow the VO2 values corresponding to ventilatory threshold. The significant differences between moments of some variables may suggest a fatigue effect in the results.

Orientador: Benedito Sérgio Denadai / Banca: Mara Patrícia Traina Chacon Mikahil / Banca: Hebert Gustavo Simões / Resumo: O objetivo deste estudo foi analisar a influência do estado de treinamento aeróbio sobre os efeitos do exercício prévio nos parâmetros da cinética do consumo de oxigênio (VO2) durante o exercício moderado. Para isto, 14 voluntários não treinados (GNT: massa corporal, 81,2 + 10,3 kg; estatura, 1,78 + 0,07 m; idade, 21,2 + 4,0 anos) e outros 14 ciclistas treinados (GT: massa corporal, 68,2 + 6,9 kg; estatura, 1,75 + 0,05 m; idade, 21,4 + 3,5 anos) (indivíduos com no mínimo dois anos de engajamento no treinamento e competições) realizaram um teste progressivo até a exaustão voluntária para a determinação do VO2 máximo (VO2max) e do limiar de lactato (LL). Posteriormente, realizaram em diferentes dias e em ordem aleatória, duas transições repouso-exercício (seis minutos na carga correspondente a 80% do LL), sendo uma delas precedida em oito minutos pelo exercício prévio (dois "tiros" de um minuto na carga correspondente a 120% VO2max, com um minuto de recuperação entre eles). Durante estes testes foram coletadas amostras de sangue capilar para a determinação da concentração de lactato sanguíneo e também monitoradas as variáveis cardiopulmonares a cada incursão ventilatória. O VO2 de repouso foi aumentado (p < 0,05) pelo exercício prévio (EPS) em ambos os grupos (GNT: 0,836 + 0,061 vs. 0,506 + 0,194 L/min; GT: 0,373 + 0,055 vs. 0,577 + 0,137 L/min). O tempo da resposta média do VO2 (constante tempo da resposta geral 0-360 s) foi significantemente reduzido na condição EPS apenas para o GNT (32,9 + 7,4 vs. 28,6 + 7,7 s; p < 0,05; GT: 25,7 + 5 vs. 23,3 + 5,8 s; p > 0,05). No GT, a Assimptota (VO2 médio dos últimos dois min de exercício) mostrou-se significantemente... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The aim of this study was to analyze the influence of aerobic fitness on the effects of prior exercise on VO2 kinetics parameters during moderate-intensity exercise. Fourteen untrained subjects (UG: body mass, 81.2 + 10.3 kg; height, 1.78 + 0.07 m; age, 21.2 + 4.0 years) and fourteen well trained cyclists (TG: body mass, 68.2 + 6.9 kg; height, 1.75 + 0.05 m; age, 21.4 + 3.5 years) (more than two years of engagement in endurance training and competition) performed one incremental test to voluntary exhaustion, in order to determine the lactate threshold (LT) and maximal VO2 (VO2max). Thereafter, they performed in different days and in random order, two rest to moderate-intensity exercise transitions (six minutes at 80% of LT), preceded by either no prior exercise or prior supra-maximal exercise (two bouts of one min at 120% of VO2max, with rest of one min between them). During the tests, capillary blood samples were collected to determine lactate concentration and the pulmonary gas exchanges were monitored continuously breath-by-breath. Resting VO2 was significantly (p < 0.05) increased by prior exercise (EPS) in both groups (UG, 0.836 + 0.061 vs. 0.506 + 0.194 L/min; TG, 0.373 + 0.055 vs. 0.577 + 0.137 L/min). Mean response time (time constant of overall VO2 response - 0 - 360 s) was significantly speeded by EPS in untrained group (UG: 32.9 + 7.4 vs. 28.6 + 7.7 s, p < 0.05; TG: 25.7 + 5.0 vs. 23.3 + 5.8 s, p > 0.05). In the trained group, the Assimptota (mean last two minutes VO2 value of moderate exercise) was significantly increased by EPS (TG: 2.208 + 0.383 vs. 2.067 + 0.266 L/min, p < 0.05; UG: 1.600 + 0.269 vs. 1.600 + 0.292 L/min, p > 0.05). It can be concluded... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

A corrida representa um importante segmento do triathlon, sendo precedida pela prova de ciclismo. A compreensão dos efeitos do ciclismo sobre o desempenho da corrida, portanto, se torna indispensável para a otimização dos resultados finais de uma prova. O objetivo desse estudo foi comparar as variáveis cinemáticas, eletromiográficas e o consumo de oxigênio da corrida no triathlon com àquelas de uma corrida isolada e de uma corrida prolongada. As seguintes variáveis foram avaliadas no presente estudo: (1) freqüência e amplitude de passada; (2) o valor RMS (root mean square) médio do sinal EMG dos músculos bíceps femoral, reto femoral, vasto lateral, gastrocnêmio medial e tibial anterior; e, (3) o VO2. Participaram desse estudo nove triatletas do sexo masculino. O protocolo de avaliação foi realizado em três etapas: (1) teste para obtenção do VO2 máx, realizado em esteira ergométrica; (2) teste que envolveu a sucessão ciclismo-corrida da prova de triathlon (CT), com 40 km de ciclismo, seguidos de10 km de corrida – em um contexto de prova simulada; e (3) teste de corrida prolongada (CP), em que o atleta correu o tempo correspondente aos 40 km de ciclismo somado a 10 km de corrida. Os primeiros 10 km dessa corrida prolongada constituíram a corrida isolada (CI). Os dados cinemáticos, eletromiográficos e o VO2 foram coletados e analisados a partir de três intervalos: 1°, 5° e 9° km de corrida. O nível de significância dos testes estatísticos aplicados foi de α < 0,05. Os resultados não demonstraram diferenças significativas entre as diferentes corridas. Já entre os intervalos, foi verificada uma diminuição da amplitude de passada entre os intervalos 1 e 2, e entre os intervalos 1 e 3, bem como um aumento do valor RMS do músculo vasto lateral do intervalo 1 para o intervalo 3. A partir da análise específica da corrida do triathlon, foi encontrado um aumento da freqüência e da amplitude de passada entre os intervalos. A inexistência de diferenças entre as corridas se contrapõe aos resultados de estudos encontrados na literatura. Entretanto, os presentes resultados podem ser justificados à medida que o VO2 de teste se manteve abaixo do VO2 correspondente ao segundo limiar ventilatório. A existência de diferenças significativas entre os intervalos para algumas das variáveis analisadas pode sugerir a incidência de fadiga no transcorrer da atividade. / Running represents an important segment of triathlon and is preceded by cycling. Therefore, studying the influence of cycling in running performance is essential for performance optimization. The aim of this study was to compare the kinematic and electromyographic variables and oxygen uptake of the triathlon running with a prolonged run and an isolated run. The following parameters were analyzed and compared: (1) the kinematic variables stride frequency and stride length; (2) mean value of the RMS signal of EMG of the biceps femoris, rectus femoris, vastus lateralis, gastrocnemius medialis and tibialis anterior muscles; and, (3) the VO2. Nine male triathletes performed the tests, which were performed on three stages: (1) VO2 max test, performed on a treadmill; (2) 40km of cycling followed by 10km of running time-trial (CT), with 40 km of cycling, followed by 10 km of running – simulated race; (3) prolonged run test (CP): the athletes ran the time corresponding to the 40 km of cycling and more 10 km of running after it. The first 10 km of this prolonged run test was considered the isolated run (CI). Kinematic and eletromyographic variables and VO2 variables were collected and analyzed at three distinct moments: 1°, 5° e 9° km of the run. Statistical tests were applied for an α < 0.05. No significant differences were found between the running types. Between moments, decreased on stride length between moments 1 and 2, and between moments 1 and 3, was observed. There was an increase in the EMG signal RMS of the vastus lateralis from moment 1 to moment 3. In the comparison of triathlon running moments, were found increase in stride frequency and in stride length between moments. No differences were found in literature between running types, a completely opposite result compared to our results. However, these results can be justified for the VO2 values, which remained bellow the VO2 values corresponding to ventilatory threshold. The significant differences between moments of some variables may suggest a fatigue effect in the results.

Made available in DSpace on 2014-06-12T23:13:29Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo39_1.pdf: 1479637 bytes, checksum: 8cf060d4d24ada35f531ac14f325ef58 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2011 / Fundação de Amparo à Ciência e Tecnologia do Estado de Pernambuco / No presente estudo, crianças com baixo peso ao nascer (BPN) e peso normal (PN) dos 7 aos 9 anos de idade foram avaliadas quanto à antropometria, à composição corporal, ao nível de atividade física habitual (NAFH) e ao nível de aptidão física. A amostra foi constituída por 207 crianças, nascidas na cidade de Vitória de Santo Antão - PE, dos gêneros masculino e feminino, divididas em dois grupos de acordo com o peso ao nascer (baixo peso ao nascer < 2500 g, masculino: n=44, feminino: n=32; e peso normal &#8805; 3.000 g e &#8804; 3.999 g, masculino: n=65, feminino: n=66. Média de peso normal ao nascer: gênero masculino = 3380 e gênero feminino = 3243 e média de baixo peso ao nascer: gênero masculino = 2074 e gênero feminino = 2180. Para avaliação antropométrica, foram aferidos a massa corporal, a estatura, o perímetro cefálico e as dobras tricipital, subescapular, bicipital, suprailíaca e geminal. Para avaliação da composição corporal, foram usados o somatório de dobras subcutâneas (tricipital+subescapular), índice de massa corporal (IMC), massa gorda (MG) e massa magra (MM). Para avaliação do estado nutricional foram utilizados os índices peso/idade, altura/idade e peso/altura. O nível de atividade física habitual (NAFH) foi avaliado com o questionário Godin-Shephard. O nível de aptidão física foi avaliado de acordo com as baterias FITNESSGRAM, EUROFIT, AAHPERD e PROESP-BR. Os achados indicam que o baixo peso ao nascer está associado a um aumento das dobras de adiposidade em meninos BPN aos 9 anos de idade. A correlação entre o somatório de dobras e o percentual de gordura foi negativa e significativa entre os grupos PN e BPN de ambos os gêneros e em todas as faixas etárias para o VO2 máx. Os resultados apontaram ainda que crianças BPN aos 7 e 8 anos de idade apresentam desempenho inferior na força muscular e na velocidade comparativamente aos seus pares com peso normal