02 - Mestrado - Física
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Item Análise da consistência e estabilidade de modelos vetoriaisRico, Luis Felipe Pineres; Gomes, Pedro Rogério Sérgi [Orientador]; Gonçalves, Antônio Edson; Baldiotti, Mário César; Hernaski, Carlos André [Coorientador]Resumo: O objetivo deste trabalho é analisar um modelo com um campo vetorial que apresenta simetria de Lorentz, e discutir questões como causalidade, estabilidade e unitaridade Para esta análise usamos o método dos vínculos de Dirac, que mostra como se obtém a dinâmica de sistemas singulares apresentados nesta Dissertação Para estabelecer uma relação entre energia e momento para o campo vetorial, analisamos a equação do movimento por meio de uma transformada de Fourier no espaço de momento, onde provamos a consistência espectral do modelo Por último os resultados são verificados formulando o mecanismo de Stueckelberg, que consiste em introduzir um novo campo escalar ??, de tal forma que a nova ação tem simetria de calibre, mas ainda é dinamicamente equivalente à ação original Portanto, pode-se expressar os graus de liberdade usando um novo campo, chamado campo de Stueckelberg O mecanismo de Stueckelberg é usado para converter os vínculos de segunda classe, presentes na Lagrangeana inicial, para vínculos de primeira classeItem Análise das propriedades óticas do poli( 3-metiltiofeno) (P3MT) sintetizado eletroquimicamenteReis, Gisele Alves dos; Dias, Ivan Frederico Lupiano [Orientador]; Santana, Henrique de; Lourenço, Sidney AlvesResumo: Os semicondutores orgânicos possuem características físicas bastante parecidas com as dos semicondutores inorgânicos, podendo ser utilizados na fabricação de LEDs, células fotovoltaicas e lasers Os polímeros semicondutores apresentam as seguintes vantagens sobre os semicondutores inorgânicos: (a) maior flexibilidade e maleabilidade; (b) a possibilidade e facilidade de realizar pequenas mudanças estruturais no monômero do polímero de forma a alterar as propriedades físicas e químicas; (c) a simplicidade das técnicas de fabricação e (d) o baixo custo de produção Dentre os poli(3-alquiltiofenos) (P3AT), o poli(3-metiltiofeno) (P3MT) tem potencialidade como dispositivo emissor de luz Politiofenos e derivados tem uma boa estabilidade química em condições ambientais, produzindo assim interfaces estáveis com eletrodos metálicos comumente utilizados em eletrônica O P3MT foi sintetizado eletroquimicamente através da oxidação do monômero, 3-metiltiofeno, utilizando uma cela com três eletrodos e uma solução constituída do monômero e do eletrólito LiClO4 ou Et4NBF4 em acetonitrila Os filmes poliméricos foram depositados sobre os substratos condutores transparentes de óxido de estanho dopado com flúor (FTO) Como eletrodo auxiliar foi utilizado uma placa de platina e como eletrodo de referência foi utilizado Ag/AgCl Os filmes foram analisados por espectroscopia no infravermelho (FTIR), ressonância paramagnética eletrônica (EPR), espectroscopia de absorção por refletância no ultravioleta-vísivel (UV-VIS) e espectroscopia de fotoluminescência (PL) Os espectros de FTIR apresentaram as freqüências características do P3MT e, juntamente com os resultados de EPR, possibilitaram caracterizar os portadores de carga e identificar estruturas benzênicas e quinônicas na formação das cadeias do P3MT devido à dopagem do material Os espectros de absorção UVVis possibilitaram a obtenção do “gap” de energia médio do P3MT e apresentaram a banda de transição _-_* e uma banda de bipólaron Nos espectros de PL, com variação da potência de excitação e da temperatura, foram realizados estudos através de ajustes com gaussianas, considerando a forte probabilidade da existência de duas contribuições distintas de emissão na formação dos espectros Estas duas contribuições foram atribuídas à emissão das cadeias mistas (gaussiana centrada em maior energia) e a emissão das cadeias benzênicas (gaussiana de menor energia) presentes no material polimérico formadoItem Análise de cosméticos de uso infantil e adulto através da metodologia de EDXRF portátilEndo, Lucas Yoshimi; Appoloni, Carlos Roberto [Orientador]; Melquiades, Fábio Luiz; Portezan Filho, OtávioResumo: O presente trabalho desenvolvido no LFNA (Laboratório de Física Nuclear Aplicada), da Universidade Estadual de Londrina, trata da aplicação da técnica de EDXRF (Fluorescência de Raios X por Dispersão em Energia) em cosméticos (sombras, brilho labial e batom) de uso infantil e adulto, a fim de obter uma análise quali-quantitativa dos elementos, presentes nas amostras nacionais e importadas, quanto à sua toxidade aos consumidores Os cosméticos em pó assim como os batons apresentam uma variação de cor muito grande, onde essa coloração pode ter origem na adição de elementos inorgânicos como cálcio, ferro, cromo, dentre outros A presença e a concentração desses elementos nem sempre são informadas pelo fabricante, impossibilitando que os consumidores com histórico de alergia possam decidir pela aquisição do produto Outro agravante é a fiscalização desses produtos, já que grande parte é importada de outros países e que entram no mercado muitas vezes sem o conhecimento das unidades governamentais Com isso o uso da técnica de Fluorescência de Raios X torna-se pertinente, já que é uma análise rápida, multi-elementar e de baixo custo Para as medidas foi utilizado um sistema portátil de EDXRF LFNA-2, o qual consiste de um mini tubo de raios X (Moxtek, FTC1) com anodo e filtro de prata, um detector de Si-PIN XR-1CR (Amptek) de resolução de 221 eV para a linha de 5,9 keV; um gerador de alta tensão e amplificador (PX2T/Cr, Amptek); um analisador multicanal modelo MCA 8A (Amptek) e um notebook para a aquisição dos dados Para comparação dos resultados qualitativos foi utilizado o equipamento S2 Picofox da Bruker A fim de validar os resultados quantitativos foram feitas medidas dos cosméticos no equipamento EDX-7HS da Shimadzu Dentre as medidas realizadas foi verificada a presença do bromo (elemento tóxico dependendo da ligação molecular) e de rubídio e escândio, elementos que a ANVISA (Agência Nacional de Vigilância Sanitária) não cita como componentes de cosméticos segundo o INCI (International Nomenclature Cosmetic Ingredient) Os desvios das concentrações variaram em média ,5% a 13%Item Análise de sistemas de dois e três spins acopladosRibeiro Junior, Demetrio Sedlak; Baldiotti, Mário César [Orientador]; Fresneda, Rodrigo; Pereira, Thiago dos SantosResumo: Este trabalho foi estruturado na análise e estudo de redes de duas e três partículas (spins) acopladas Com foco, especialmente, em suas aplicações na computação quântica Onde os resultados apresentados possuem um considerável potencial prático na manipulação destes sistemas, quando formados por Quantum Dots No que se refere a sistemas de dois spins acoplados, a ênfase é dada na implementação de Portas Lógicas Quânticas Universais Uma vez que, através destas, pode-se realizar qualquer tipo de processamento com os Algoritmos Quânticos As condições e campos para o desenvolvimento de portas específicas são comentados Para sistemas de três spins acoplados, a ênfase é dada no desenvolvimento de algoritmos de correção de erros Em todos os casos, a teoria é desenvolvida visando sua implementação prática Portanto, os cuidados necessários para executar as condições teóricas também são levados em consideração Bem como a utilização de soluções exatas que envolvam campos passiveis de serem realmente produzidos em laboratórioItem Análise do comportamento de elementos químicos em folhas infectadas com fumagina através da técnica de fluorescência de raios xBlonski, Maria Sélia; Appoloni, Carlos Roberto [Orientador]; Aragão, Pedro Henrique Arruda; Nascimento Filho, Virgílio Franco doResumo: A fumagina é causada por fungos do gênero Capnodium, ascomiceto pertencente à ordem Dothideales, vivendo associada ao pulgão amarelo (Monelliopsis pecanis), que excreta pesada carga de substância açucarada, o que propicia o desenvolvimento do fungo fuliginoso que pode recobrir, em alguns casos na totalidade, a superfície de folhas, frutos e ramos O bloqueio físico da fotossíntese é um dos maiores problemas ocasionados pela doença, podendo reduzir em até 98% a radiação fotossinteticamente ativa e em 7% a fotossíntese líquida Esta redução na fotossíntese, por sua vez, afeta as reservas de carboidratos da planta, resultando em safras reduzidas e de má qualidade Nesse trabalho, empregou-se a técnica de fluorescência de raios X por dispersão de energia (EDXRF), para o estudo da fitopatologia fumagina As medidas foram realizadas com folhas de plantas cítricas (laranjeira e limoeiro) infectadas e folhas sadias, coletadas na Fazenda Escola da Universidade Estadual de Londrina, assim como folhas da planta icsora, coletada na região de Piracicaba-SP Observou-se através dessa técnica uma desordem metabólica com relação aos elementos ferro e cálcio Comparando os espectros de EDXRF de folhas de plantas sadias em relação às folhas contaminadas pela fumagina, constatou-se que nas folhas de plantas sadias a concentração de ferro é menor que a de cálcio, enquanto nas folhas de plantas contaminadas com fumagina , observa-se um grande aumento na concentração de Fe Utilizando a EDXRF e o método emissão/transmissão para a correção do efeito matriz, amostras de plantas cítricas também foram analisadas em forma de pastilhas Foram quantificados os elementos K, Ca, Ti, Mn, Fe, Cu e Zn Verificou-se um grande aumento na concentração do elemento Fe nas amostras com fumagina em relação às sem fumagina O limite mínimo de detecção obtido para todos os elementos de interesse foram da ordem de µgg-1Item Análise elementar por TXRF de amostras de saliva de pacientes com peri-implantiteLopes, João Marcos Fávaro; Andrello, Avacir Casanova [Orientador]; Jussiani, Eduardo Inocente; Melquiades, Fábio LuizResumo: A análise de fluídos biológicos é utilizada para detecção de doenças e avaliar a qualidade de tratamentos médicos e odontológicos Nesse contexto, os principais fluídos biológicos analisa dos são o sangue, a urina e a saliva Amostras de saliva são particularmente adequadas para avaliar a saúde bucal por meio da composição elementar do fluído Uma doença bucal particu larmente comum é a peri-implantite, que afeta usuários de implantes dentários Tais implantes assemelham-se a parafusos, normalmente feitos de titânio, e são fixados na mandíbula de pes soas edêntulas para servir de suporte para próteses Causada por ação bacteriana, essa doença é caracterizada pela inflamação da gengiva, seguida de corrosão do implante e, em casos mais se veros, a perda da estrutura óssea que sustenta o implante O objetivo deste trabalho é, portanto, o de examinar a composição elementar de amostras de saliva coletadas de pacientes acometidos por peri-implantite e buscar uma relação entre os elementos detectados e a presença da doença, utilizando a Fluorescência de Raios X por Reflexão Total (TXRF) Para a realização deste es tudo foram coletadas quatro amostras de onze pacientes distintos, que foram separados em três grupos: (i) um grupo de quatro pessoas onde foram coletadas amostras de diferentes regiões da boca; (ii) um grupo de três pessoas onde foram coletadas amostras de diferentes regiões de um implante que foi perdido para a ação da doença; (iii) um grupo de três pessoas onde foram coletadas amostras de saliva diferentes regiões da boca e do implante, além de uma amostra de tecido gengival em cada um dos paciente; (iv) um paciente sem peri-implantite mas que faz uso de implantes onde foram coletadas amostras de saliva em sulcos implantares saudáveis A medida das amostras foi feita utilizando o espectrômetro de bancada S2 PICOFOX da Bruker Nano, e os espectros obtidos foram analisados pelo software Spectra 7 Os principais elementos medidos nas amostras de saliva foram: Al, Si, P, S, Cl, K, Ca, Ti, Cr, Fe, Co, Ni, Zn, As, Se, Br e Rb Além destes ainda foram encontrados V, Mn, Cu, Zr e Ba em algumas das amostras Analisando os dados do primeiro grupo foi possível notar que os principais elementos relacio nados com a doença são o ferro, o cloro e o enxofre A presença dos dois primeiros elementos estão relacionados à resposta do organismo para a infecção, e o terceiro é considerado um pro duto da presença das bactérias Com base nesses resultados foi possível estimar, para o segundo grupo, em qual região do implante a infecção estava mais aguda ao encontra a região com maior presença destes três elementos Com os resultados obtidos no terceiro grupo, foi possível ve rificar que o titânio corroído dos implantes é absorvido pela gengiva, e não liberado na saliva Além da análise individual, a análise de componentes principais (PCA) para os dados de conta gem permitiu identificar uma separação entre os grupos de coleta em função do titânio corroído dos implantes Entre as amostras do primeiro grupo, há uma tendência de agrupamento para as amostras coletadas de sulcos acometidos por peri-implantite em função do elementos ferro, cloro e enxofre Com os resultados obtidos, fica claro que a TXRF é uma técnica adequada para análise de amostras de saliva e há indícios de que a técnica possa ser utilizada para fazer diagnósticos de peri-implantiteItem Aplicabilidade de um espectrômetro portátil de CdTe e NaI (T1) para a medida da atividade de Césio-137 (137Cs) e Berílio-7 (7Be)Fernandes, Jaquiel Salvi; Appoloni, Carlos Roberto [Orientador]Resumo: Neste trabalho foi estudada a aplicabilidade de um espectrômetro gama in situ (ROVER) de Amptek Inc, composto por um detector de Telureto de Cádmio (CdTe) de 3 mm x 3 mm x 1 mm e um detector de Iodeto de Sódio dopado com Tálio [NaI (Tl)] de 3 mm x 3 mm As fontes radioativas usadas no trabalho foram tipo pastilha, seladas em alumínio e polietileno de 241Am, 133Ba, 152Eu, 3 fontes de 137Cs e amostras de solo contaminadas com 137Cs Realizou-se também, um planejamento fatorial 23 para otimizar o sistema de espectrometria gama in situ, onde determinamos que a melhor temperatura para o cristal de CdTe operar é de -22 ºC, com “Shaping Time” de 3 ms e “Rise Time Discrimination” (RTD) com valor 3 Com o auxílio das fontes radioativas, determinamos a curva de eficiência dos dois detectores, sendo o detector de CdTe colocado a uma distância padrão de 1 metro das fontes e a 4,15 cm O detector de NaI (Tl) também foi colocado a uma distância padrão de 1 metro das fontes e a 2,8 cm Foram realizadas medidas para determinar a Atividade Mínima Detectável (AMD) para os dois detectores Para as fontes tipo pastilha, a AMD para o detector de CdTe a 4,15 cm da fonte de 137Cs e analisando a linha de energia de 32 keV, foi de 6 kBq e a 1 metro da fonte de 137Cs e analisando a linha de 661,65 keV a AMD foi de 67 kBq Para as amostras de solo o detector de CdTe a 4,15 cm apresentou uma AMD de 693 kBqkg-1 para a linha de 32 keV do 137Cs, e para a amostra de solo contendo 7Be a AMD encontrada foi de 2867 Bqkg-1 a 4,15 cm Para o detector de NaI (Tl), analisando a linha de 661,65 keV do 137Cs, a AMD para fonte tipo pastilha a 1 metro de distância foi de 7 kBq, e para as amostras de solo a 2,8 cm a AMD medida foi de 71 Bqkg-1 Para a amostra de solo contendo 7Be, a 2,8 cm do detector de NaI (Tl), a AMD encontrada foi de 91 Bqkg-1 Em virtude das atividades mínimas detectadas encontradas para os dois detectores, concluímos que o sistema de espectrometria gama in situ utilizado, possibilita a quantificação da atividade de amostras de solo contaminadas com 137Cs e 7Be, com atividades cerca de uma ou mais ordens de grandeza maior que as naturaisItem Aspectos generales acerca de la energía oscuraLantigua López, Said José; Simões Filho, Manuel [Orientador]; Martins, Christiane Frigerio; Yamaguti, Kleber EitiResumo: En la presente tesis se realizó una revisión de los principales modelos que ofrecen una explicación convincente acerca del fenómeno de la Energía Oscura responsable de generar una expansión celerada en un universo del tipo Friedmann-Robertson-Walker En primer lugar, se revisó el modelo de la constante cosmológica En segundo lugar, se exploraron los modelos que describen la Energía Oscura por medio de campos escalares dinámicos como el campo de la Quinta Esencia y el campo Fantasma En tercer lugar, se revisaron los modelos que surgen a partir de la teoría de Cuerdas como lo son el campo Taquiónel, el gas de Chaplygin, el campo de la K-esencia y el campo Dilatón Además, se determinó que en los modelos de campos, a pesar de los grandes aportes que ofrecen a la compresión de nuestro universo, actualmente no existe ninguna medición experimental que demuestre que tales campos sean el verdadero origen de la Energía Oscura Por lo tanto, ellos solamente representan un buen intento realizado en el campo de la cosmología moderna En contraposición a esto, la plena coincidencia que existe entre el modelo ?DCM con la hipótesis del Big Bang, permite explicar las observaciones de la radiación cósmica de fondo, así como la estructura a gran escala del universo y las observaciones de supernovas, demostrando que el modelo ?CDM es el único modelo vigente que arroja un poco de claridad sobre la expansión acelerada de un universo FRW planoItem Aspectos geométricos de um gás idealLázaro, Mateus Donegá; Bytsenko, Andrei Aleksandrovich [Orientador]; Edson, Antônio; Santos, Bruno Mendonça Rey dosResumo: Descrever a termodinâmica na linguagem da geometria diferencial, utilizando o espaço de fase das variáveis termodinâmicas Certamente que este é um objetivo de grande audácia entretanto o esperado é atingi-lo por etapas Uma primeira etapa sendo justamente a verificação de sua viabilidade, para isso será feita principalmente uma discussão de fundamentos geométricos na abordagem desse trabalhoItem Avaliação da variabilidade do coeficiente de atenuação linear ao longo de amostras de concretoMilani, Thiago Elias; Andrello, Avacir Casanova [Orientador]; Toralles-Carbonari, Berenice Martins; Reis, Paulo José dosResumo: O presente trabalho desenvolvido no LFNA (Laboratório de Física Nuclear Aplicada), da Universidade Estadual de Londrina, trata da aplicação da técnica de transmissão de raios gama em diferentes amostras de concreto, e objetiva caracterizá-las quanto ao coeficiente de atenuação linear e frente de molhamento, para aplicação como blindagem radiológica Para as medidas foi utilizada uma fonte de Césio – 137, um detector de NaI(Tl) (cintilador inorgânico, o qual pertence ao grupo dos cristais alcali-halogêneos) e um tubo fotomultiplicador da ORTEC – modelo 276 acoplado de forma direta ao cristal de cintilação NaI(TI) na janela final adjacente ao fotocátodo Foi aplicada uma tensão de 115 V no tubo As amostras de concreto com agregados baríticos apresentaram o maior valor para o coeficiente de atenuação médio Em relação à frente de molhamento, as amostras de concreto convencional apresentaram o melhor desempenho e parecem ser mais viáveis como uma possível blindagem para proteção radiológica, tendo em vista o baixo poder de transportar substâncias nocivas através da capilaridade para a estrutura de concreto armadoItem Avaliação do histórico de sedimentação no lago da usina Três Bocas pela medida do 137Cs e 7BePatrocinio Junior, Antonio Carlos; Andrello, Avacir Casanova [Orientador]; Appoloni, Carlos Roberto; Melquiades, Fábio LuizResumo: A erosão do solo e a sedimentação associada têm sido muito estudada como um dos mais sérios problemas ambientais A transferência de sedimentos erodidos para ambientes lacustres leva a prejuízos, tais como, assoreamento de rios, lagos, e canais de irrigação Uma metodologia não convencional que vem se destacando é a utilização de radionuclídeos como traçadores de sedimento para estimar as taxas de redistribuição do solo por erosão ou assoreamento Dentre estes radionuclídeos o 137Cs, 21Pb não-suportado e 7Be têm sido usados com sucesso para esta pratica Neste trabalho foi aplicada a técnica de espectrometria gama para fazer um levantamento do perfil de 137Cs e 7Be presentes em sedimentos de um lago de uma mini-usina hidrelétrica localizada na cidade de Londrina, PR, para avaliar o histórico de deposição e obter informações sobre o processo erosivo na bacia Foram amostrados quatro pontos ao longo do lago (U1, U2, U3 e U4) Embora não tenha sido possível coletar todo o perfil de sedimentação, observou-se que a distribuição de 137Cs até a profundidade dos sedimentos coletados é similar a distribuição da precipitação pluviométrica anual a partir de 1982 A taxa de sedimentação para alguns pontos pôde ser determinada Sendo que para os pontos U3 e U4 foi de aproximadamente 1,6 cm/ano No ponto U2 foi verificado que a sedimentação é menor, sendo aproximadamente de 1,2 cm/ano A análise feita para ponto U1 revelou que nesta área ocorre uma grande perturbação dos sedimentos presentes, não sendo possível se obter uma taxa recente de sedimentação A metodologia adotada mostrou-se adequada para os fins propostos Mais trabalhos futuros se fazem necessários para se obter dados ao longo de todo o reservatório, e obter uma maior representatividade dos processos erosivos e de sedimentação que ocorreram na bacia ao longo do lago desde a sua implementaçãoItem Bosonization and dualities in lower dimensional quantum field theoriesPinto, Julio Cesar Toledo; Gomes, Pedro Rogério Sérgi [Orientador]; Hernaski, Carlos André; Jusinskas, Renann LipinskiResumo: Investigações físicas de sistemas fortemente acoplados podem ser extremamente desafiadoras, essencialmente porque a teoria de perturbação falha em ser uma boa técnica em regimes onde as constantes de acoplamento são grandes Este é um problema muito relevante, uma vez que existem objetos que apresentam grandes interações em regimes específicos, por exemplo, a física da Cromodinâmica Quântica, os Líquidos Hall Quânticos, Líquidos Spin Quânticos e outros O objetivo do trabalho atual é investigar e compreender as dualidades da teoria quântica de campos 2D e 3D abeliana Essas relações de dualidade não perturbativas podem fornecer ferramentas para estudar tais objetos de interesse Alcançamos este estudo argumentando a veracidade dessas dualidades em duas abordagens: a abordagem macroscópica e a abordagem dos fios quânticos Na abordagem macroscópica, comparamos as fases macroscópicas das teorias, as simetrias globais e o padrão de quebra de simetria espontânea das teorias Na abordagem dos fios quânticos, comparamos as teorias mapeando com precisão uma teoria na outra, entendendo as teorias como sendo composições de vários fios quânticos 2D Esta última abordagem também nos permite usar técnicas de bosonização 2D e teoria de campos conformes, cujas são técnicas bem compreendidasItem Bosonization approach for the quantum hall effectBarroso, Eduardo José; Bienzobas, Paula Fernanda [Orientador]; Gomes, Pedro Rogério Sérgi; Jusinskas, Renann Lipinski; Hernaski, Carlos André; Gomes, Pedro Rogério Sérgi [Coorientador]Resumo: Neste trabalho, estudamos como aplicar bosonização ao efeito Hall quântico A bosonização consiste em descrever uma teoria quântica de campos de férmions em termos de bósons Provamos que os sistemas bosonizado e original levam às mesmas funções de correlação, comprovando o sucesso da técnica Estudamos alguns sistemas, como o modelo de Thirring e o modelo de Schwinger, que podem se tornar mais fáceis de resolver após o uso da bosonização Em seguida, prosseguimos com o estudo do efeito Hall quântico, caracterizado por valores quantizados da condutância de Hall os quais não são esperados pela teoria clássica Utilizamos a abordagem microscópica e a abordagem efetiva, descrita pela teoria de Chern-Simons, para estudar o efeito Hall quântico inteiro e o efeito Hall quântico fracionário Em seguida, descrevemos o sistema Hall como uma matriz de fios quânticos sem spin em 1 + 1 dimensões e aplicamos bosonização no modelo Observamos que o sistema bosonizado captura a física do efeito Hall quântico, bem como as características topológicas da teoria de Chern-Simons, o que leva a uma conexão direta entre os fios quânticos e a abordagem efetiva Essa conexão gera um vínculo entre os graus de liberdade microscópicos e a teoria efetivaItem Bulk-Edge correspondence in supersymmetric chern-simons theoriesSantos, Weslley Geremias dos; Gomes, Pedro Rogério Sérgi [Orientador]; Pereira, Thiago dos Santos; Ferrari, Alysson FábioResumo: Teorias topológicas de Chern-Simons em 2+1 dimensões espaço-temporais, possuem uma série de propriedades peculiares que, além de seu interesse intrínseco como uma teoria quântica dos campos, possuem desdobramentos importantes em física da matéria condensada e em matemática Uma das características mais notáveis é a chamada holografia, em que os graus de liberdade físicos residem somente nas bordas da variedade sobre a qual a teoria é definida Isso proporciona uma relação entre a física do interior e a física da borda, denominada correspondência bulk-edge O objetivo principal é investigar a correspondência bulk-edge em teorias de Chern-Simons abeliana com vínculo de supersimetria N = 1 e N = 2Item Cálculo da elasticidade de cristais líquidos nemáticos através de métodos da geometria diferencialBarbato, David Carlo Almeida; Simões Filho, Manuel [Orientador]; Edson, Antônio; Kraenkel, RobertoResumo: Encontradas na fórmula da energia livre de Frank, as constantes elásticas de volume dos cristais líquidos nemáticos são computadas neste trabalho através de uma generalização do método de transformação afim Este consiste na deformação das moléculas esféricas de um fluido isotrópico em moléculas elipsoidais Com o método proposto neste trabalho, leva-se em consideração a distribuição não-homogênea dos diretores, que são definidos pelos potenciais elipsoidais, é realizado o cálculo da métrica que descreve a transformação de coordenadas capaz de tornar efetiva a deformação desejada Um resultado obtido é a constatação de que o espaço que embebe o fluido isotrópico, tornando-o anisotrópico, tem uma curvatura intrínseca Isto implica que, ao calcular as grandezas do cristal líquido, deve-se empregar ferramentas matemáticas adequadas para operar nessa espécie de espaço As relações apropriadas para tal fim pertencem ao arcabouço da geometria diferencial e são empregadas ao longo deste trabalhoItem Cálculo de propriedades elétricas lineares, não-lineares e estruturais da molécula HOBrMartins, Ricardo Spagnuolo; Ota, André Tsutomu [Orientador]; Costa, Marcello Ferreira da; Amaral, Marcos S. do; Costa, Marcello Ferreira da [Coorientador]Resumo: O elevado custo computacional de métodos ab initio pós-Hartree-Fock que levam em conta a correlação eletrônica é o principal obstáculo para o uso mais difundido destes métodos em sistemas moleculares de tamanho considerável Esta Dissertação compreende um estudo de diferentes funções de base utilizadas no cálculo ab initio de estruturas de equilíbrio, frequências harmônicas, polarizabilidade e primeira hiperpolarizabilidade de dipolo da molécula triatômica HOBr Esta molécula é importante no contexto da destruição da camada de ozônio A intenção deste trabalho foi procurar minimizar o tempo de cálculo destas propriedades moleculares com a sugestão de funções de base otimizadas, com intuito de que estas funções possam ser utilizadas no cálculo ab initio de sistemas maiores As funções sugeridas foram montadas a partir de uma função substrato e funções adicionais de polarização, todas disponíveis na literatura, em conjunto com o método even-tempered para encontrar funções difusas e utilizando também uma função pseudopotencial para o bromo Os resultados obtidos foram consistentes e satisfatórios em comparação com o cálculo com outras funções disponíveis na literatura e com outros trabalhos realizados com esta mesma molécula, com significativa redução de custo computacional em relação a funções maiores e mais completas As estruturas de equilíbrio dependem de interações de curto alcance entre os elétrons de valência Para a descrição destas propriedades, funções difusas não foram necessárias e o uso de pseudopotencial produziu bons resultados Frequências harmônicas são propriedades que dependem de polarização dos átomos e de funções difusas Também, por não ser muito dependente dos elétrons de caroço, foi possível calcular utilizando pseudopotencial com bons resultados e reduzido custo computacional (Hiper)polarizabilidades são dependentes da interação de longa distância entre todos os elétrons, inclusive dos elétrons de caroço Por isto, estas propriedades foram melhor representadas com o uso de funções difusas e sem o uso de pseudpotencialItem Cálculo e determinação experimental da energia de ligação excitônica em poços quânticos simples e duplos de AlGaAs/GaAsCesar, Daniel Ferreira; Duarte, José Leonil [Orientador]; Dias, Ivan Frederico Lupiano; Guimarães, Paulo Sérgio SoaresResumo: Este trabalho objetiva o cálculo e a determinação experimental da energia de ligação excitônica em poços quânticos simples e duplos Foram estudadas duas amostras, as quais possuem, no total, um poço quântico simples e três poços quânticos duplos de Al25Ga75As/GaAs com diferentes espessuras de barreira central Nos poços duplos, o material da barreira central é constituído do mesmo material das barreiras laterais Para todas as estruturas foram determinados, teoricamente, os níveis de energia para elétrons e buracos, a energia de ligação excitônica para o estado 1S, a dimensionalidade do sistema e as energias das transições óticas permitidas pela regra de seleção O cálculo da energia de ligação excitônica e da dimensionalidade foi realizado utilizando o modelo de cálculo proposto por Mathieu et al [1], dentro do formalismo do espaço dimensional fracionário Para a determinação experimental da energia da transição ótica e da energia de ligação excitônica, foram feitas medidas de fotoluminescência e magneto-fotoluminescência a baixas temperaturas Os espectros de fotoluminescência obtidos a 1 K permitiram a obtenção do valor experimental das energias de transição das estruturas Já os espectros de magneto-fotoluminescência obtidos a 4 K, com campo magnético variando entre Te 12 T, foram utilizados na obtenção das curvas de deslocamento diamagnético em função do campo magnético aplicado Ajustando estas curvas com modelos adequados para campos de alta e baixa intensidade foi possível a determinação experimental da dimensionalidade, da massa reduzida efetiva e da energia de ligação excitônica do estado 1S para todos os poços Os cálculos teóricos da energia de ligação excitônica, da dimensionalidade e da energia de transição apresentam concordância muito boa com os resultados experimentais e, de forma geral, mostram que quanto mais espessa é a barreira central nos poços duplos, maior é o confinamento dos portadores, gerando um aumento na energia de ligação excitônica e uma diminuição da dimensionalidade do sistema Assim, constata-se que o método MLC de cálculo de energia de ligação de éxcitons pode ser aplicado a poços quânticos simples e duplos, o que simplifica consideravelmente a determinação deste parâmetroItem Caracterização da microestrutura de materiais porosos por microtomografia de raios x e transmissão de raios gamaMoreira, Anderson Camargo; Appoloni, Carlos Roberto [Orientador]; Portezan Filho, Otávio; Fernandes, Celso PeresResumo: Neste trabalho é apresentada a aplicabilidade das técnicas de Microtomografia de Raios X eTransmissão de Raios Gama na caracterização microestrutural de variados tipos demateriais Foram determinadas proprieades como porosidade total média, distribuição de tamanho de poros e coeficiente de auto correlação que permite a reconstrução de modelos 3D, realizados para dois tipos de amostras Foram analisadas sete pastilhas cerâmicas de Alumina (Al2O3), sete pastilhas de Carbeto de Boro (B4C), três amostras de rocha arenito basáltico e uma amostra de Titânio poroso Na técnica de Transmissão de Raios Gama foram empregados um detector de NaI(Tl) com cristal de 2" x 2", fonte de 241Am com 59,53keV e 1mCi, mesa micrométrica automatizada de movimentação de amostra e eletrônica nuclear padrão de espectrometria gama Foram também adotados dois sistemas microtomográficos, o sistema Fein Focus constituído por um tubo de raios X que opera com tensão máxima de 16kV e corrente de ,3 a 1,1mA, câmera CCD e sistema de movimentação de amostra, e o sistema Skyscan modelo 172 que trabalha com um tubo de raios X de tensão e corrente máximas de 1kV e 1µA e câmera CCD As pastilhas cerâmicas, analisadas pela técnica de Transmissão de Raios Gama, apresentaram a maioria dos dados de porosidades com intervalos de confiança menores e dentro dos intervalos de confiança fornecidos pelo fabricante A amostra de Titânio poroso foi analisada pelas duas técnicas, suas imagens microtomográficas foram obtidas com o sistema Fein Focus com resolução espacial de 17µm Esta apresentou, para ambas técnicas, alta porosidade que lhe permite ser aplicável para sua finalidade As amostras de rocha foram analisadas com o sistema Skyscan, que alcançou resoluções de imagens de 19µm, 11µm e 3,8µm para cada amostra As resoluções de 11µm e 3,8µm foram as que geraram melhores seções 2D de suas respectivas amostras e, conseqüentemente, dados de porosidades mais confiáveis A resolução de 3,8µm foi a que melhor quantificou os dados de distribuição de tamanho de poro, mostrando informação ocultada pela resolução de 11µm, mostrando que poros com raios de 15 a 45µm são predominantes constituindo 57% da fase porosa da amostra, e apenas 1% dela é constituída por poros com raio de até 3,8µm Tais resultados mostram que resolução de imagem melhor que 3,8µm apenas se faz necessária para casos mais específicosItem Caracterização de baterias de níquel hidreto metálico e de íon-lítio de telefone celularFloriano, Ricardo; Scarminio, Jair [Orientador]; Santos, Adenilson Oliveira dos; Laureto, EdsonResumo: O tema central deste trabalho é um estudo sobre as alterações estruturais e morfológicas observadas nos eletrodos de baterias descartada de telefone celular dos tipos níquel-hidreto metálico (Ni-HM) e íon-lítio, em função do estado de carga das baterias Medidas de difração de raios-X seguidas do refinamento pelo método Rietveld mostraram que o catodo da bateria de Ni-HM no estado carregado é formado pelo composto ß-NiOOH e pelo composto ß-Ni(OH)2 quando no estado descarregado, ambos de estrutura hexagonal Foi observada ainda a presença do composto K9Ni2O7 em todos os catodos estudados O anodo destas baterias é formado pela liga LaNi5 de estrutura hexagonal e foi observada a presença do composto La(OH)3 Micrografias MEV revelaram grãos lisos para o catodo carregado e grão corrugados para o catodo descarregado As análises de raios-X mostraram que os catodos das baterias de íon-lítio estudadas são formados pelo óxido de cobalto litiado Observou-se que o catodo descarregado de baterias novas (alta capacidade de carga) tem a composição Li1CoO2 e estrutura cristalina hexagonal (Fase I), enquanto que o catodo carregado tem a composição Li,5CoO2 e estrutura monoclínica (Fase III) Observou-se que catodo descarregado das baterias descartadas estudadas é formado pela coexistência da Fase I e uma fase hexagonal modificada, identificada por um aumento no parâmetro de rede c (Fase II) Já no estado carregado o catodo da bateria descartada é encontrado na Fase II única Estes resultados junto com curvas de descarga destas baterias indicam que com a contínua ciclagem das baterias, os catodos vão irreversivelmente alterando suas estruturas cristalinas entre os estados carregado e descarregado Verificou-se que o anodo é formado por grafite cristalino de estrutura hexagonal A micrografia da superfície dos catodos descarregados da bateria descartada mostrou a formação de uma película sobre ela, o que não foi observado nos catodos das baterias novas As micrografias MEV do anodo da bateria descartada mostraram grãos fragmentados enquanto que no da bateria nova observou-se grãos cristalinos planos e íntegros Difratogramas de raios-X destes últimos anodos confirmam a formação de grãos bem cristalizadosItem Caracterização de espécies paramagnéticas em sementes por ressonância paramagnética eletrônicaBarbana, Viviane Maria; Di Mauro, Eduardo [Orientador]; Guedes, Carmen Luisa Barbosa; Paesano Junior, AndréaResumo: Foram caracterizadas as espécies paramagnéticas presentes nas sementes de nabo forrageiro, arroz, mostarda, trigo, aveia, sorgo, girassol, soja, algodão, feijão, milho e cevada por RPE (Ressonância Paramagnética Eletrônica) Algumas espécies paramagnéticas presentes no solo também foram investigadas, como a goethita, hematita, magnetita e ferrihidrita Os experimentos de RPE foram realizados em frequência de micro-ondas da banda-X (9,5 GHz) no espectrômetro JEOL (JES-PE-3X) à temperatura ambiente e a 77 K, usando, no ultimo caso, um recipiente térmico (JES-UCD-2X) contendo nitrogênio líquido Outros experimentos foram realizados no intervalo de temperatura de 132 a 385 K usando um controlador de temperatura variável (JES-VT-3A) acoplado no espectrômetro de RPE e fluxo de nitrogênio líquido O marcador de campo magnético MgO:Mn2+ (g = 1,981 na quarta linha) foi mantido na cavidade do espectrômetro de RPE, de forma que os dados foram obtidos simultaneamente com os espectros das amostras, as quais foram introduzidas em tubos de quartzo de 4 mm Nos espectros de RPE, detectamos o mesmo complexo de Fe3+ presente na goethita em g = 2, e nas sementes de nabo forrageiro, arroz, mostarda, trigo, aveia, sorgo, girassol, soja, algodão, feijão, milho e cevada Foram detectados radicais livres com g = 2,4, em todas as sementes, e com g = 2,13, apenas no sorgo, à temperatura ambiente, a semente de girassol mostrou a maior intensidade do sinal correspondente a radical livre orgânico com g = 2,4 Ao variar a temperatura das amostras de 132 a 273 K, os espectros de RPE pouco se modificaram Já quando as sementes e a goethita foram submetidas à temperatura de 77 K, seus espectros se alteraram drasticamente, mas de forma similar, aparecendo linhas em g = 6, e g = 3,7, que são devidas à simetria rômbica e mais simétrica que a rômbica (mas não axial), respectivamente Assim, estes resultados confirmam que as sementes analisadas apresentam estruturas de Fe3+ similares a da goethita