Dissertações/Teses

2102
Descrição
  • HERBERT DA SILVA SOUSA
  • PROPRIEDADES TERMODINÂMICAS DO  MODELO XY ANISOTRÓPICO UNIDIMENSIONAL COM INTERAÇÃO DE LONGO ALCANCE

  • Orientador : JOSE PIMENTEL DE LIMA
  • Data: 30/08/2102
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  • Neste trabalho estudamos o modelo XY anisotrópico (s=1/2) unidimensional com interação de longo alcance uniforme entre as componentes transversas dos spins. O modelo foi fermionizado usando a transformação de Jordan-Wigner e resolvido usando uma aproximação de Hartree-Fock no termo quártico. A aproximação foi realizada observando-se os casos limites do modelo já resolvidos exatamente: XY anisotrópico e XY isotrópico com interação de longo alcance. Fizemos uma análise crítica da solução de campo médio já existente na literatura, evidenciando os pontos de discordância através de resultados já estabelecidos e de um uma aproximação ordinária de primeira ordem. Dedicamos atenção especial ao estudo do comportamento crítico quântico (T=0), evidenciando os efeitos da interação de longo alcance. Determinamos a energia livre de Helmholtz, a magnetização e susceptibilidade isotérmica resultando num diagrama de fase com topologia semelhante ao diagrama obtido através da solução exata para modelo XY isotrópico com interação de longo alcance, caracterizando as transições de fase quânticas. Verificamos que susceptibilidade isotérmica apresenta singularidade logarítmica nas transições de fase quânticas de segunda ordem semelhante ao caso XY anisotrópico sem interação de longo de alcance.

2020
Descrição
  • NEFE JEFFERSON DE BRITO E SILVA
  • Estudo de varredura-Z de Não Linearidades de Terceira e Quinta Ordem de uma solução de Norbixina em acetona.
  • Orientador : HANS ANDERSON GARCIA MEJIA
  • Data: 29/07/2020
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  • Neste trabalho, investigamos propriedades ópticas não-lineares de
    norbixina dissolvida em acetona, um corante natural extraído das sementes da
    planta Bixa Orellana L. No geral, compostos orgânicos que apresentam
    estrutura conjugada-π como a norbixina, são considerados candidatos
    promissores para aplicações fotônicas. As propriedades ópticas não lineares
    foram investigadas utilizando a técnica de varredura-Z (Z-scan) usando um
    laser de comprimento de onda de 1040nm com largura de pulso de 357 fs a
    uma taxa de repetição de 1kHz. As soluções de norbixina em acetona numa
    concentração 4,5; 6,6 e 9,2 x 10-2 mol/L foram submetidas a variações de
    intensidades I 0 no intervalo de [99,7 a 369] GW/cm 2 . Os experimentos de
    varredura-Z de fenda fechada conseguiram identificar a coexistência de 

    processos de terceira e quinta ordem na refração não linear. A analises dos
    resultados usando o modelo proposto por Bin Gu et al. permitiram determinar
    os valores dos coeficientes de refração não linear de terceira e quinta ordem,
    = 4,43 x / e = - 5,0 x / respectivamente. Por
    outro lado, os experimentos de Z-scan de fenda aberta permitiram determinar
    um processo efetivo de absorção de três fótons (3PA) com 9,19 x 10 -23
    cm 3 /W 2 . Nós pensamos o processo de 3PA efetivo como o resultado de um
    processo de absorção de estado excitado por dois fótons (ESA induzida por
    2PA). Portanto o estudo das propriedades ópticas da norbixina é relevante,
    pois fornece indicativas de suas aplicações em dispositivos fotônicos.

  • ANTONIO THIAGO PEREIRA CAMPOS
  • Estudo do fotoenvelhecimento da pele por microscopia de geração de segundo harmônico (SHG)
  • Orientador : FRANCISCO ERONI PAZ DOS SANTOS
  • Data: 29/07/2020
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  • A pele é o indicador da idade cronológica não por ser o maior órgão do corpo
    mais o único em está em contato com o meio ambiente. Nessa situação, sob
    influência da radiação solar. Devido a exposição cumulativo ao sol longo da
    vida o envelhecimento natural da pele é acelerado dando lugar ao
    envelhecimento prematuro denominado fotoenvelhecimento. As principais
    alterações na pele fotoenvelhecida são observados por danos as proteínas
    estruturais presente na derme, especificamente, as fibras de colágeno que
    sofrem degradação e fragmentação nesse processo. Recentemente, a
    microscopia óptica de geração de segundo harmônico (SHG) uma técnica não
    linear coerente vem se tornando uma ferramenta alternativa às técnicas
    convencionais histológicas no ambiente acadêmico e cliníco no monitoramente
    do colágeno pois possui especificidade permitindo imagens de alto contraste e
    informações morfológicas em profundidades maiores. Neste estudo,
    quantificamos a densidade, alinhamento, comprimento e largura média da fibra 

    de colágeno de biopsias da pele humana fotoprotegida e fotoexposta de seis
    voluntários divididos igualmente entre dois grupos, exposição solar moderado
    (ESM) e exposição solar excessiva (ESE). Demonstramos diferenças
    importantes nessas regiões utilizando técnicas quantitativa de análise de
    imagens através da densidade integrada, algoritmo de rastreamento de fibra
    combinado com transformada Curvelet (CT-FIRE) e representação da fibra em
    Curvelet (CFR). A densidade, alinhamento e comprimento da fibra foram
    maiores em média na região fotoexposta no grupo ESM comparado ao grupo
    ESE. Porém, nenhuma diferença foi observada na largura média da fibra de
    colágeno. Ao comparar a região fotoprotegido entre os dois grupos,
    observamos nenhuma diferença entre a densidade, alinhamento e largura da
    fibra, contudo, o alinhamento da fibra foi maior no grupo ESM. Tanto no grupo
    ESM quanto no grupo ESE, o alinhamento e comprimento foram maiores na
    região fotoexposto comparado a região fotoprotegida. No entanto, a largura
    média da fibra foi maior na região fotoprotegida nos dois grupos. Nenhuma
    diferença significativa na densidade de colágeno foi observada entre as duas
    regiões, fotoprotegida e fotoexpostos, no grupo ESM. Por outro lado, no grupo
    ESE, a densidade foi estatisticamente maior na região fotoprotegida
    comparada a região fotoexposta. Os resultados deste estudo indicam que a
    técnica SHG combinado com recursos de análises de imagens podem
    concorrer como alternativa para pesquisas laboratoriais básicas em
    dermatologia na avaliação do envelhecimento cutâneo da pele envelhecida
    cronologicamente e fotoenvelhecimento.

  • MARCOS PAULO SILVA MOTA
  • Modelo SIS. Redes Quasiperiódicas. Percolação Direcionada. Dinâmica de Reativação. Monte Carlo Cinético. Método de Escala de Tamanho Finito.
  • Orientador : TAYRONI FRANCISCO DE ALENCAR ALVES
  • Data: 10/07/2020
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  • Por meio de simulações através do método de Monte Carlo
    cinético e do método de escala de tamanho finito, investigou-se o
    comportamento crítico do modelo SIS (suscetível-infectado-suscetível)
    nas redes quasiperiódicas de Penrose e Ammann-Beenker. A análise do
    comportamento crítico desse modelo, teve como intuito verificar se a
    ordem quasiperiódica é irrelevante ou se induz o modelo a uma alteração
    na sua classe de universalidade. Nas simulações utilizou-se a dinâmica
    de reativação, para evitar que a dinâmica do sistema fique presa no
    estado absorvente. A dinâmica de reativação, a qual se resume a inserção
    de uma partícula infectada escolhida aleatoriamente, sem contato, no
    sistema quando a dinâmica visita o estado absorvente (a infecção

    desaparece). Para determinar a classe de universalidade do sistema
    obteve-se: a densidade média de infectados, sua flutuação e o cumulante
    de Binder. Mostrou-se que o sistema ainda obedece à classe de
    universalidade da percolação direcionada (PD), respeitando portanto o
    critério de Harris-Barghathi-Vojta, que afirma que a ordem quasiperiódica
    é irrelevante para uma mudança de classe de universalidade desse
    modelo. Os resultados obtidos concordam com uma investigação anterior
    para o modelo do processo de contato, em triangulações de Delaunay
    bidimensionais, que ainda obedecem à classe de universalidade da PD.

  • LUCAS MONTE DE CASTRO ALENCAR
  • Generation of EPR States in Interactive Fields in an Expanding Spacetime
  • Data: 29/06/2020
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  • Estudamos a interação entre criação de partículas, informação quântica mútua e emaranhamento bipartido para dois campos escalares maciços que interagem num espaço de tempo Robertson-Walker. Ao considerarmos um modelo de dois campos que gera correlações bipartites, mostramos de forma explícita como o emaranhamento quântico de campo livre do modo-sábio experimenta o enriquecimento gravitacional gerado pela interação. Além disso, verificamos que esta melhoria é aumentada para um maior acoplamento entre os dois campos.

  • THAÍS CRISTINA VIANA DE CARVALHO
  • Estudo das propriedades vibracionais, eletrônicas e morfológicas da monocamada de WSe2 por diferentes técnicas de espectroscopia.
  • Orientador : BARTOLOMEU CRUZ VIANA NETO
  • Data: 07/02/2020
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  • Nesse trabalho, realizou-se estudos de monocamada de WSe2, crescido por CVD e transferido para um substrato perfurado de SiO2/Si, em dependência com a temperatura e potência de excita c~ao atrav es das técnicas de espectroscopia Raman e fotoluminescência. A morfologia da amostra foi comprovada por AFM revelando a existência de resíduos poliméricos e por conta disso a altura do  ake foi de 1.63 nm, enquanto que, a esperada para a monocamada de WSe2 1 nm. O modo Raman A1g (fora do plano) por ser o mais intenso foi o objeto das investigações desse trabalho, observou-se que com o aumento de temperatura no intervalo de 98- 513 K, o n umero de onda do modo A1g deslocou-se linearmente para menores números de onda, e atrav es da inclina c~ao do gr a co da N umero de Onda vs: Temperatura obteve-se o coe ciente de temperatura de primeira ordem de -0,0044 e -0,0064 cm-1/K para a monocamada de WSe2 suspenso e suportado, respectivamente. O alto valor do coe ciente para a amostra suportada, em rela cão a amostra suspensa, est a relacionado ao aumento da anarmonicidade devido ao espalhamento de fônon com a superfície rugosa do substrato de Si. Os par^ametros de Gruneisen foram obtidos atrav es dos coe cientes de temperatura, coeficiente de expansão térmica e o modo de vibra cão A1g, para a monocamada suspensa e suportada e os valores foram de 0.73 e 1.06, respectivamente. Essas análises revelaram a influência do substrato de Si nas propriedades térmicas da monocamada de WSe2, que pode ser util no desenvolvimento de dispositivos a base de materiais 2D atomicamente nos. Estudos de fotoluminescência em dependência com a temperatura e potência de excita c~ao buscou-se entender as propriedades de emissão e dinâmica de exciton. Veri cou-se um pico de emissão de fotoluminescência de excitons localizados entre 1.64 e 1.69 eV do gr a co da Energia vs: Temperatura, que possui uma forma assimétrica. Al em disso, foi observado emissão de exciton que pode estar relacionado a efeitos indesejados como resíduos poliméricos deixados após as etapas de transferência, a própria rugosidade do substrato entre outros, vistos através dos deslocamentos para menores valores de energia nos espectros. Portanto o entendimento das complexas propriedades excitônicas da monocamada de WSe2 são de grande interesse para se alcançar novos dispositivos optoeletrônicos.

2019
Descrição
  • ROSILENE DA FONSECA SILCA
  • Propriedades Vibracionais do Cristal de Cloridrato de L-fenilalanina: Um Estudo sob Condições de Altas Pressões e Altas Temperaturas
  • Orientador : GARDENIA DE SOUSA PINHEIRO
  • Data: 21/11/2019
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  • A fenilalanina (fórmula molecular C9H11NO2), objeto de estudo desse trabalho, é um aminoácido essencial, sendo também um dos aminoácidos aromáticos que exibem propriedades de absorção de radiação ultravioleta. A L-fenilalanina registra uma demanda substancial na fabricação de adoçantes de alta intensidade e de vários fármacos sintéticos. Também é usada como uma potenciadora nutricional, infusão de aminoácidos na preparação de complexos de aminoácidos. Participa também de diversos processos bioquímicos relacionados à constituição de proteínas e enzimas do corpo humano. Além disso, este aminoácido é usado como matéria-prima de uma variedade de drogas anticâncer e agentes de sabor doce. No presente trabalho, cristais de cloridrato de L-fenilalanina (C9H12NO2+Cl-) foram obtidos pelo método de evaporação lenta do solvente à temperatura ambiente. A estrutura dos cristais foi confirmada através de difração de raios-X de monocristal, onde constatou-se que o mesmo se cristaliza na estrutura ortorrômbica ao longo do grupo espacial  com quatro moléculas por cela unitária. O espectro Raman dos cristais foi obtido à temperatura ambiente, e a atribuição dos modos vibracionais foi realizada baseada em cálculos DFT. Experimentos de espectroscopia Raman em condições extremas de altas pressões foram realizados no intervalo de 0,0 a 7,8 GPa foram realizados, e o cristal mostrou evidências de duas transições de fase sofridas pelo cristal entre 0,5 e 1,0 GPa e entre 3,4 e 4,2 GPa. Experimentos de espectroscopia Raman a altas temperaturas (de 293 a 388 K) mostraram indícios de que o cristal apresenta uma transição de fase entre 373 e 378 K, acompanhado pela perda das moléculas de HCl presentes na estrutura cristalina.

  • EDMUNDO ALVES DE MOURA FILHO
  • Comportamento crítico do modelo BCS em redes de Solomon
  • Orientador : FRANCISCO WELINGTON DE SOUSA LIMA
  • Data: 19/07/2019
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  • Neste trabalho realizamos estudos usando modelo de forma¸cˆao de opini˜ao atrav´es
    de simula¸c˜oes de Monte Carlo na rede de Solomon em 1-dimens˜ao e 2-dimens˜oes. Onde
    os indiv´ıduos de um determinado grupo interagem aos pares com seus vizinhos mais
    pr´oximos. Assim, ap´os a intera¸c˜ao cada indiv´ıduo ter´a uma nova opini˜ao a favor ou
    contr´aria em torno de um tema em debate. Nosso principal objetivo neste trabalho ´e
    extrairmos algumas propriedades f´ısicas, como por exemplo, o cumulante de Binder (U4),
    a suceptibilidade magn´etica e a magnetiza¸c˜ao. A partir destas propriedades f´ısicas extraimos
    os expoentes cr´ıticos γ/ν, β/ν e 1/ν. Com isso, vimos que os valores encontrados para
    os expoentes cr´ıticos tanto para 1-dimens˜ao quanto para 2-dimens˜ao est˜ao bem pr´oximos
    dos valores j´a previstos na literatura. Coincedindo tamb´em com crit´erio de Grinstein para
    modelos que apresentam simetria ’up and down’.

  • MAYKOL CHRISTIAN DAMASCENO DE OLIVEIRA
  • Aplicações de elipsometria padrão e generalizada na caracterização de óxidos.
  • Orientador : CLEANIO DA LUZ LIMA
  • Data: 12/07/2019
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  • A técnica de elipsometria padrão já vem se mostrando bastante eficiente na caracterização de óxidos condutores transparentes (TCOs). O ZnO é um semicondutor com um grande band gap (), tendo uma boa condutividade e transparência na regia do visível do espectro. Os filmes analisados neste trabalho foram obtidos através da conversão termal de um precursor orgânico (acetato de zinco di-hidratado) em um material inorgânico a uma temperatura de 300º C, depositado sobre um substrato de SiO2/Si-cristalino por dois diferentes métodos: spin-coat e spray-pyrolysis. Antes da comparação entre as propriedades dos filmes em relação ao método de deposição um modelo ótico que descreva o ZnO precisou ser construído. Visando representar da melhor forma as propriedades óticas do material, três diferentes modelos de dispersão e de função dielétrica foram utilizados: Forouhi e Bloomer (F&B), Tauc-Lorentz e Tanguy. Além do modelo de Drude para a descrição das propriedades elétricas do material. Por fim o melhor modelo para a comparação entre os métodos de deposição foi Drude/Tanguy/Lorentz, onde se constatou a maior condutividade dos filmes depositados por spray-pyrolysis e diferenças em transições na região do ultravioleta representadas através de uma banda de Lorentz.

    De forma mais abrangente a elipsometria generalizada vai além, com a obtenção das matrizes de Jones para materiais sem simetria axial, ou seja, um material onde as propriedades variam com a direção em que a amostra é analisada. Dessa forma é necessária uma configuração onde diversas medidas são realizadas em função da rotação do estado de polarização analisado. Para tanto foi necessário desenvolver um programa que permitisse analisar e ajustar os dados. O programa foi testado no SiO2/Si-cristalino, um material já bastante conhecido e descrito na literatura como axial, utilizado para a regressão dos dados experimentais a linguagem Maple, onde alimentado com as medidas e considerando uma amostra geral (não-axial) encontramos parâmetros para descrever o SiO2 como sendo axial, confirmando assim que metodologia utilizada está correta. A aplicação específica com quebra da simetria axial por um campo magnético encontra-se em andamento.

  • FREDERICO JEFFERSON PASSOS VILANOVA
  • Estudo das Propriedades Estruturais e Vibracionais do Cristal de D-Treonina
  • Orientador : GARDENIA DE SOUSA PINHEIRO
  • Data: 20/05/2019
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  • As propriedades estruturais e vibracionais do cristal de D-treonina foram investigadas, utilizando difração de raios-x de monocristal, cálculos DFT e espectroscopia Raman. A estrutura do cristal de D-treonina foi determinada, pertencendo ao grupo espacial P212121 (D24). Com relação às propriedades vibracionais do cristal estudado, os números de onda calculados reproduziram com boa concordância os resultados experimentais, o que permitiu realizar a atribuição dos modos normais de vibração do cristal. Experimentos de espectroscopia Raman foram realizados no cristal de D-treonina na região espectral entre 30 e 3400 cm-1 desde a temperatura ambiente até a temperatura de 08 K. Com a redução da temperatura, nenhuma mudança nos espectros foi verificada, além de variações na intensidade e estreitamento das bandas. Os modos vibracionais apresentaram comportamento do número de onda ajustados segundo uma equação linear cujo parâmetro independente era a temperatura. A evolução dos espectros Raman com a temperatura não apresenta qualquer evidência de uma transição estrutural sofrida pelo cristal de D-treonina, e tal estabilidade foi explicada em termos das ligações de hidrogênio presentes no cristal.

  • JOSÉ AVELAR SOUSA DA SILVA
  • Estudo das Propriedades Estruturais e Vibracionais do Cristal de Cloridrato de D-Cisteína Monohidratado
  • Orientador : GARDENIA DE SOUSA PINHEIRO
  • Data: 20/05/2019
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  • Neste trabalho, foi realizado o estudo das propriedades estruturais e vibracionais do cristal de cloridrato de D-císteina monohidratado (DCYSCLM), fórmula molecular (), através de experimentos de difração de raios-x de monocristal e espectroscopia Raman. Utilizando espectroscopia Raman, o cristal DCYSCLM foi estudado a temperatura ambiente e a baixas temperaturas (8 a 300 K). A estrutura do cristal foi determinada, e verificou-se que o sistema se cristaliza na estrutura ortorrômbica pertencendo ao grupo espacial  com quatro fórmulas por célula unitária. Com a diminuição da temperatura, foi observado que o perfil do espectro Raman foi mantido e não apresentou indícios de transição de fase sofrida pelo cristal DCYSCLM. Porém, foram observadas algumas descontinuidades no número de onda de alguns modos vibracionais associados a ligações de hidrogênio em duas regiões de temperatura: entre 35 e 50K e entre 250 e 260 K. As descontinuidades observadas foram associadas a mudanças conformacionais das moléculas na célula unitária. O cristal DCYSCLM mostrou-se estável em baixas temperaturas (8 a 300 K), e esta estabilidade é explicada considerando a complexa rede de ligações de hidrogênio do cristal.

     

  • LUCAS OLIVEIRA LIMA
  • ESTUDO DO MAGNETISMO DILUÍDO NO MODELO DE HUBBARD REPULSIVO SOBRE UMA REDE DE LIEB
  • Orientador : JOSE PIMENTEL DE LIMA
  • Data: 17/05/2019
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    RESUMO

    Hamiltonianas de modelos tight-binding apresentam uma variedade de fenômenos físicoscomplexos, comoe.g. magnetismo, que só podem ser compreendidos em sistemas fortemente correlacionados atras da introdução de uma interação Coulombiana entre elétrons. Neste contexto, Lieb demonstrou que a Hamiltoniana de Hubbard em geometrias bipartidas (em dimensão qualquer) com um número desigual de sítios nas sub-redes e noregime de banda semipreenchida (ρ = 1) possuium estado fundamental com spin total não nulo, na presença de interação eletrônica U homogênea nos sítios. Isto é, o sistema é ferromagnético para qualquer valor de U > 0.Em vista disso,investigamos nesta dissertaçãopropriedades fundamentais de sistemas magnéticos para além do escopo do teorema de Lieb.Consideramos o modelo de Hubbard repulsivo em regime debanda semipreenchida na rede de Lieb (uma rede quadrada decorada nas ligações, similar aos planos de CuO2 em supercondutores de alta temperatura, onde os sítios d ocupam os vértices de um quadrado de lado unitário e os sítios p ficam a meia distância dos sítios d) fazendo-se diluição aleatória no valor local da interação U, com probabilidadeγ paraU = 0 e (1 – γ) para U = 4 nos sítiosda rede.Para esta finalidade, usamos o método de Monte Carlo quântico determinantal para resolver exatamente o problema dos elétrons interagentes em redes quadradas de tamanho linear L ≤ 8 e analisamos os efeitos da diluição no ordenamento magnético através das funções de correlação spin-spin e da magnetização nas duas sub-redes. Observamos que os efeitos da presença de sítios diluídos com U = 0 levam ao aumento da probabilidade de dupla ocupação dos sítios, inibindo a formação de momento local e, consequentemente, levando à destruição da ordem ferromagnética de longo alcance para um valor crítico de diluição 0.50 <γcrit< 0.55. Este valor é muito maior que o limiar de percolação clássico da rede.A análise das sub-redes evidencia o papel fundamental dos sítios p na observação e persistência da ordem de longo alcance no sistema.

  • CARLOS HENRIQUE DA SILVA VIEIRA
  • Trajetórias exóticas e experimentos de interferência com ondas de matéria
  • Orientador : IRISMAR GONCALVES DA PAZ
  • Data: 28/02/2019
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  • Se fosse possível enumerar os principais fundamentos da Física, sem sombra de duvidas, o princípio da superposição estaria entre os mais importantes. Frequentemente, encontramos em livros clássicos de Mecânica Quântica o experimento de fenda dupla de Young sendo utilizado para ilustrar o princípio da superposição. Diante disso, ѱ1 e ѱ2, são descritos com as funções de onda na tela de detecção quando estão abertas as fendas 1 ou 2 respectivamente, já a função de ondas para ambas as fendas abertas ѱ é descrita simplesmente pela soma .

    No entanto, em 2011 H. De Raedt mostrou através de simulações numéricas das equações de Marxwell que essa superposição é aproximada no regime clássico. Assumir que a função de onda de uma configuração de multifendas, é simplesmente a superposição de funções oriundas das configurações com fendas individuais é apenas uma aproximação. Na teoria quântica, a forma de corrigir essa superposição seria utilizar o formalismo das integrais de caminho de Feynman que prever a inclusão de todos os possíveis caminhos de sair da fonte e chegar na tela de detecção. Diante disso, é possível adicionar a contribuição oriunda de funções que podem representar voltas entre as fendas (trajetórias exóticas). Embora, esses caminhos sejam menos prováveis iremos mostra nesse trabalho quais os efeitos físicos em experimentos de interferometria com ondas de matéria.

  • FABRÍCIO RIBEIRO LUSTOSA DE SOUSA
  • Correlações posição momento em pacotes gaussianos e não gaussianos de ondas de matéria
  • Orientador : IRISMAR GONCALVES DA PAZ
  • Data: 28/02/2019
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  • Neste trabalho evoluímos um estado gaussiano inicialmente correlacionado de ondas de matéria. Obtemos os parâmetros que caracterizam o pacote evoluído, tais como, largura do pacote, raio de curvatura das frentes de onda e fase de Gouy em função da correlação inicial. Fizemos uma evolução livre e através de uma fenda gaussiana. Em ambos os casos o pacote final é gaussiano, mas os parâmetros que os caracterizam sofrem alterações. De posse desses estados calculamos as correlações de primeira e de segunda ordem entre posição e momento e obtemos uma relação que produz para o pacote gaussiano o mesmo resultado da relação de incerteza de Schrodinger, ou seja, satura em h 2/4. Ao longo da dissertação vamos chamar essa relação de equivalente gaussiano. Para estados não gaussianos o equivalente gaussiano pode produzir um resultado maior, menor ou igual ao da relação de incerteza de Schrodiner dependendo da relação entre certos parâmetros do pacote, tal como o parâmetro que acompanha a fase dependente do quadrado da posição. Por último, estudamos as correlações para o pacote gerado na fenda dupla, ou seja, a superposição de dois pacotes gaussianos que resulta em um pacote final não gaussiano. Aqui, observamos que o mínimo das correlações de primeira ordem está relacionado com o número máximo de franjas de interferência e que o máximo dessas correlações está relacionado com o número mínimo de franjas de interferência. Já o comportamento das correlações de segunda ordem (e do equivalente gaussiano) parecem servir para caracterizar os regimes de Fresnel e Fraunhofer no experimento de fenda dupla.

  • WJEFFERSON HENRIQUE DA SILVA BRANDÃO
  • “Estudo das Propriedades Mecânicas de Nanotubos de Phagrafeno”
  • Orientador : ACRISIO LINS DE AGUIAR
  • Data: 27/02/2019
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  •  Os nanomateriais de carbono são popularmente conhecidos por suas potenciais aplicações na indústria e tecnologia dos materiais eletrônicos. A disposição geométrica das ligações de carbono na rede do grafeno, por exemplo, revela diferentes características no transporte elêtronico em relação aos metais e semicondutores usuais. Desta forma, pesquisadores do mundo todo buscam incansavelmente compreender a Física desses nanomateriais. O nosso trabalho abrange estudos das propriedades mecânicas dos nanotubos de phagrafeno: propriedades energéticas, estruturais e elásticas. O phagrafeno, assim como o grafeno, é uma rede bidimensional, mas com carbonos arranjados em pentágonos(p), hexágonos(h) e heptágonos(a), daí o nome “phagrafeno”. Usando simulações com Dinâmica Molecular e cálculos de primeiros princípios DFT (Density Functional Theory), observamos o caráter anisotrópico fortemente presente nos nanotubos de phagrafeno tanto com respeito a energia de formação (curvatura) quanto ao se aplicar tensão uniaxial ao longo do comprimento desses nanotubos. Os nanotubos com quiralidade (n,0) se apresentam com maior estabilidade energética dos que os de quiralidade (0,n). Analisamos o módulo de Young (Y), por meio de curvas de stress-strain. Para nanotubos do tipo (0,n) obtivemos um módulo de Young médio de 820±14 GPa, stress crítico médio de 160±5 GPa e strain crítico médio de 0.29, enquanto que nanotubos de quiralidade (n,0) mostram valores médios de 690±16 GPa para o módulo de Young, 114±2 GPa para o stress crítico, e 0.31 para o strain crítico. Os valores Y para o phagrafeno revelam-se menores

    quando comparados aos nanotubos de carbono convencionais. Por fim, realizamos um estudo de tensão axial em temperaturas de 300K e 900K nos nanotubos de phagrafeno e verificamos a diminuação do módulo de Young e modificações substanciais nas propriedades mecânicas dos mesmos.

  • HELIO BESERRA NASCIMENTO
  • Modelo Cinético de Formação de Opinião em redes aleatórias de Voronoi-Delaunay
  • Orientador : FRANCISCO WELINGTON DE SOUSA LIMA
  • Data: 27/02/2019
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  • O modelo de dinâmica coletiva de formação de opinião é um modelo fora do equilíbrio, formado por um conjunto de indivíduos (sociedade) conectados. Os indivíduos mudam suas opiniões a partir de interações mútuas entre pares, que podem ser positivas e negativas. Foi definido um parâmetro p (temperatura social, que causa a desordem no sistema) que representa a probabilidade da interação ser negativa. Os resultados do cálculo numérico, obtidos a partir de simulações de Monte Carlo na rede de Voronoi-Delaunay, mostram a existência de uma transição de fase contínua em p = p_c , abaixo do qual observa-se um consenso. Neste trabalho foi realizado um estudo das propriedades do sistema na região próxima do ponto crítico p_c . O valor do ponto crítico é obtido a partir da intersecção das curvas do cumulante de Binder de quarta ordem. Aqui nós calculamos os expoentes críticos deste modelo onde o fator de acoplamento entre os sítios dependem de um paraâmetro a Para a=0 o modelo apresenta o mesmo comportamento crítico do modelo Ising 2D. Para a =1 os expoentes são diferentes do modelo Ising 2D, indicando que estes pertencem a uma nova classe de universalidade.

     

  • MARIA LUCIA ÁLVARES PAZ
  • Propriedades Eletrônicas de Alótropos de Carbono Unidimensionais e Bidimensionais com Anéis Não-hexagonais - Electronic Properties of Two-dimensional and One-dimensional Carbon Allotropes with Non-Hexagonal Rings
  • Orientador : EDUARDO COSTA GIRAO
  • Data: 31/01/2019
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  • O carbono é um dos elementos mais abundantes na natureza. As diferentes hibridizações acessı́veis ao carbono permitem que ele forme materiais distintos com uma variedade de dimensões, o que é uma caracterı́stica fortemente relacionada às propriedades eletrônicas do átomo de carbono. Como as propriedades desses materiais à base de carbono estão diretamente relacionadas às suas estruturas atômicas, é necessário um profundo entendimento da relação entre essas duas caracterı́sticas. Portanto, isso tem motivado a investigação de muitos materiais bidimensionais (além do grafeno, que é um semicondutor de gap zero), tais como graphenylene, phagraphene, haecklites e etc. Logo, considerando a idéia de sistemas de carbono com hibridização sp 2 e com uma unidade estrutural diferente da do grafeno, como o graphenylene por exemplo, propomos neste trabalho um sistema bidimensional hipotético onde a unidade estrutural é um grupo naftil. De acordo com o modo como estas unidades de naphthyl estão dispostas na estrutura, podemos ter duas redes 2D diferentes. Nós nomeamos o primeiro sistema como naphthylene-α, e o segundo como naphthylene-β. Além de estudarmos esses sistemas bidimensionais, também propusemos e investigamos as propriedades eletrônicas de diferentes famı́lias de nanofitas que podem ser construı́das a partir desses sistemas 2D. Todos os cálculos foram realizados utilizando a Teoria do Funcional da Densidade por meio do código SIESTA. Nossos estudos mostram que a maioria dos sistemas investigados apresenta um comportamento metálico, e os estados próximos ao nı́vel de Fermi não são estados de borda como nas nanofitas de grafeno, mas são distribuı́dos ao longo de toda a estrutura.

2018
Descrição
  • FERNANDO ALVES NUNES
  • Grupo de renormalização no espaço real para o modelo de Potts quântico.
  • Orientador : JOSE PIMENTEL DE LIMA
  • Data: 21/11/2018
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  • Estudamos o modelo de Potts quântico em uma dimensão, para q = 3,4 e 5, enfatizando
    a determinação do expoente crítico ν, do comprimento de correlação. Inicialmente determinamos
    relações de escala fenomenológicas usando cadeias finitas, através do gap de energia entre
    o estado fundamental e o primeiro estado excitado. Verificamos que o expoente ν para q = 3
    e q = 4 está compatível com resultados existentes na literatura. Para o caso q = 5, verificamos
    que o gap de energia estabiliza em um ponto abaixo de zero quando g = 1, não nos permitindo
    constatar a natureza da transição de fase de primeira ordem como previsto na literatura. Realizamos, em seguida, via transformação de Migdal - Kadanoff, um estudo das possíveis relações
    de escala para dimensões maiores que um nos casos q = 3 e 4. Verificamos que o expoente
    crítico ν tem o mesmo valor nos casos d > 1 e d = 1, evidenciando que essa transformação não
    capturando qualquer tendência de q com a dimensão d, enquanto é previsto que em uma transi-
    ção de primeira ordem, ν deve tender para o inverso da dimensão 1d . Prosseguindo, resolvemos
    o modelo de Potts quântico em uma dimensão usando grupo de renormalização no espaço real.
    Projetamos os termos da Hamiltoniana no subespaço do estado fundamental e encontrarmos
    as equações de renormalização nos casos q = 3 e 4. Com isso calculamos o expoente crítico ν
    linearizando as equações de renormalização no ponto crítico, encontrando ν =0.846 e ν =0.796
    respectivamente, resultados esses que concordam com os previstos na literatura.

  • FRANCISCO DAS CHAGAS SILVA SANTOS
  • Propriedades Vibracionais dos Teluretos de Sódio (Na2TeO3) e Prata (Ag2TeO3) em Condições Extremas de Temperatura.
  • Orientador : CLEANIO DA LUZ LIMA
  • Data: 07/11/2018
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  • Nessa dissertação, estudamos as propriedades vibracionais dos teluretos de sódio (Na2TeO3) e prata (Ag2TeO3) a temperatura ambiente e com variação de temperatura. Neste estudo foram realizados através de experimentos de difração de raios-X, espectroscopias no infravermelho e Raman. Desta maneira, a estrutura cristalográfica do telureto de sódio foi identificada (por meio da difração de raios-X à temperatura ambiente) como sendo monoclínica com grupo espacial P21/c (C25h, No 14) e para o telureto de prata como incomensurável por apresentar baixa intensidade dos planos, mas quando realizado tratamento térmico do mesmo o espectro Raman coincidiu com o a fase monoclínica. Feito isto, os espectros Raman dos teluretos de sódio e prata são mostrados e descritos em uma variação de temperatura compreendia entre 298 e 823 Kelvin. Como complementação e melhor entendimento foi feita a teoria de grupo, coletado e descrito os espectros infravermelho e Raman a temperatura ambiente, para estes teluretos. Foram observados experimentalmente 23 modos ativos no Raman e quatro modos no infravermelho para o Na2TeO3, em condições ambientes. Na evolução dos espectros Raman com temperatura, três dos modos vibracionais encontrados desapareceram: um em aproximadamente 460 K (255 cm−1) e os outros dois em torno de 700 K (168 e 362 cm−1). Observamos ainda inversão de intensidade entre os dois primeiros picos (picos inicialmente abaixo de 100 cm−1). Nos dw/dt dos picos, observamos descontinuidades destes modos em 700 K. Assim, podemos dizer que o Na2TeO3 durante o processo de aquecimento sofre uma mudança conformacional em 450 K e uma transição de fase em 700 K. Para o espectro Raman do telureto de prata com temperatura, constatamos um total de 12 modos vibracionais ativos no Raman e cinco no infravermelho. Analisando estes espectros, produzidos durante o aquecimento da amostra, notamos descontinuidades nas bandas para a temperatura de 573 K e 700 K. Além disso, nota-se o desaparecimento de uma das bandas em torno de 423K ( 702 cm−1), assim como o desaparecimento ( 638 cm−1) e surgimento de uma banda ( 670 cm−1) em 573 K. Portanto, podemos dizer que o Ag2TeO3 durante o processo de aquecimento sofre duas transformações de fase: uma transformação de fase em 573 K e outra em 700 K.



  • GIL MARCOS PEREIRA LIMA
  • Estudo dos deslizamentos de um cilíndro rugoso num plano inclinado
  • Data: 30/07/2018
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  • Nesta Dissertação, estudamos deslizamentos de cilindros de papel alumínio amassados (com superfície rugosa) num plano inclinado com angulação ajustável à horizontal. Com ajuda de um martelo acoplado na base do arranjo experimental, pôde-se realizar perturbações controladas no sistema fazendo com que o cilindro sofresse deslizamentos efetivos de comprimento, λ<1,0mm. Neste estudo, trabalhou-se com ângulo de inclinação relativo θr, imediatamente abaixo do ângulo crítico entre o cilindro e a calha, sendo realizadas séries temporais com 2000 eventos, para cada θr. Estes dados apresentaram uma rica física, caracterizada por leis de escala. A partir das séries temporais, apresentamos as leis de escala nos gráficos log-log da distribuição acumulada e normalizada de avalanches, [N(λ)/N0] versus λ, com deslizamentos de comprimentos maiores ou iguais a λ. , [N(λ)/N0]~λ-B , com expoente crítico B = 0,56 ± 0,05, dentro das barras de erro para todos os ângulos de inclinação relativo θr. Estes resultados apresentam uma pequena diferença daqueles encontrados nos experimentos com cilindros maciços de alumínio por Brito e Gomes, AJP, 64 437(1996). Com esta lei de escala, pôde-se determinar o número de deslizamentos n(λ) com tamanho λ, com n(λ)~λ-(1+B)-1,56±0,05 , resultado que corrobora com a lei de escala de Gutenberg-Richter para a frequência de terremotos com momento sísmico m, sendo que n(m) ~ m –(1+γ), com 0,5 < γ < 0,6. Neste estudo, foi realizada ainda a análise do expoente de Hurst, H, nas séries temporais. Estes expoentes definem se os eventos das séries temporais apresentam persistência (H>0,5), antipersistência (H<0,5) ou se são eventos totalmente aleatórios (H=0,5). Todas as séries temporais apresentadas neste estudo, para eventos coletados com ângulos θ próximos e abaixo do ângulo crítico θc , exibiram persistência, ou seja, expoente de Hurst H>0,5. Estes resultados também foram encontrados para as séries temporais coletadas com ângulos θ próximos ao ângulo crítico θc , Brito e Gomes, Phys. Lett. A 201, 38(1995), utilizando-se cilindros maciços de alumínio.

  • LUCAS SOARES MARINHO
  • Efeitos de Perda de Coerência no Experimento de Fenda Dupla com Ondas de Matéria
  • Orientador : IRISMAR GONCALVES DA PAZ
  • Data: 27/07/2018
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  • Nessa dissertação estudamos efeitos de perda de coerência no experimento de fenda dupla com ondas de matéria de moléculas grandes. Calculamos a matriz densidade na tela de detecção considerando um estado inicial Gaussiano e uma evolução dada por um propagador que inclui efeitos de perda de coerência devido à fonte e efeitos devido ao acoplamento com o ambiente. Atenção especial foi dada ao acoplamento do sistema quântico de interesse com as moléculas de ar. De posse da matriz densidade calculamos a função de Wigner na tela de detecção e estudamos seu comportamento em função da constante de acoplamento entre o sistema quântico de interesse e as moléculas de ar. Mostramos que a redução do volume da parte negativa da função de Wigner com o aumento da constante de acoplamento serve como um indicador de transição do comportamento quântico para o comportamento clássico do sistema de interesse. Calculamos a entropia de Shannon e estudamos o efeito de localização no espaço de posição, momento e de fase produzido pelo acoplamento com o ambiente.

     

  • RAMON SAMPAIO FERREIRA
  • “Estudo computacional do cross-linking entre cadeiais lineares de carbono e nanotubos quando submetidos a altas pressões”
  • Orientador : ACRISIO LINS DE AGUIAR
  • Data: 20/07/2018
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  • Nessa dissertação, estudamos as propriedades mecânicas, vibracionais e eletrônicas de cadeias lineares de carbono, conhecidas como carbinas, confinadas em nanotubos de carbono (8,0) e (5,5) submetidos a strain uniaxial e pressão hidrost ́atica. Para isso, foram utilizados cálculos ab initio implementados no código SIESTA. Os cálculos ab initio foram realizados via DFT(Teoria do Funcional da Densidade). Estudamos o efeito da deformação dos nanotubos sobre cadeias lineares de carbono de diversos comprimentos e observamos que com aumento dessa deformação, houve uma variação significativa nas ligaçoẽs C − C e C ≡ C da cadeia devido a acentuada transferência de carga. O comprimento das ligaçoes triplas (C ≡ C) aumentou enquanto o comprimento das ligaçoẽs simples (C −C) foi reduzido. Observou-se também que após uma certa deformação crítica, a cadeia deixa de ser linear (hibridização sp) e torna-se zigzag (hibridização sp2 ) ligada ainda à parede interna do nanotubo. Também foi analisado o comportamento dos modos vibracionais da cadeia, e verificou-se que as frequências desses modos da moléculatendem a diminuir significativamente com o aumento da taxa de compressão. Então, mostramos que, de forma geral, se uma cadeia linear de carbono é confinada dentro de um nanotubo de carbono, devido forte a interação deste nanotubo com a cadeia, as ligações simples irão sofrer uma redução nos seus comprimentos e as ligações triplas um acréscimo em seus comprimentos. É possível observar ligações covalentes entre os átomos da cadeia e os átomos do nanotuboquando a taxa de deformação é relativamente alta. Além disso, notamos uma forte interação do nanotubo de carbono com a carbina, interação essa responsável por modificar substancialmentea estrutura eletrônica da carbina, diminuindo seu gap à medida que o nanotubo de carbono

    é deformado. Por fim, realizamos simulações com feixes de nanotubos submetidos a pressão hidrostática, conhecidos como bundles, para validarmos nossa metodologia de strain uniaxial empregadano nosso trabalho. Nossos resultados explicam recentes experimentos de espectroscopia Ramanrealizados em cadeias lineares no interior de MWCNTs submetidos a condi ções extremas depressão, onde foi observado coeficientes de pressão negativos para os modos vibracionais das cadeias e uma evidência indireta de formação de ligação cruzada tubo-cadeia.

     

  • MÁRIO ROCHA DOS SANTOS
  • Estudo Computacional das Polimerizações Induzidas em DWCNTs sob condições extremas de Temperatura e Pressão”
  • Orientador : ACRISIO LINS DE AGUIAR
  • Data: 26/03/2018
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  • Com o surgimento dos materiais nanométricos, novas aplicações para estes materiais vem sendo projetadas e implementadas na área da nanotecnologia. Estudamos os Nanotubos de Carbono de Parede Dupla (Double Wall Carbon Nanotubes – DWCNTs) no que diz respeito a sua estabilidade estrutural quando submetidos a condições extremas de pressão e temperatura. Este trabalho tem como objetivo mostrar o comportamento das polimerizaçoẽs induzidas sob altas pressões e temperaturas. No estudo das propriedades estruturais dos nanotubos, usamos simulações de Dinâmica Molecular com potenciais semi-empíricos (REBO) e Lennard-Jones, com condições periódicas de contorno. Utilizamos DWCNTs do tipo armchair (5,5)@(10,10) e zigzag (9,0)@(17,0), com diâmetros externos de 13,57 Ang 13,32 Ang. Observamos que, com a aplicação de pressão os tubos adquirem formas circular (até 2GPa), poligonal (até 6GPa) e colapsadas (após 8GPa). Com o aumento da temperatura, estas estruturas passam para forma polimerizada, grafitizada e, por fim, amorfizada. Concluímos que a pressão nos nanotubos de carbono é uma variável fundamental para a ocorrência de grafitização nos nanotubos de carbono e que quanto maior a pressão, menor é a temperatura na qual o material se grafitiza. Já a variável da temperatura não tem tanta dependência neste processo, mas por ́outro lado, tem papel fundamental no processo de amorfização dos tubos. Concluímos também que quanto maior a pressão menor é a temperatura na qual os tubos começam a criar ligações entre si favorecendo a polimerização, na qual também mostramos que após o resfriamento das estruturas, elas permanecem praticamente com o número de ligações equivalente ao adquiridos durante o banho térmico, ou seja, os ́atomos com configuração sp3 não se desfazem com o resfriamento em temperatura ambiente. Por fim, sugerimos uma possibilidade de podermos aumentar a resistência dos nanotubos de carbono, desde que essa conversão de áomos sp2 para sp3 tenha um percentual razoável.

  • ALEXANDRE SILVA SANTOS
  • Análise de envelhecimento cutâneo intrínseco e extrínseco por espectroscopia Raman confocal ex vivo: colágeno dérmico
  • Data: 28/02/2018
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  • Nesta pesquisa foi realizada uma investigação das alterações bioquímicas dos constituintes da pele humana provocadas pela exposição solar, usando a técnica de espectroscopia Raman que diferentemente das outras técnicas invasivas, permite entender as modificações estruturais na pele humana resultante dos efeitos da idade e da exposição à radiação ultravioleta(UV) que ocasiona mudanças no DNA e degenera o colágeno e as fibras elásticas. Foi utilizado um laser com comprimento de onda 785nm, as medidas foram realizadas em ex vivo, em tecidos da pele de voluntários do sexo masculino entre 50 e 60 anos com fototipo II e III de duas regiões distintas, uma da face interna do braço e a outro do dorso da mão, cada uma com 2.Esses voluntários foram divididos em dois grupos, um com muita exposição solar e outro com pouca. O objetivo deste trabalho é correlacionar os grupos através de uma análise estatística usando PCA (principal component analysis) e loading plot que permite identificar os constituintes bioquímicos que são alterados devido a exposição solar. As medidas dos espectros Raman foram feitas nas regiões mais externa até a mais interna (derme papilar e reticular) e através do HCA (Hierarchical Cluster Analysis) dividimos os espectros da pele em três clusters em que um deles é o de interesse do trabalho que é a região da derme. A região espectral onde podemos observar maiores alterações são entre 800-1000cm-1 pois é onde encontramos alterações no colágeno devido a mudanças (C-C) no esqueleto do colágeno, na prolina, hidroxiprolina e em 1665cm-1 de amida I do colágeno. Portanto, é possível concluir que a espectroscopia Raman é uma técnica promissora podendo ser utilizada como biopsia óptica que permite compreender as alterações bioquímicas da pele em tempo real, de forma não invasiva e não destrutiva.

     

  • GUILHERME SEVERINO MENDES DE ARAÚJO
  • O tratamento de superfície do ITO por plasma e a sua influência na caracterização elétrica AC e DC de PLEDs
  • Orientador : CLEANIO DA LUZ LIMA
  • Data: 27/02/2018
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  • Na construção de dispositivos orgânicos são utilizadas macromoléculas como camadas ativas. Estes materiais são depositados em substratos transparentes condutores, o mais utilizado é o óxido de indio e estanho (ITO). O tratamento e a composição do ITO é amplamente estudada com o intuito de melhorar as propriedades morfológicas e elétricas para obter um melhor rendimento quântico dos PLEDs. (“Polymeric Light Emitting Diode”)

    Neste trabalho foi estudada a influência do tratamento de superfície ITO, submetido a plasma de argônio, nitrogênio e oxigênio, nas propriedades elétricas e morfológicas dos PLEDs com uma arquitetura do tipo “sanduíche”, ou seja, ITO/Camada Ativa/Metal e ITO/HIL/Camada Ativa/Metal. Como camada ativa do PLED utilizou-se o polímero semicondutor poli (2–metoxi–5- (2’etil-hexiloxi)-1,4-fenileno vinileno) (MEH-PPV) e como camada injetora de buracos (HIL) o condutor iônico Poli(3,4-etilenodioxitiofeno):poli(estireno sulfonato) (PEDOT:PSS).

    No decorrer do trabalho foi observado, nas curvas de densidade de corrente (mA/cm2) x Tensão (V), um efeito descrito na literatura como anomalous currente (Anomalia na corrente) em aproximadamente V conduzindo a um efeito de Negative Differential Resistence (NDR). Observou-se também nestas curvas uma redução na tensão de condução, de 19,00 V(nos PLEDs com ITO sem tratamento) para 12,02 V (nos PLEDs com ITO tratado com plasma de Oxigênio). No mesmo sentido, foi observado que a anomalia na corrente esta estritamente ligada à presença do ar. Também, há indícios que o método de medição e o contato na interface ITO/Polímero são parâmetros que podem contribuir para o aparecimento deste fenômeno. Da análise das curvas de impedância, com relação ao dispositivo ITO/MEH-PPV/Al com ITO sem tratamento e tratados por plasma, pode-se observar que os sistemas apresentaram relaxação Debye, porém os dispositivos sem tratamento apresentou uma freqüência de relaxação enquanto que os dispositivos tratados por plasma apresentaram duas frequências de relaxação o que pode evidenciar a modificação causada pelo plasma. Para os dispositivos do tipo ITO/PEDOT:PSS//MEH-PPV/Al foram investigados, pela caracterização AC no ar e em vácuo, o efeito de anomalia na corrente na região de aparecimento do fenômeno (3 V), observou que não há mudança significativa em comparação ar–vácuo. Esse resultado corrobora com os resultados J x V, que o método de medição é um parâmetro importante no aparecimento do fenômeno.

    A tecnica de Ângulo de contato foi utilizadas para estudar a molhabilidade do substrato. A morfologia da superfície foi estudada com técnica de microscopia de força atômica (AFM). O vidro não tratado e ITO tem ângulo de contato maior que 45º. No entanto, quando ambos os substratos são expostos ao plasma, a superfície torna-se hidrófilica permitindo uma boa aderência da água. A molhabilidade do substrato aumenta com o aumento do tempo de plasma e, para tempos superiores a 1 min, não se observa uma variação significativa ficando em torno de 10º. A rugosidade quadrática média de ambos os substratos submetidos ao plasma não apresentam variação significativa quando comparada com substratos não tratados. No caso do vidro, a mudança de morfologia é mais pronunciada quando comparada à ITO. A variação de rugosidade é de aproximadamente 2nm, de acordo com a literatura, para ter uma influência significativa da rugosidade no ângulo de contato ela deve ser superior a 0,1 μm.

  • DAVID JOSEPH PEREIRA BESERRA
  • Estudo das propriedades mecânicas e eletrônicas de monocamadas BCN com vários níveis de desordem posicional sob efeito de uma tensão uniaxial.
  • Orientador : EDUARDO COSTA GIRAO
  • Data: 27/02/2018
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  • O presente trabalho teve como objetivo estudar as propriedades mecânicas de nanoestruturas baseadas em Grafeno, chamadas estruturas BCN: Grafeno dopado com Nitreto de Boro. Tais estruturas diferiram entre si pela desordem posicional dos átomos que as compunha, sendo mantida fixa a concentração de cada elemento química. Para tal, utilizou-se uma abordagem de primeiros princípios, via Teoria do Funcional da Densidade, implementados no programa SIESTA. O uso deste método consiste em algumas aproximações, como: Born-Oppenheimer; teoria do pseudopotencial; teorema de Bloch e os dois teoremas de Hohemberg e Kohn, que juntos compõem a base do DFT (Theory Functional Density). Nas sete estruturas BCN selecionadas para realizar tal estudo, as quais foram obtidas via método de Monte Carlo e selecionadas por possuírem energias distintas, em ordem crescente – aplicou-se strain em cada uma delas até levá-las à fratura. Desse modo, analisou-se strain de ruptura, stress máximo suportado pelas estruturas, constante elástica, dentre outras grandezas de interesse. Como resultado, observou-se que o aumento da desordem posicional dos átomos é fator preponderante para o rompimento, uma vez que o aumento da desordem ocasiona fratura para valores cada vez menores de strain, bem como a diminuição do stress máximo suportado. Em contrapartida, a constante elástica não sofreu alteração significativa de valores, mostrando que a desordem posicional dos átomos na estrutura não é relevante para tal.

2017
Descrição
  • ORLANDO DA SILVA RIBEIRO
  • Mudanças Estruturais em Nanotubos de Carbono Porosos (alpha, gamma-GyNTs) submetidos a Deformação Longitudinal
  • Orientador : ACRISIO LINS DE AGUIAR
  • Data: 29/11/2017
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  • Neste trabalho apresentamos resultados referentes aos estudos de nanotubos de carbono de parede simples CNTs (Carbon Nanotubes) e nanotubos de grafino GyNTs (Graphyne Nanotubes) submetidos a condições extremas de tensões longitudinal usando ferramentas computacionais. Partindo de cálculos teóricos (Dinâmica Molecular) de propriedades estruturais usando potenciais clássicos, estudamos a evolução estrutural dos CNTs e GyNTs, suas propriedades mecânicas refletidas pelo análise do módulo de Young. Estudamos ainda a evolução dinâmica estrutural através de curvas stress- strain. Analisando alguns pontos críticos fundamentais que caracterizam mudanças estruturais peculiares a cada tubo bem como a presença de um ponto crítico máximo refletida pela ruptura ou restruturação dos nanotubos. Os resultados obtidos mostraram uma peculiar restruturação para cada tubo. Para os CNTs e GyNTs discutimos uma evolução dinâmica com presença de aumento do comprimento do tubo até um strain limite, mostrando que o tubo alpha-GyNTs apresentam o maior strain suportado dentre todos os tubos simulados cerca de quase 60% de strain, além de apresentar uma importante mudança de fase estrutural, caracterizada pelo aparecimento de novas ligações químicas. Os demais tubos apresentaram restruturação também peculiar: tubos alpha-Armchair apresentou um colapso a baixo strain; gamma-Zigzag se comportou de maneira semelhante ao CNTs zigzag convencional e gamma-Zigzag observou-se a presença de um enrugamento da superfície caracterizado pela presença de ligações C-C das cadeias de carbono fora de seu plano de curvatura.

  • BRENDA RAFAELLA DA SILVA CALDAS
  • MODELO DO VOTO DA MAIORIA EM REDE DIRECIONADA “SMALL-WORLD-VORONOI DELAUNAY"
  • Orientador : FRANCISCO WELINGTON DE SOUSA LIMA
  • Data: 24/11/2017
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  • O Modelo do Voto da Maioria(MVM) é um modelo de não equilíbrio que apresenta transição de fase de segunda ordem que caracterizam o sistema na vizinhança da transição de fase. Este trabalho apresenta as propriedades críticas do modelo do voto da maioria em rede direcionada Small-World Voronoi-Deulanay onde a disordem do sistema é simulada utilizando o algoritmo de Monte Carlo. Com estas propriedades foram calculadas a temperatura crítica do sistema e os expoentes críticos γ/ν, β/ν e 1/ν para diversos valores de probabilidade p (0,1; 0,3; 0,5; 0,7 e 0,9). Os resultados obtidos mostram que a susceptibilidade diverge para o infinito e que o sistema apresenta uma transição de fase de segunda ordem.

  • FRANCISCO IAGO LIRA PASSOS
  • Propriedades eletrônicas de nanoestruturas de carbono originadas de buckyballs colapsadas
  • Orientador : EDUARDO COSTA GIRAO
  • Data: 20/09/2017
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  • Motivados por recente experimento em que fulerenos foram colapsados em unidades mais simples, propomos novos sistemas 1D conceitualmente construídos a partir desses blocos básicos. Esses produtos A e B da abertura do C60 foram concatenados de modo a formar diversas nanofitas de carbono. Analisamos as propriedades eletrônicas destes sistemas através de dois métodos: teoria do funcional da densidade e tight-binding. Mostramos que tais sistemas podem se comportar como metais ou semicondutores, dependendo da estratégia de construção da fita. Investigamos ainda como as propriedades eletrônicas variam com a largura do sistema e observamos que estas fitas apresentarem uma modulação do gap de energia em um intervalo que vai de 0.0 eV (sistemas metálicos) a um valor máximo de 1, 5 eV. Observamos ainda que estes sistemas podem apresentar gap direto ou indireto, dependendo da largura das fitas e de detalhes de sua geometria.

     

  • JOSÉ FERREIRA DA SILVA JÚNIOR
  • Estudo de Transições de Fase em Cristais de Cloridrato de Cisteína Monohidratado Submetidos a Condições de Altas Pressões e Baixas Temperaturas
  • Orientador : GARDENIA DE SOUSA PINHEIRO
  • Data: 30/08/2017
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  • No presente trabalho policristais de cloridrato de L-cisteína monohidratado, cuja fórmula molecular é C3H7NO2∙HCl∙H2O, foram estudados através de espectroscopia Raman a temperatura ambiente e em condições de baixas temperaturas ou altas pressões com o objetivo principal de verificar a sua estabilidade. Experimentos de espectroscopia Raman em baixas temperaturas (-160 a 20°C) foram realizados no intervalo espectral de 25 a 3500 cm-1. Com a redução da temperatura, pode-se observar que o perfil do espectro não sofreu mudanças qualitativas e não apresenta qualquer evidência de uma transição estrutural sofrida pelo cristal de CYSCLM. No entanto, descontinuidades no número de onda de alguns modos vibracionais associados ao OH-, NH3+ e CH2 foram notadas e associados a mudança conformacional do esqueleto da molécula de cisteína para valores de temperatura entre -60 e -20°C. À temperatura ambiente foram realizados experimentos de espectroscopia Raman em altas pressões no mesmo intervalo espectral para valores de pressão até 6,2 GPa. Com o aumento da pressão, o cristal mostrou-se estável, e as mudanças observadas no espectro relacionadas com os modos vibracionais associados ao OH-, SH e CCN foram associadas a mudanças conformacionais das moléculas na célula unitária. De uma forma geral, o cristal de cloridrato de L-cisteína monohidratado mostrou-se estável tanto à baixas temperaturas (-160 a 20°C) quanto à altas pressões (pressão ambiente até 6,2 GPa), não apresentando qualquer indício de transição de fase estrutural sofrida pelo cristal. Tal estabilidade foi explicada em termos da complexa rede de ligações de hidrogênio apresentada por esses cristais.

     

  • GISLAYLLSON DIAS DOS SANTOS SOUZA
  • Síntese, Caracterização e Estudo da Estabilidade do Molibdato de Prata (Ag2MoO4) e do Tungstato de Prata (Ag2WO4)
  • Orientador : GARDENIA DE SOUSA PINHEIRO
  • Data: 29/08/2017
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  • Este trabalho apresenta os estudos realizados sobre a síntese, caracterização estrutural e vibracional, bem como a estabilidade do molibdato de prata (Ag2MoO4) e do tungstato de prata (Ag2MoO4). O molibdato de prata foi sintetizado utilizando-se o método hidrotérmico e caracterizado por difração de raios-X, refinamento Rietveld, microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia Raman e espectroscopia infravermelho. Os resultados evidenciaram que o molibdato de prata se cristalizou na estrutura cúbica do tipo spinel, sendo denominada de β-Ag2MoO4. O β-Ag2MoO4 foi submetido a baixas temperaturas no intervalo entre -150 e 27°C e, com o auxílio do método quimiométrico (análise de componentes principais) foi possível verificar que esse material se manteve estável no intervalo de temperatura estudado, mas entre -40 e -60 °C foram detectadas descontinuidades na largura à meia altura e no número de onda dos modos vibracionais relacionados ao estiramento simétrico da ligação Mo–O do cluster [MoO4] e ao estiramento da ligação Ag–O. Essas descontinuidades foram explicadas como possíveis conformações nos clusters [MoO4] e [AgO6]. O tungstato de prata foi sintetizado pelo método de coprecipitação e caracterizado por difração de raios-X, refinamento Rietveld, espectroscopias infravermelho e Raman. Os policristais de tungstato de prata apresentaram estrutura ortorrômbica (α-Ag2WO4). Sua estabilidade foi verificada quando submetido a temperaturas elevadas no intervalo entre 25 e 550°C. Os espectros Raman coletados nesse intervalo de temperatura sugerem que os modos localizados entre 400 e 700 cm-1 são fortemente dependentes do aumento de temperatura. Da análise dos dados Raman, verificou-se uma descontinuidade no número de onda do modo vibracional do estiramento simétrico da ligação W–O em torno da temperatura de 350 °C, que foi associado a mudanças conformacionais nos clusters [WO4]. Como análise complementar, o tratamento quimiométrico dos dados também confirmou as mudanças conformacionais observadas em 350°C.

  • FRANCISCA CRISLANE VIEIRA DE BRITO
  • Medida da Fase de Gouy e de Efeitos de Trajetórias Não-Clássicas Via Efeito Aharonov-Bohm.
  • Orientador : IRISMAR GONCALVES DA PAZ
  • Data: 31/07/2017
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  • Propomos medir a fase de Gouy e observar efeitos de trajetórias não-clássicas (exóticas) através do efeito de Aharonov-Bohm em um experimento de fenda-dupla com ondas de matéria. A partir de um conjunto de parâmetros adequado, podemos anular a diferença de fase que depende de x e analisar a intensidade relativa em função do fluxo magnético e de alguns parâmetros da fenda-dupla. Assim, propomos uma medida da fase de Gouy através da variação do fluxo de campo magnético. Mostramos que, variando a posição na tela de detecção e o fluxo de campo magnético é possível eliminar a interferência entre caminhos clássicos (não exóticos). Portanto, a contribuição para a intensidade relativa seria de caminhos exóticos, permitindo, assim, que a quantificação destas trajetórias seja mais simples de obter. Observando que a intensidade relativa possui alguns máximos, pode-se ajustar os parâmetros do experimento para tornar a medida de efeitos de caminhos exóticos mais acessível experimentalmente. Realizamos nossos cálculos para ondas de elétrons.

  • MAYKON VINÍCIUS MONTEIRO DE ARAÚJO
  • Ferromagnetismo no Modelo de Anderson Periódico Bidimensional com Depleções Regulares
  • Orientador : JOSE PIMENTEL DE LIMA
  • Data: 30/03/2017
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  • O modelo de Anderson periódico têm se mostrado eficiente no tratamento de sistemas de elétrons localizados. A depleção de tais redes pode ser considerada uma rota possível para fases magnéticas diversificadas. Neste trabalho abordamos o modelo de Anderson bidimensional, com depleções regulares, numa rede bipartite e em regime half-filling, utilizando o método determinantal quantum monte carlo, resolvendo exatamente redes de tamanho finito. Partimos de uma análise do fator de estrutura magnético do sistema, em busca de indícios  de correlações de longo alcance, fazendo depois uma extrapolação dos resultados para o limite termodinâmico. Analisando as correlações totais, foi possível verificar a ocorrência de ordenamento ferromagnético para o modelo e a existência de um crossover em relação à localização dos momentos magnéticos nos sítios, à medida que o acoplamento do sistema varia. A análise das correlações individuais em função do acoplamento da rede oferece um vislumbre
    dos mecanismos físicos responsáveis pela fase magnética e pelo crossover existente.

     

  • ISAIAS PLÁCIDO DE CARVALHO
  • Estudo de transição de fase do BaWO4: Er2+ submetido a baixas e altas temperaturas
  • Orientador : CLEANIO DA LUZ LIMA
  • Data: 02/03/2017
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  • A síntese de materiais dopados com terras raras tem se intensificado nas ultimas décadas devido às propriedades luminescente dos terra raras e que em geral absorvem na região do visível. No presente trabalho o tungstato de bário que possui propriedades elétricas e óticas interessantes foi dopado com érbio, a sintetize foi pelo método de coprecipitação de acordo com a concentração: Er1-xBa2x/3WO4 (com x = 0; 0,01 e 0,02) e caracterizado através de difração de raios X (DRX), espectroscopia Raman e fotoluminescência. Posteriormente as amostras foram submetidas à variação de temperatura no intervalo de 120K a 818K e simultaneamente foi coletado o seu espectro Raman para observação das possíveis transições. Observa-se que em baixas temperaturas apenas os materiais dopados apresentam modificações nos espectros. Para altas temperaturas podem-se observar modificações em todas as amostras.

  • ADRIEL DA SILVA ALMEIDA
  • Estudo e Aplicações da Espectroscopia de Lente Térmica
  • Orientador : BARTOLOMEU CRUZ VIANA NETO
  • Data: 24/02/2017
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  • No presente trabalho usou-se da técnica de espectroscopia de Lente térmica (LT) com configuração descasada, no estudo das propriedades termo-ópticas do sal tetrapotássio-3,4,9,10-perileno tetracarboxilato (PTK) um derivado do composto perileno. Os derivados de perileno têm sido alvos de vários estudos que reportam suas propriedades como fotoluminescente, fotocondutor, hipersensibilidade por células solares e transporte de medicamentos pelo corpo. As seguintes propriedades do PTK foram determinadas tais como: difusividade térmica, eficiência quântica, calor especifico e condutividade térmica em função da concentração. Um comportamento de decaimento exponencial foi observado para a difusividade térmica com o aumento da concentração e no mesmo aparato experimental de LT verificou-se também o efeito Soret para as amostras mais concentradas, onde o calor induzido pelo laser de excitação induziu um gradiente de concentração fortemente ativado devido as grande rotações e conformações no estado excitado que as moléculas do perileno pode apresentar. Também, determinou-se que a eficiência quântica do PTK, que apresentou uma diminuição em função do aumento da concentração. A espectroscopia de lente térmica permitiu determinar os parâmetros termo-ópticos do PTk e a partir dos resultados foi observado um rendimento quântico ao redor de 70%, que permite considerar o PTK como uma substância de grande potencial para aplicação como dispositivo fluorescente. Além disso, observamos a difusão de massa do PTK mesmo em pequenas concentrações e baixa intensidade do laser de excitação, indicando uma alta mobilidade do material.

  • RAMIRO MARCELO DOS SANTOS
  • Propriedades Estruturais e Eletrônicas de Monocamadas de BCN com Presença de Monovacâncias
  • Orientador : ACRISIO LINS DE AGUIAR
  • Data: 24/02/2017
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  • A possibilidade de modulação do gap do grafeno a partir da dopagem com BN, nos motiva a estudar o comportamento dessas estruturas com a presença de monovacânicas. Utilizando a Teoria do Funcional da Densidade(DFT), estudou-se o comportamento de monocamadas de BCN com maior concentração de BN e maior concentração de carbono com a presença de monovacâncias. As vacâncias foram produzidas com a retirada de um átomo de Boro, Nitrogênio e Carbono, obtendo assim seis novos sistemas a serem estudados. Foram analisadas as estruturas de bandas, densidade de estados e densidade de cargas localizadas para estados próximo do nível de Fermi. Verificou-se que para o caso em que se tem grande concentração de BN o sistema tem um caráter semicondutor e exibe um comportamento magnético. Para o caso em que se tem uma grande concentração de carbono concluiu-se que o material apresenta um caráter metálico, sendo o carbono o principal responsável pelas propriedades eletrônicas.

  • OZIEL RIBEIRO DE ARAÚJO
  • Correlações não locais para uma única partícula e estado original EPR no experimento de fenda-dupla
  • Orientador : IRISMAR GONCALVES DA PAZ
  • Data: 23/02/2017
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  • Correlações entre observáveis associados a duas partículas tem sido estudadas teoricamente e experimentalmente para mostrar o carácter não local da mecânica quântica. O exemplo mais conhecido é de um sistema de duas partículas de spin meio. Embora não localidade possa também ser exibida para observáveis associados a uma única partícula, que sistemas podem apresentar tal comportamento não foi tratado anteriormente. Nesta dissertação, mostramos que há não localidade para as correlações entre os observáveis posição e momento associado a uma única partícula. Para tanto, consideramos o experimento de fenda-dupla modelado por um estado Gaussiano inicialmente correlacionado. Observamos que o carácter positivo ou negativo da função de Wigner associada com a função de onda na tela de detecção depende das correlações σxp (um tipo de correlação entre posição e momento que depende do estado inicial e da dinâmica quântica). Para mostrar que existem correlações não locais entre posição e momento quando a partícula chega na tela de detecção construímos a desigualdade de Bell a partir da função de Wigner. Observamos que tal desigualdade é violada quando a função de Wigner tem partes negativas bem como quando só há partes positivas. O caso correspondente a função de Wigner completamente positiva é o
    análogo do estado original EPR (de duas partículas) para uma única partícula.

  • KLEUTON ANTUNES LOPES LIMA
  • Razão entre as Amplitudes da Suscecptibilidade para uma teoria com Simetria O(N) e Violação de Lorentz
  • Orientador : PAULO RENATO SILVA DE CARVALHO
  • Data: 17/02/2017
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  • Neste trabalho, foram aplicadas técnicas de teoria quântica de campos escalares, com interação do tipo lambda phi 4 e grupo de renormalização, para calcularmos a razão entre as amplitudes de susceptibilidade para uma teoria que apresente simetria O(N) e violação de Lorentz. A quebra de simetria é introduzida na parte cinética da lagrangiana do sistema. O valor obtido é o mesmo encontrado em uma teoria invariante de Lorentz, o que está de acordo com a importante hipótese de universalidade.

2016
Descrição
  • MARCELO RODRIGUES DOS ANJOS
  • Estudo do Acoplamento em Nanotubos de Carbono de Duas e Três Camadas: Propriedades Mecânicas e Vibracionais
  • Orientador : ACRISIO LINS DE AGUIAR
  • Data: 27/10/2016
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  • Este trabalho tem o objetivo de compreender as propriedades vibracionais de nanotubos de carbono de duas e três camadas sob o efeito de compressão hidrostática. Para isso, esses sistemas foram estudados na presença de um meio compressor (argônio) e arranjados na forma de feixes (bundles). Foram realizadas simulações de minimização de energia e de dinâmica molecular para calcular os modos RBMs e suas frequências em DWNTs e TWNTs com diversos tipos de acoplamento entre camadas. Os resultados sugerem que existem diferenças significativas de comportamento nos modos RBMs para os tubos correspondentes em DWNTs e TWNTs. Em algumas situações foi possível observar uma resposta mais acentuada entre tubo externo e intermediário no TWNT, em relação aos seus correspondentes no DWNT (tubo externo e interno) de mesmo diâmetro e quiralidade. Outros resultados interessantes e que são encontrados em alguns experimentos na literatura puderam ser observados, tais como: o fato do acoplamento mudar a frequência dos tubos (Em geral, ocorre aumento, mas também pode ocorrer redução), o efeito de blindagem dos tubos externos sobre os tubos internos nos MWNTs, tubos de grande diâmetro arranjados em bundles têm sua seção transversal mudada de circular para poligonal quando submetidos à variação da pressão e outros. Os resultados são claros e nos levam a confirmar que se pode encontrar situações de acoplamento entre tubos para formar MWNTs de duas e três camadas em que os tubos correspondentes nessas estruturas respondem de maneira diferenciada quando submetidos à pressão.

  • JOSÉ FERREIRA DA SILVA NETO
  • Razão entre as Amplitudes do Calor Específico para uma teoria com Simetria O(N) e Violação de Lorentz

  • Orientador : PAULO RENATO SILVA DE CARVALHO
  • Data: 22/08/2016
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  • Neste trabalho, aplicaremos técnicas de teoria quântica de campos escalares com interação do tipo lambda*phi^4 e grupo de renormalização para calcularmos a razão entre as amplitudes do calor específico para uma teoria que apresente simetria O(N) e violação de Lorentz. A quebra de simetria é introduzida na parte cinética da lagrangiana do sistema. O valor obtido é o mesmo encontrado em uma teoria invariante de Lorentz, o que, como veremos, está de acordo com a importante hipótese de universalidade.

  • GIOVANDO MARQUES DE SOUSA
  • Efeitos da desordem e da concentração de BN nas propriedades de transporte de nanotubos BCN

  • Orientador : EDUARDO COSTA GIRAO
  • Data: 29/07/2016
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  • Neste trabalho desenvolvemos o estudo das propriedades eletrônicas de nanotubos BCN (9,0), (10,0) e (6,6). O desenvolvimento dos nanotubos BCN (9,0), (10,0) e (6,6) têm suporte de cálculos de variáveis aleatórias do Método de Monte Carlo com apoio do algoritmo de Metropolis considerando as diversas propabilidades de ocupação dos estados energéticos em função das variações de temperatura do sistema. Em seguida desenvolvemos cálculos de estrutura eletrônica, Tight Binding, para encontrar os hamiltonianos que foram fundamentais para o cálculo de Transporte Eletrônico nos sistemas BCN (9,0), (10,0) e (6,6) e obtivemos a compreensão das propriedades eletrônicas dos tipos metálicas e semicondutores.

  • PALOMA VIEIRA DA SILVA
  • Transporte dependente de spin em dispositivos à base de nanoilhas de grafeno com filtro de spin sensível a dopagem de boro e nitrogênio

  • Orientador : EDUARDO COSTA GIRAO
  • Data: 29/07/2016
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  • O controle da corrente de spin através de um dispositivo nanoeletrônico onde os eletrodos não possuem propriedades magnéticas tem sido intensivamente estudado. Esta abordagem, quando comparada com as formas convencionais de controle magnético, revela que as dimensões e o consumo de energia podem ser reduzidos. Além disso, eletrodos à base de carbono podem resolver um dos grandes problemas da eletrônica molecular, relacionado ao acoplamento metal/molécula. Igualmente, o uso de átomos dopantes nos eletrodos ou na região molecular tem se mostrado eficaz no processo de controle de propriedades de transporte. Neste trabalho, foram calculadas as propriedades de transporte dependente do spin de um sistema de sonda utilizando uma combinação de cálculos Tight binding que incluem Hubbard (TBU). O sistema de sonda é composto por uma nanoilha de grafeno de forma romboédrica (rGNF, do inglês rhombic graphene nano flake) acoplada a duas nanofitas de grafeno de borda armchair (AGNR, do inglês armchair graphene nanoribbon) com 11 linhas de díımero C-C ao longo da largura. Os resultados mostram que diferentes propriedades de transporte podem ser observadas para este dispositivo em uma configuração ferromagnética (FM). Por exemplo, o dispositivo somente com átomos de carbono (sistema não dopado) apresenta o efeito de válvula de spin. Além disso, a 11-AGNR dopada com atomos de boro (B) (eletrodo esquerdo) e nitrogênio (N) (eletrodo direito) mantém o efeito válvula de spin e o espectro de transmissão apresenta picos estreito que podem ser manipulados entre estados “on/off”. E observado também que nessa mesma configuração o rGNF dopado com B ou N separadamente apresenta um efeito de filtro de spin em torno de 98%.

  • FABRÍCIO MORAIS DE VASCONCELOS
  • Propriedades Eletrônicas e de Transporte de Nanofitas de Grafeno com Reconstruções nas Bordas

  • Orientador : EDUARDO COSTA GIRAO
  • Data: 28/07/2016
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  • Os materiais nanoestruturados de carbono têm se mostrado como potenciais candidatos a substituírem o silício na constante corrida em busca da miniaturização de dispositivos eletrônicos para escalas de tamanho cada vez menores. Nesta dissertação, foram feitas simulações computacionais para se determinar as propriedades eletrônicas e de transporte de nanofitas de grafeno com reconstruções 57, localizadas ou estendidas ao longo das bordas. Referente à estrutura eletrônica, as simulações se basearam no método Tight Binding, onde utilizamos um Hamiltoniano de Hubbard que acrescenta ao Hamiltoniano do sistema um parâmetro pertencente as interações eletrônicas envolvendo o spin. Referentes ao transporte eletrônico, as simulações foram obtidas por meio das funções de Green via formalismo de Landauer. Primeiramente, foram feitas análise em DFT que serviram para demostrar a eficiência da descrição TBU para estes sistemas grafíticos. Em seguida, observamos que as nanofitas analisadas apresentaram uma mudança no padrão das bandas de energia, provocada pela inserção das reconstruções, quando em comparação com os sistemas sem reconstruções. Mostramos que diferentes configurações magnéticas em nanofitas com distribuições locais de reconstruções podem resultar em um comportamento tipo chave de corrente para estas estruturas. Mostramos ainda que o comportamento de chave do sistema é refente à configuração dos terminais, e não devido às reconstruções. Entretanto, a inserção de reconstruções entre os terminais reduz drasticamente o custo energético para inverter a orientação ferromagnética de um terminal com relação a outro (processo de ligar/desligar a chave). Além disso, observamos que este tipo de configuração atômica não se apresenta como um eficiente filtro de spin, pois não obtivemos uma relação direta entre o número de reconstruções e a eficiência do filtro. Além disso, estudamos 4 sistemas com reconstruções estendidas ao longo das bordas, sendo que um destes se comportou como um eficiente filtro de spin no nível de Fermi, com o valor de 94, 07%, que não é susceptível a pequenas variações de energias no entorno desse nível. Por fim, analisamos a LDOS desse sistema e constatamos que a distribuição espacial dos níveis de diferentes orientações de spin é um fator importante para tal efeito.

  • VALBER PEREIRA DE SOUSA FILHO
  • Estudo teórico do confinamento de moléculas de bromo em nanotubos de carbono

  • Orientador : ACRISIO LINS DE AGUIAR
  • Data: 19/07/2016
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  • Neste trabalho, realizamos um estudo sistem´atico de moléculas de Br2, Br3, e Br5 encapsuladas em nanotubos de carbono de paredes simples (SWNT-Single Wall Carbon Nanotubes) de pequeno diâmetro (7,0) a (10,0) com o objetivo de avaliar como o aumento do confinamento (induzido também pela deformação uniaxial) modifica as propriedades moleculares do polihalogênios. As estruturas foram simuladas usando o código SIESTA o qual implementa cálculos de primeiros princıpios (ab initio) e utilizando o funcional GGA (Generalized Gradient Approximation) para o termo de exchange-correlação na DFT (Density Functional Theory). Inicialmente, examinamos a energia de formação para as estruturas, bem como as propriedades mecânicas das moléculas isoladas e confinadas no interior dos SWNTs não-deformados. Em seguida, analisamos as propriedades estruturais das estruturas sujeitas ao processo de deformação uniaxial. E, por fim, analisamos as propriedades eletrônicas através da Densidade de Estados Projetada (PDOS-Projected Density of States) calculada sobre os nanotubos e sobre as moléculas. Nossos resultados mostram que a dissociação das moléculas ocorrem devido a alta transferência de carga para molécula, mas há situações em que a dissociação esta relacionada a forte interação entre os orbitais do tubo e das moléculas. Além disso, há formação de diferentes complexos moleculares quando Br5 é encapsulado pelos nanotubos estudados e submetidos à deformação.

  • DAYVISON WEBER MAIA
  • Propriedades eletrônicas e de transporte em nanofitas de grafeno com bordas de arranjos complexos

  • Orientador : EDUARDO COSTA GIRAO
  • Data: 15/07/2016
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  • Neste trabalho, foram feitas simulações computacionais para se determinar as propriedades eletrônicas e de transporte em nanofitas de grafeno com bordas de geometria complexa. Quanto à estrutura eletrônica as simulações se basearam no método Tight Binding, utilizando ainda um Hamiltoniano de Hubbard que acrescenta ao Hamiltoniano do sistema um parâmetro on site de repulsão eletrônica. Os cálculos referentes ao transporte eletrônico foram obtidos por meio das funções de Green via formalismo de Landauer - Büttiker. Observamos que as propriedades eletrônicas e de transporte da estrutura estudada, que chamamos de RGNW do inglês reflected graphene nanowiggles ou nanofitas de grafeno de bordas sinuosas refletidas, possuem forte dependência com a sua geometria e configuração magnética. Esta dependência é caracterizada por bandas de energia com um gap variável, níveis eletrônicos degenerados ou não com relação ao spin e diferenças acentuadas nas bandas associadas às densidades de spin estudadas. Além disso, observamos esta dependência no perfil da condutância para cada um dos sistemas. Nós focamos nossa investigação nas bandas próximas ao Nível de Fermi, uma
    vez que é bem conhecido da literatura que para este limite o método Tight Binding tem boa concordância com métodos mais sofisticados. Propomos que, por conta desta variação na estrutura eletrônica e de transporte, podemos pensar em aplicar tais sistemas à nanoeletrônica e spintrônica, uma vez que podemos controlar as propriedades do sistema através de sua configuração magnética, idealizando uma chave de circuito por exemplo. Constatamos também que a configuração antiferromagnética (AFM-AAAA) é a mais estável.

  • ÉRIC CARVALHO ROCHA
  • Estudo do modelo Kondo-Hubbard atrativo sobre uma bicamada na aproximação de Hartree-Fock.

  • Orientador : JOSE PIMENTEL DE LIMA
  • Data: 17/05/2016
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  • Motivados pela rica variedade de fases apresentadas pelos carbetos de boro, neste trabalho objetivamos compreender a existência de fases supercondutora e ordenamento magnético, em particular sobre a estrutura de camadas. Iniciamos pelo estudo do modelo de Hubbard atrativo sobre uma bicamada na aproximação de Hartree-Fock, o que nos permitiu uma análise da indução de uma camada supercondutora sobre outra. Ainda na aproximação de Hartree-Fock, estudamos também o modelo de Kondo sobre uma bicamada, onde concluímos
    que as polarizações das camadas são independentes. Concluindo, fizemos o estudo do modelo Kondo-Hubbard atrativo sobre uma bicamada. Verificamos que a presença dos momentos locais de uma das camadas não afeta a indução de supercondutividade entre elas.

  • LUANA A DE SOUZA LIBERATO
  • Estudo da percolação de esferas rígidas em um plano inclinado com obstáculos.

  • Orientador : VALDEMIRO DA PAZ BRITO
  • Data: 15/03/2016
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  • Neste trabalho estudamos processos de percolação de esferas rígidas em um plano inclinado com obstáculos que simulam meios desordenados bidimensionais. A dinâmica de uma partícula num meio desordenado é um interessante objeto de estudo nos ramos das físicas teórica e experimental, da tecnologia e demais ciências. Neste trabalho apresentamos resultados experimentais da dinâmica de uma partícula esférica de diâmetro d, lançada num meio desordenado ao longo de um plano inclinado. O meio desordenado é composto por distribuições aleatórias de pinos metálicos em uma rede quadrada com probabilidade de ocupação, aqui denominada de (1-p), e p a probabilidade de sítios vazios. Associada a cada configuração de p existe uma distância média l entre os pinos. O movimento da partícula que atua sobre a configuração foi produzido pela componente de seu próprio peso paralela à superfície do plano inclinado. Os resultados aqui apresentados foram obtidos por meio de vários lançamentos de esfera para diferentes ângulos de inclinação, incluindo médias dos alcances da esfera na rede para configurações com diferentes valores de p. A partir destes lançamentos obtivemos tanto eventos em que a esfera percolava quanto eventos em que ela era capturada pela aleatoriedade dos pinos antes que atingisse a outra extremidade. Deste modo o modelo experimental conseguiu caracterizar as mudanças de comportamento da percolação na rede, quando variamos o parâmetro de densidade, evidenciando o que pode ser uma transição de fase geométrica. Encontramos também o limiar de percolação da esfera no meio desordenado com valor crítico 0,58 < pc < 0,60, e um comportamento linear do alcance médio com relação ao parâmetro d/l, onde d/l representa a dificuldade da esfera de diâmetro d atravessar uma rede de pinos.

  • WELLINGTON CASTRO FERREIRA
  • Empacotamento de Discos Rígidos em uma Célula Bidimensional com pinos

  • Data: 18/02/2016
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  • Nesta contribuição é investigado o problema do empacotamento de discos rígidos em uma célula bidimensional com pinos cilíndricos fixos, os quais são obstáculos com diâmetro muito menor do que os dos discos. A célula consiste de duas lâminas retangulares de acrílico, separadas por um espessura que permite acomodar somente uma única camada de discos. 176 configurações de tal empacotamento foram analisadas e agrupadas considerando a densidade dos pinos e a natureza de sua distribuição (rede quadrada ou rede aleatória), todas elas obtidas no limite da densidade de empacotamento máxima. Trabalhando com a imagem digitalizada de cada configuração, o centroide de cada disco foi determinado. O empacotamento dos discos foi analisado como função de número de obstáculos e foi representado como configurações das células de Wigner-Seitz (WS). Encontramos que a estrutura celular de discos empacotados segue uma descrição estatística já descrita por Weaire e Nivier, na caracterização parcial de estruturas aleatórias em duas dimensões em vários aspectos como, a distribuição dos ângulos e o número de lados das células de WS. A distribuição dos lados para as células de WS foi analisada e comparada com a hipótese de Shackelford-Masaryk, e encontramos também que os argumentos de Buechner et al., não se aplicam a este estudo para explicar a distribuição lognormal proposta em. Adicionalmente verificamos uma razoável concordância com a lei de Aboav. A função de correlação de pares foi calculada para os centroides dos discos, e os resultados sugerem a caracterização das propriedades do sistema em regimes periódico, hexático e aleatório, os quais dependem da densidade dos pinos.

  • NÚBIA RIBEIRO MACHADO
  • Contribuições ao estudo de sistemas amassados

  • Orientador : VALDEMIRO DA PAZ BRITO
  • Data: 18/02/2016
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  • A Física de estruturas formadas a partir do empacotamento de fios em cavidades bidimensionais tem sido explorada nos últimos anos em conexão com sistemas amassados e uma série de temas que vão desde aplicações para a embalagem de DNA em cápsulas virais à teoria de gravidade quântica bidimensional. O fio quando injetado numa cavidade bidimensional se dobra formando uma estrutura rígida composta por uma série de estruturas fechadas que chamamos de alças ou laços. Neste trabalho estudamos a extração de um fio empacotado em uma cavidade circular bidimensional com o objetivo de remover laços individualmente e mensurar a força necessária para desempacotar estas estruturas. O tamanho de cada alça removida, o valor máximo da força necessária para desempacotar cada alça, e o comprimento total do fio extraído foram medidos e relacionados com um crescimento exponencial e um modelo de campo médio consistente com a literatura de arames amassados. Leis de escala para este processo são comentadas, bem como a relação entre os processos de empacotamento e desempacotamento do fio.  A estrutura da exposição desta dissertação é a que segue: no Capítulo 1 fazemos uma revisão detalhada dos trabalhos existentes na literatura, os quais reportam informações importantes para o estudo de fios empacotados em cavidades bidimensionais até o momento. No Capítulo 2 apresentamos nosso procedimento experimental de empacotamento e desempacotamento de fios nas cavidades circulares com d = 15 cm e d = 22 cm, enfatizando a formação e a construção do aparato e das estruturas formadas. No Capítulo 3 discutimos modelos estatísticos dos processos a partir dos dados experimentais obtidos. Finalmente, no Capítulo 4 apresentamos nossas conclusões sobre o tema aqui discutido.

2015
Descrição
  • CRISTINO JOSÉ DOS SANTOS FERREIRA
  • Fase de Gouy e visibilidade no experimento de fenda dupla com ondas de matéria.

  • Orientador : IRISMAR GONCALVES DA PAZ
  • Data: 23/11/2015
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  • O deslocamento de fase de Gouy é um efeito do confinamento espacial transverso de uma onda por focalização ou por difração através de pequenas aberturas. Nesta dissertação calculamos a fase de Gouy para a difração através de uma fenda dupla de larguras diferentes, onde observamos características diferentes em relação à fase obtida por focalização. Por exemplo, a variação total da fase é apenas π/4 para a difração em 1-dimensão enquanto que esta variação é de π/2 para a focalização em 1-dimensão. Estudamos a experiência da fenda dupla de larguras diferentes com ondas de matéria, a fim de avaliar o efeito da fase de Gouy sobre a visibilidade das franjas do padrão de interferência e a previsibilidade. Enquanto a previsibilidade muda à medida que se aumenta a largura de uma das fendas, a visibilidade recebe uma contribuição da fase de Gouy em um determinado ponto na tela de detecção. A dependência desta fase com a largura da fenda faz da fenda dupla de larguras diferentes um simples aparato para a medida desta fase para ondas de matéria. Portanto, medindo a visibilidade e a intensidade relativa em diferentes posições x na tela, obtemos a fase de Gouy. Nós ilustramos este experimento numericamente para nêutrons.

  • MARIANA RICHELLE P DA CUNHA
  • Estudo de propriedades de transporte em dispositivos monocamada de Poli(3-hexiltiofeno) (P3HT)

  • Orientador : HELDER NUNES DA CUNHA
  • Data: 25/09/2015
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  • O polímero semicondutor poli(3-hexiltiofeno) (P3HT) tem sido alvo de inúmeras pesquisas devido às suas propriedades opto-eletrônicas que viabilizam o seu uso principalmente na fabricação de dispositivos fotovoltaicos orgânicos (OPVs) e transistores de efeito de campo (OFETs). Este trabalho apresenta um estudo a cerca das propriedades de transporte de carga em dispositivos monocamada de P3HT sob diferentes atmosferas de medida [inerte (N2) e não inerte (O2)]. Todas as amostras foram produzidas em atmosfera inerte para evitar quaisquer efeitos de dopagem ou degradação do polímero durante o processo de fabricaçãoo das amostras. As propriedades ópticas e morfológicas foram analisadas através de medidas de absorção na região do UV-Vis e Microscopia de Força Atômica (AFM), respectivamente. Quanto às propriedades elétricas utilizamos diferentes técnicas de caracterização. Através de medidas de corrente vs. tensão identicamos os regimes de transporte e injeção de carga no material. Além disso, identificamos a presença de níveis de armadilha de carga na amostra com estrutura ITO/P3HT/Al caracterizada em atmosfera ambiente (O2) e na amostra ITO/PEDOT:PSS/P3HT/Al caracterizada em atmosfera inerte. Este resultado é corroborado pelas medidas de capacitância vs. tensão (C-V), pois estas apresentaram um primeiro pico devido ao potencial de interface (Vbi) e um segundo pico atribuído à presença de níveis de armadilha pela dopagem do P3HT com o oxigênio. A mobilidade dos portadores de carga e a constante dielétrica do polímero foram estimadas através da técnica de foto-CELIV sob a variação de diferentes parâmetros experimentais de medida.

  • ANDERSON GOMES VIEIRA
  • Estudo da condutividade térmica de filmes policristalinos monocamadas de WS2 por Espectroscopia Raman.

  • Orientador : BARTOLOMEU CRUZ VIANA NETO
  • Data: 24/09/2015
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  • Neste trabalho nós relatamos as características dos modos Raman de filmes de semicondutores de metais de transição dicalcogenóides (TMDs), com variação da temperatura e potência dos lasers aplicados. A maior parte dos estudos foram realizados com o filmes sobre o substrato em que o material correspondente foi cultivado ou transferido após a esfoliação (isto é, SiO2). No entanto, as propriedades das camadas finas são fortemente influenciadas pelo substrato. Amostras suspensas de TMDs foram fabricadas através da transferência de monocamadas de WS2 sobre substratos de Si3N4 que foram previamente perfurados por um feixe de íons focalizado (Ga+). Os espectros Raman exibiram picos de intensidade mais elevadas para ambos principais modos vibracionais na região onde o filme estava suspenso em comparação com as regiões que estavam diretamente sobre o substrato de Si3N4. Finalmente, os efeitos da temperatura aplicada nas camadas de TMDs resultou em mudanças de posições de picos no espectro de Raman. As mudanças registradas foram analisados e o coeficiente de condutividade térmica foi calculado para cada tipo de TMD, com base em outros trabalhos já realizados para TMDs e grafeno.

  • NATANAEL DA SILVA ROCHA
  • Síntese e Caracterização do Molibdato de Cobalto puro e dopado com Zinco

  • Data: 31/08/2015
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  • Muitos dos dispositivos tecnológicos modernos dependem de materiais magnéticos, dentre os quais incluem os geradores e transformadores de energia elétrica, os motores elétricos, os rádios, os televisores, telefones, computadores e componentes de sistemas de reprodução de som e vídeo. Os molibdatos de metais de transição têm sido gradualmente utilizados como alternativas promissoras e eficazes, pois oferecem vantagens como baixo custo, recursos abundantes, além de não agredirem o meio ambiente. O molibdato de cobalto em particular, tem despertado grande interesse da comunidade devido às suas excelentes propriedades catalíticas, eletroquímicas e magnéticas e, em virtude disso, oferecem inúmeras aplicações, que vão desde o uso em materiais ânodos em baterias de lítio e capacitores eletroquímicos à oxidação fotocatalítica de corantes. Neste estudo, bastões de molibdato de cobalto puro e dopado com zinco ZnxCo(1-x)MoO4 (x = 0, 1, 2 e 3%), foram sintetizadas pelo método hidrotérmico e caracterizados por difração de Raios-X, espectroscopia na região do infravermelho (FTIR), espectroscopia Raman, espectroscopia na região do ultravioleta e visível (UV-vis), microscopia eletrônica de varredura (MEV), EDS e medidas magnéticas. Após caracterização foi observado, na análise magnética, que o molibdato de cobalto puro na temperatura ambiente é paramagnético e, após a dopagem com zinco, passa a ser ferromagnético.

  • FRANCISLEIA MARIA LIMA SILVA
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    Estudo da difusão de luz em amostras aquosas na presença de nanopartículas deCaWO4, BaWO4, CaMoO4, BaMoO4 e de pigmento de cúrcuma.



  • Orientador : FRANCISCO WELINGTON DE SOUSA LIMA
  • Data: 31/08/2015
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    A nanotecnologia atualmente é uma tecnologia bastante utilizada para diversos fins. Uma das industrias que tem investido bastante nesta nova tecnologia é a industria cosmética e isso se dar ao fato das nanopartículas possuir um alto poder penetração na pele chegando a camadas mais profundas que os produtos convencionais, potencializando assim o efeito desejado. Com o intuito de investigar como o espalhamento da luz no tecido biológico se altera na presença de nanopartículas e de pigmentos, neste trabalho busca-se realizar um estudo comparativo do espalhamento da luz na presença ou ausência de nanopartículas de CaWO4, BaWO4, CaMoO4, BaMoO4 e de pigmento de cúrcuma. Para a realização deste estudo inicialmente simulamos um meio biológico utilizando uma amostra aquosa de colágeno, no qual adicionamos as nanopartícula e o pigmento. Para realizar as analise montamos um aparato experimental que nos fornecesse o perfil de penetração da luz nas amostras de forma que analisamos a queda de intensidade no caminho óptico do laser e no sentido perpendicular. Nossos resultados mostram que as nanopartículas alteram o decaimento da intensidade luminosa e o pigmento de cúrcuma interage de forma diferente quando combinada com nanopartículas podendo aumentar ou diminuir o poder do espalhamento da luz na presença de nanopartículas de pigmento age de forma diferente quando combinada com as nanopartículas podendo aumentar ou diminuir o poder de espalhamento da luz nas amostras de forma que as nanopartículas de tungstato são meios espalhadores mais eficientes que as de molibdatos.



  • GIOVANE DE SOUZA SILVA
  • Método de Callan-Symanzik para Campos Escalares com Violação de Lorentz.

  • Orientador : PAULO RENATO SILVA DE CARVALHO
  • Data: 14/08/2015
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  • Neste trabalho será apresentado o cálculo dos expoentes críticos com violação de Lorentz em uma teoria O(N) do campo escalar lambda phi 4, onde introduzimos o método de Callan-Symanzik com momentos externos nulos. Embora as constantes de renormalização, a função beta e as dimensões anômalas adquiram correções quânticas com a violacao de Lorentz, o resultado dos expoentes críticos são os mesmos encontrados com invariância de Lorentz. Os resultados para todos esses expoentes concordam perfeitamente com aqueles obtidos para uma teoria sem massa renormalizada com momento externos arbitrários.



     

  • WILLIAM DE CARVALHO VIEIRA
  • Robustez da Classe de Universalidade O(N)

  • Orientador : PAULO RENATO SILVA DE CARVALHO
  • Data: 14/08/2015
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  • Neste trabalho verificamos a classe de universalidade O(N) para uma teoria do campo escalar lambda-phi-4 sem massa com violação de Lorentz, utilizando dois métodos distintos. Primeiro, fixando o momento externo via condições de normalização. Segundo, deixando o momento externo arbitrário, utilizando a subtração mínima dos pólos. Verificamos que embora as constantes de renormalização, funções do grupo de renormalização e a dimensão anômala adiquiram correções quânticas com a violação de Lorentz, os expoentes críiticos parmanecem inalterados, para ambos os métodos de renormalização.

  • MARIA ISABEL C RODRIGUES
  • Estudo de icnofósseis (coprólitos) da Bacia Sedimentar do Parnaíba (Permiano Inferior) e da Bacia Sedimentar do Paraná (Permiano Médio / Superior) via técnicas físico-químicas

  • Orientador : BARTOLOMEU CRUZ VIANA NETO
  • Data: 31/07/2015
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  • Análises de espectroscopia, energia dispersiva de raios-X e difração de raios-X de materiais paleontológicos como, por exemplo, excrementos fossilizados de de organismos que estiveram presentes nos intestinos de animais que os originaram têm fornecido inúmeras informações sobre a paleoecologia, o paleoclima e as condições químicas nas quais os mesmos foram preservados. Portanto, o estudo desses materiais tem grande importância científica para o estado do Piauí, onde há abundantes sítios paleontológicos que se encontram pouco estudados. Tendo em vista sua constituição físico-químicas em geral, os fósseis podem ser adequadamente estudados por técnicas de espectrosocpia, energia dispersiva de raios-X e difração de raios-X para identificar e caracterizar os compostos que constituem o material fossilizado. Elas permitem obter informações dos espectros moleculares das substâncias orgânicas e inorgânicas presentes nestes materiais fossilizados, como também, estes estudos podem revelar serem bastante promissores para auxiliar a novas interpretações paleoambientais, sobre a área em discussão e seus estratos deposicionais. Essas técnicas possibilitam, principalmente, inferências com relação aos eventos fossildiagenéticos, do processo de fossilização e melhor entendimento de características mineralógicas do antigo ambiente de vida do organismo fossilizado. O conhecimento dessas etapas durante a fossilização do organismo será de grande valia para a realização de pesquisas futuras. Neste contexto, o presente trabalho trata do estudo da caracterização de dois icnofósseis, denominados coprólitos, um da Formação Pedra de Fogo, Bacia Sedimentar do Parnaíba e o outro da Formação Rio do Rasto, Bacia Sedimentar do Paraná por meio de técnicas de espectroscopia, energia dispersiva de raios-X e difração de raios-X, bem como discutir, com base nessa caracterização, aspectos relacionados aos hábitos alimentares dos animais produtores desses coprólitos que viviam nas referidas regiões durante o período permiano.

  • RAFAEL DE ALENCAR ROCHA
  • Efeitos da Deformação nas Propriedades Eletrônicas de Nanotubos BCN com Vários Níveis de Desordem Posicional

  • Orientador : JONATHAN DA ROCHA MARTINS
  • Data: 30/07/2015
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  • Neste trabalho aplicamos cálculos por primeiros princípios, usando a teoria do funcional da densidade, para investigar os efeitos da deformação nas propriedades eletrônicas de nanotubos de carbono dopados com boro e nitrogênio. Consideramos vários nanotubos com diferentes níveis de desordem posicional dos átomos de boro, carbono e nitrogênio, desde um caso onde os átomos estão aleatoriamente ordenados na amostra até o caso onde o carbono está segregado do BN. Observamos uma redução sistemática da faixa proibida de energia para os nanotubos armchair, quando consideramos os casos de mais baixa energia, com baixa desordem. Para os nanotubos zigzag, não percebemos uma sistemática consistente no comportamento da faixa proibida com o achatamento para os casos estudados. Para ambos os tipos de nanotubos, casos muito desordenados não sofreram influencia relevante nas propriedades eletrônicas com o achatamento. Este estudo mostra um caminho para modificações sistemáticas nas propriedades de nanotubos BCN sem alterar a estequiometria da amostra.

  • JOAO VICTOR BARBOSA MOURA
  • Síntese e caracterização de molibdatos: Propriedades estruturais e vibracionais.

  • Orientador : CLEANIO DA LUZ LIMA
  • Data: 13/07/2015
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  • Os molibdatos constituem uma classe de materiais pertencentes ao grupo dos óxidos de metais de transição com grande importância, devido suas propriedades ópticas, elétricas, expansão térmica negativa, aplicações em lasers, cintiladores etc. Neste trabalho foram investigadas as propriedades estruturais e vibracionais dos molibdatos de prata (Ag2MoO4), ferro (Fe2(MoO4)3) e sódio-cério (NaCe(MoO4)2) utilizando espectroscopia Raman e difração de raios-X. Os molibdatos foram obtidos pelo método de síntese hidrotermal, tal método possibilita a obtenção de cristais com uma temperatura de tratamento relativamente baixa. Usando difração de raios-X observou-se que os materiais sintetizados foram o Ag2MoO4 – cúbico, Fe2(MoO4)3 – monoclínico e NaCe(MoO4)2 – tetragonal. A análise dos espectros Raman em função da alta temperatura no Ag2MoO4, mostrou que este molibdato sofre duas transições de fases em torno de 510 K (tetragonal) e 720 K (fase reentrante – cúbica). Nos experimentos de espectroscopia Raman em função da pressão hidrostática realizados no Fe2(MoO4)3 foi observado uma diminuição gradativa de intensidade dos modos vibracionais com o aumento da pressão, onde acima de 2,4 GPa observa-se apenas bandas largas em altos números de onda e que os modos da rede tornam-se imperceptíveis, evidenciando uma transição para uma fase desordenada que geralmente leva a uma amorfização. A transição para a fase desordenada é reversível o que mostra que o material não entrou em um estado de amorfização. Utilizando microscopia eletrônica de varredura observou-se que os cristais de NaCe(MoO4)2 são de tamanhos micrométricos e morfologia uniforme. Com as análises de difração de raios-X, Raman e microscopia eletrônica de varredura observa-se que o método de síntese é eficiente e que o molibdato de prata sofre transições de fase em altas temperaturas, o molibdato de ferro tem princípio de amorfização induzida por pressão e que o molibdato de sódio-cério apresenta morfologia diferentes das apresentadas na literatura para esse material.

  • ANTONIO SALDANIO MATOS MACEDO
  • Modelo XY sobre uma cadeia diamante na aproximação de Hartree-Fock.

  • Orientador : JOSE PIMENTEL DE LIMA
  • Data: 22/06/2015
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  • Nesta dissertação consideramos o modelo XY (s=1/2) sobre uma cadeia diamante nas configurações simétrica e distorcida. A Hamiltoniana é fermionizada através de uma transformação de Jordan-Wigner generalizada e os termos quárticos são tratados através de uma aproximação de Hartree-Fock. Após isso chegamos a uma Hamiltonana efetiva quadrática, sendo possível o cálculo aproximado de toda a termodinâmica do sistema. Determinamos a magnetização média por sítio, enfatizando o estudo em temperatura nula onde identificamos várias transições de fase quânticas. Comparamos ainda os resultados, em alguns casos limites, com outros métodos aproximativos e com aqueles existentes na literatura utilizando o modelo XX (s=1/2) sobre a mesma cadeia. Ainda identificamos que a aproximação de Hartree-Fock falha em algumas situações particulares, por exemplo quando o campo magnético externo é nulo, em temperatura nula, fornecendo uma magnetização não nula, contrário ao que é fisicamente esperado. Concluindo, no geral a aproximação se mostra bem adequada no estudo desse sistema físico.

  • EDIO DE OLIVEIRA AQUINO
  • Modelo de Potts com q=3 e 8 estados nas redes direcionadas de pequenos mundos em uma dimensão.

  • Orientador : FRANCISCO WELINGTON DE SOUSA LIMA
  • Data: 19/06/2015
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  • Neste trabalho estudamos o efeito de ligações direcionadas no modelo de Potts em uma dimensão com q=3 e 8 estados.  Mostramos que este modelo apresenta uma transição de fase de 1ª e 2ª ordem que depende da probabilidade de direcionamento das ligações e dos números de estados deste modelo.

  • JOSE VALDO DE SANTANA FILHO
  • Estudo do Quantum Quench no Modelo Ising com Campo Transverso na Cadeia Fibonacci

  • Orientador : JOSE PIMENTEL DE LIMA
  • Data: 27/02/2015
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  • Estudaremos o modelo Ising com campo transverso sujeito a uma mudança repentina do
    campo magnético de um valor h0 para h (denominada quantum quench), para isso, inicialmente
    revisamos o perfil de magnetização, o espectro de energia e a suscetibilidade magnética desse
    modelo, em função do campo magnético, para o instante de tempo inicial t = 0. Em seguida de
    forma numérica analisamos a evolução temporal da magnetização local ml(t) após o quench.
    Para a cadeia homogênea finita, identificamos três regimes dados por um inicial decaimento exponencial, seguido por um regime quase-estacionário, e um período de reconstrução, caracterizando um regime aproximadamente cíclico, ao menos para os spins da região do bulk, pois para os spins próximos da borda uma análise mais detalhada revela um relaxamento inicial por uma
    função cosseno amortecida por uma lei de potência. Também calculamos ζ e ξ relacionados à
    relaxação temporal (ml(t) ~ exp(-t/ζ)), e ao comprimento de correlação (ml(t) ~ exp(-l/ξ )),
    e apresentamos uma relação entre eles dentro da fase ordenada (h0 < 1, h < 1).
    Para a cadeia quase-periódica calculamos o expoente μ que caracteriza a magnetização por
    uma função exponencial atenuada ml(t) ~ exp(-t)μ, e comparamos seu valor para diferentes
    valores do campo h e de amplitudes de inomogeneidade r, com os expoentes advindos da
    evolução temporal da entropia de emaranhamento e da difusão, baseado no modelo de quasepartículas que se movem balisticamente na cadeia homogênea e de forma anômola na cadeia
    quase-periódica. Ainda estudamos o comportamento das oscilações no cálculo do logaritmo do
    módulo da magnetização ln(ml(t)) pelo tempo t que definem um parâmetro de ordem para uma
    transição de fase dinâmica, e determinamos os valores críticos do campo.

  • FRANCISCO CAROL BONFIM LEAL
  • Estudo da interação de bolas de arame com água

  • Data: 26/02/2015
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  • Nesta dissertação estuda-se a interação de bolas de arame porosas mergulhadas em um fluido. Na primeira parte, propriedades básicas das bolas são investigadas. Através do método massa-tamanho, foi obtida a dimensão fractal para as bolas de fio amassado, igual a 2,65 ± 0,07. Determinou-se a dimensão fractal da seção transversal das bolas de fio amassado, que é igual a 1,54 ± 0,03. Comprovou-se que outras grandezas que caracterizam as bolas de fio amassado também escalam com diâmetro. Entre outros foram, obtidos  os seguintes expoentes: da rugosidade versus diâmetro é igual a 0,35 ± 0,10 e do volume de poros versus diâmetro é igual a 3,06 ± 0,13. Descreveu-se uma lei linear para a porosidade das bolas de fio e encontrou-se no limite termodinâmico, quando o diâmetro, ξ, vai ao infinito que ρ → 0,91. Na segunda parte deste trabalho, submergiu-se e emergiu-se as bolas de fio amassado (em água) para estudar as forças de interação da água com as mesmas. Este processo apresentou um efeito de histerese, encontrado nas medidas de evolução da força em função da profundida. Interpretou-se este efeito como uma consequência da força de tensão superficial somada ao peso da água que ficou aderida à bola de fio amassado, quando a mesma estava emergindo.

     

     

     

  • RENATA RODRIGUES DA HORA
  • Estudo das propriedades físicas de fios empacotados em cavidades bidimensionais


     

     

     

     

     

     

     

  • Orientador : VALDEMIRO DA PAZ BRITO
  • Data: 25/02/2015
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  • Neste trabalho apresentamos estudos experimentais e de simulações computacionais dos aspectos físicos de estruturas heterogêneas de fios empacotados em cavidades planas circulares com diâmetros de 22,0 cm e 50,0 cm, até o limite máximo de empacotamento. Essas estruturas apresentam uma rica física caracterizada por leis de escala robustas, transições de fase, fenômenos de correlação espacial, formação de padrões, além de analogias com importantes sistemas da física da matéria condensada [1,2]. O processo de empacotamento desses sistemas quase-1D em cavidades quase-2D dá origem, nesse limite, a uma distribuição hierárquica de laços caracterizada por uma baixa fração de empacotamento e por uma dimensão fractal D=1,9 ± 0,1 e um expoente de difusão anômala dw= 3,03 ± 0,05 [2]. A partir das medidas experimentais temos que o expoente dwestá em concordância com o encontrado na Ref. [3] para a qual os expoentes implicam em uma resistência elétrica R escalando com o tamanho L, sendo R L, onde = dw - D. Estes resultados indicam = 1,1 0,1. Esses expoentes, dentro das incertezas estatísticas, sugerem uma semelhança com aqueles dos cluster de percolação (PC), DPC = 1,89 ± 0,03 e dwPC = 2,87 ± 0,02 [3,4]. Com o objetivo de verificar esta semelhança, determinamos através de simulações computacionais a relação funcional entre a distância direta, r, e a distância química, l, para as estruturas empacotadas. O resultado encontrado está em concordância com os resultados de diversos trabalhos para o cluster de percolação, apontando para a relação l r(1,13 ± 0,01). Diante da necessidade de aprofundamento do estudo de empacotamento em cavidades com obstáculos, no presente trabalho apresentamos resultados de um estudo experimental detalhado das configurações de um fio de cobre, com diâmetro de 1,0 mm, injetado até o limite de máximo empacotamento, em uma cavidade circular bidimensional de 22,0 cm de diâmetro. As cavidades em estudo incorporam n obstáculos ( 1 n 16) na forma de discos rígidos fixos, totalizando uma fração f de área excluída ao fio no intervalo 5% f 45%. Dos resultados experimentais podemos obter, entre outros, a densidade de ocupação do fio na cavidade, p(n,f), bem como relacioná-la com vários problemas físicos de interesse. Dessa forma esse trabalho visa contribuir para uma maior compreensão dessas estruturas bidimensionais.

     



     

     

  • JOSE SOLANO DE MORAES NETO
  • Correlações entre posição e momento no experimento de fenda dupla com ondas de matéria

  • Orientador : IRISMAR GONCALVES DA PAZ
  • Data: 19/02/2015
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  • Embora a conexão com a realidade na teoria descrita pela mecânica quântica seja feita em termos do módulo quadrado da função de onda, as fases carregam bastantes informações, levando por exemplo ao surgimento de correlações entre posição e momento na dinâmica quântica. A conexão entre fases e correlações implica que podemos obter informações sobre o padrão de interferência a partir dessas correlações. Neste trabalho, apresentamos um tratamento do padrão de interferência na fenda dupla com ondas de matéria representadas por pacotes de ondas Gaussianos e evoluídos por funções de Green. Calculamos as correlações entre posição e momento e as incertezas em posição e  momento e estudamos as alterações da gaussianidade do pacote de ondas no anteparo via relação de incerteza generalizada de Robertson-Schrödinger. Exploramos a conexão entre fases e correlações na intensidade, visibilidade e previsibilidade para o experimento de fenda dupla. Essa formulação indicou alguns aspectos que podem ser úteis para o tratamento teórico e experimental de interferometria com partículas, átomos e moléculas podendo ser discutida em cursos introdutórios de mecânica quântica.

  • LEONARDO MELO OLIVEIRA
  • Propriedades de Transporte em Sistemas Desordenados Não Lineares de Baixa Dimensionalidade.

     

     




  • Orientador : JONATHAN DA ROCHA MARTINS
  • Data: 13/02/2015
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  • O modelo de Anderson com desordem descorrelacionada indica não existir transição metal-isolante para sistemas de baixa dimensionalidade, no entanto, estudos recentes sugerem que em redes com desordem correlaciona, pode haver mudança de um auto estado deslocalizado para um estado self­trapping. O espectro da sequencia de nucleotídeos do DNA, apresenta­se como bom exemplo de desordem com correlação de longo alcance. Além disso, uma outra abordagem sobre o aparecimento de auto estados localizados, surge em sistemas não lineares, quando analisados a partir de uma discreta equação não linear de Schrödinger (DNLS) que vem arduamente sendo observada em redes fotônicas não lineares. Nossa proposta foi estudar a dinâmica em uma rede não linear 1d com correlação de longo alcance na desordenado diagonal.

  • ANA LUÍZA MARIANO TORRES COSTA
  •  Transporte eletrônico em nanojunções triangulares de carbono com três terminais - Electronic transport in three-terminal triangular carbon nanopatches

     

     

  • Orientador : EDUARDO COSTA GIRAO
  • Data: 29/01/2015
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  • Nesta dissertação, as propriedades de transporte eletronico de junções grafíticas de três terminais são estudadas utilizando-se uma combinação de método tight-binding e teoria de transporte eletrônico baseada nos formalismos de fun\c cões de Green e de Landauer. As junções são compostas de uma estrutura triangular composta de três nanofitas de grafeno de borda armchair unidas de modo a formar um triângulo equilátero. Nós mostramos como detalhes da região central influenciam o transporte ressonante através das regiões triangulares e destacamos as características especiais do fluxo de corrente como função da geometria. Estas propriedades explicitam um conjunto de funcionalidades visando o desenvolvimento de nanocircuitos complexos baseados no carbono e de dispositivos operacionais em nanoescala.

2014
Descrição
  • JOAQUIM BRASIL DE LIMA FILHO
  • APLICAÇÃO DA TÉCNICA DE CARACTERIZAÇÃO ÓPTICA POR ELIPSOMETRIA AO ESTUDO DAS PROPRIEDADES DE SUBSTRATOS TRANSPARENTES, METÁLICOS E POLIMÉRICOS


  • Orientador : ANGEL ALBERTO HIDALGO
  • Data: 25/09/2014
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  • No presente trabalho,  estudou-se a obtenção de polianilina (PAni) por meio de uma
    rota enquadrada como  síntese química.  A partir  do pó da PAni  e do  solvente N-metil-2-
    pirrolidona (NMP) foram geradas soluções de diferentes concentrações, as quais foram base
    para a confecção de filmes finos depositados pelo método  casting  em substratos de vidro,
    quartzo e de ouro.  Desenvolveu-se,  com sucesso,  um método controlado de confecção de
    filme que permitisse estimar,  com certa margem de segurança, sua espessura. O estudo das
    propriedades ópticas dos filmes finos de PAni, bem como dos substratos em questão, se deu
    por  meio   da   técnica   de   elipsometria.  A  técnica  mostrou-se   robusta   na   descrição   das
    propriedades  de  todos os sistemas analisados.  A medida elipsométrica sobre o  filme mais
    espesso,  por exemplo,  gerou um padrão de  interferência por meio do qual  elaborou-se um
    método   original   de   estimativa,   com  grande   precisão,   de   espessura   de   filme   em  casos semelhantes. O ajuste teórico segundo o modelo de Sellmeier para as medidas elipsométricas nos substratos de materiais transparentes mostrou-se bastante eficaz. Uma boa caracterização das propriedades do ouro foi  obtida mediante o uso do modelo de Drude em adição a três osciladores de Lorentz correspondentes as  transições intrabandas.  Propõe-se neste estudo a aplicação do modelo de Tauc-Lorentz para os ajustes teóricos sobre as medidas elipsométricas em  filmes  de  PAni.  Observou-se,   a  partir  da   análise  das  medidas   elipsométricas,  que  os parâmetros   do  modelo   de   Tauc-Lorentz   usados   para   ajustes   teóricos   assumem  valores diferentes   para   diferentes   espessuras   dos   filmes   de   PAni   e   também  para   os   diferentes substratos de deposição dos filmes.

  • MICHELLE DE PAULA MADEIRA
  • Um estudo da influência do plasma nas superfícies do vidro e do ITO

  • Orientador : MARIA LETICIA VEGA
  • Data: 15/08/2014
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  • Com os avanços tecnológicos na área de dispositivos eletrônicos se faz necessário o estudo da influência dos substratos sobre as propriedades ópticas, elétricas e morfológicas desses dispositivos. Para a construção desses dispositivos depositam-se filmes finos de macromoléculas sobre o substrato. Com o intuito de estudar a influência da limpeza do vidro sobre as propriedades ópticas e morfológicas de filmes poliméricos foi realizada neste trabalho uma análise da superfície desse substrato. Os vidros foram limpos com plasma de nitrogênio e argônio. Das imagens de microscopia de força atômica da superfície do substrato obtivemos a rugosidade média quadrática e distribuição de alturas. A medida do Ângulo de contato nos permitiu obter a molhabilidade da superfície. As medidas do ângulo de contato foram realizadas usando água (Milli Q). Observa-se tanto para o Vidro como para o ITO que os valores dos ângulos de contato medidos em função do tempo de plasma mostram que a molhabilidade do substrato aumenta com o aumento do tempo. Em relação à variação de pressão do plasma não se observa mudanças significativas nos valores dos ângulos de contato. O ângulo de contato diminui de 50º para ~7º para o vidro e de 90º para ~7º para o ITO. Ambos os substratos são hidrofílicos, porém ao ser exposto ao plasma de Nitrogênio ou a Argônio à superfície torna-se mais hidrofílica permitindo uma boa aderência da água. A rugosidade média quadrática dos substratos não apresenta uma grande variação na rugosidade, no entanto a topografia da superfície varia ficando mais uniforme.

  • MAYCON SILVA SANTOS
  • Estudo do Empilhamento de  Superfícies Amassadas

  • Orientador : VALDEMIRO DA PAZ BRITO
  • Data: 25/07/2014
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  • Essa dissertação apresenta uma sequência de estudos experimentais realizados com materiais de superfícies amassadas (bolas de papel comum, papel manteiga e papel alumínio), onde investigamos o comportamento das pilhas de bolas de papel amassado quando submetidas a diferentes formas de empilhamento. Gomes em seu trabalho pioneiro sobre amassamento de papel, observou que a fractalidade destas estruturas amassadas levam a resultados mecânicos intrigantes. Corroborando com Gomes, nossos experimentos mostram que a rugosidade interfere diretamente na formação das pilhas, pois chegamos a resultados para os ângulos de repouso não alcançados em pilhas de grãos comuns. Já no primeiro experimento, quando formamos pilhas a partir do esvaziamento de um silo, foi observada uma relação interessante entre a massa e a rugosidade, parâmetros estes que se mostraram relevantes nos experimentos. Através do empilhamento por esvaziamento de formas cônicas, observamos que quando mudamos as condições iniciais, a resposta do sistema era diferente, mostrando que as condições iniciais assim como a forma de empilhar são de extrema relevância. Se comparadas com as pilhas de grãos, as bolas de papel amassado alcançam ângulos de repouso bem mais elevados. Neste trabalho também fizemos um estudo preliminar sobre a dinâmica das bolas de papel amassado estudando seu regime de fluxo numa célula Hele Shaw.

  • RAFAEL LEAL DA SILVA
  • Estudo do Efeito Hall Quântico Fractal em um Gás de Elétrons 2D Nanoestruturado.

  • Orientador : TAYRONI FRANCISCO DE ALENCAR ALVES
  • Data: 11/06/2014
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  • Investigamos os efeitos da interação spin-órbita do tipo Rashba, Dresselhauss e Zeeman e de um 
    potencial com modulação periódica bidimensional sobre as propriedades físicas de um gás
    de
    elétrons bidimensional, na presença de um campo magnético externo constante com
    respeito a
    direção de confinamento. O sistema é caracterizado pelos parâmetros que
    determinam a
    intensidade e direção do campo magnético, as intensidades das interações
    Rashba e Dresselhaus.
    Soluções da equação de Schrödinger foram obtidas para diferentes
    conjuntos de parâmetros, o
    que nos permitiu a obtenção do espectro de energia em função do
    fluxo de campo magnético p/q,
    possibilitou a análise das condutividades Hall. Analise da
    importância relativa da interação Zeeman,
    da interação spin-órbita e da modulação periódica
    bidimensional sobre estas propriedades. Além
    disso, também observamos que a condutividade
    Hall é quantizada no caso da modulação periódica,
    interação spin-órbita e campo
    paralelo à direção de crescimento, podendo assumir somente valores
    múltiplos de e²/h os números
    inteiros que aparecem são conhecidos como números de Chern que
    estão intimamente
    relacionados com a fase de Berry. Na presença de um campo paralelo a região
    em que o gás
    se encontra confinado ou da interação spin-órbita e acoplamento entre as bandas,
    surgem
    valores intermediários para condutividade Hall rearranjo, abrindo e fechando gaps.
  • JEOVÁ CALISTO DOS SANTOS
  • Transporte eletrônico em nanotubos de carbono com poros poligonais.

  • Orientador : EDUARDO COSTA GIRAO
  • Data: 23/05/2014
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  • Neste trabalho, utilizamos o modelo tight-binding adicionado de um Hamiltoniano de Hubbard, juntamente com o formalismo de Landauer e das funções de Green, para estudar as propriedades de transporte eletrônico em nanotubos de carbono contendo poros poligonais. Em nosso estudo investigamos dois nanotubos metálicos, um nanotubo armchair (12,12) e um nanotubo zigzag (15,0). Cada nanotubo continha um único defeito em sua parede, sendo que cada defeito podia assumir três formatos diferentes: formato de losango, formato triangular ou formato hexagonal. Nas estruturas em questão, a formação do defeito consistiu em retirar-se uma quantidade específica de átomos de carbono da parede do nanotubo para formar o orifício. Além disso, foram implementadas polarizações de spin em diferentes configurações nas bordas zigzag dos defeitos, resultando em diferentes estados magnéticos e propriedades de transporte eletrônico intrínsecas para cada sistema. Observamos as características complexas para a transmissão eletrônica para cada combinação de tipo de nanotubo/formato do defeito/tamanho do defeito/estados magnéticos. Mostramos também que estas nanoestruturas perfuradas podem servir de protótipo para construção de dispositivos que controlem o fluxo de elétrons que as atravessam, ou seja, estes sistemas oferecem a possibilidade de ajustar as propriedades de transporte dos nanotubos escolhendo detalhes da geometria do defeito, estado magnético e spin eletrônico. 

  • STANLEY FROTA SOARES DE OLIVEIRA
  • Estudo das Ondas de Spin em Nanofios Generalizados e Nanotubos Magnéticos

     
     
     

     

  • Orientador : TAYRONI FRANCISCO DE ALENCAR ALVES
  • Data: 25/04/2014
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  • Os nanofios magnéticos, fabricados por vários métodos, representam uma importante família de nanoestruturas magnéticas. Tais sistemas têm propriedades físicas únicas devido a baixa dimensionalidade e a anisotropia inerente presente na geometria do nanofio. Nesta dissertação iremos investigar os modos de ondas de spin de nanofios ferromagnéticos isolados, utilizando uma teoria microscópica através do modelo de spins localizados de Heisenberg. A seção transversal do nanofio é composta por uma rede triangular formando um polígono de n lados, aproximando o nanofio de um cilindro. Consideramos as interações de troca, dipolar e a interação com um campo magnético externo que pode ser tanto paralelo ou perpendicular ao eixo do fio. Ainda dentro do limite de validade da teoria microscópica incluímos alguns resultados numéricos para nanotubos magnéticos.
     
     
  • LEONARDO FERREIRA SOARES
  • Estequiometria de Filmes Finos de Nitreto de Titânio (TiN) Depositados Via Gaiola Catódica por  Espectroscopia Raman.

  • Orientador : FRANCISCO ERONI PAZ DOS SANTOS
  • Data: 26/03/2014
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  • O objetivo deste trabalho é analisar o comportamento dos filmes de TiN, em relação aos substratos e tempos de deposições,  no processo de nitretação. Estes filmes foram crescidos em substratos de silício e silício com gálio, através da técnica conhecida como CCPN (Nitretação a Plasma com Gaiola Catódica) durante 0.5, 1.0, 2.0, 3.0 e 4.0 h. Nos espectros Raman dos filmes TiN, pode-se observar modos de vibrações acústico transversal (TA), acústico longitudinal (LA), acústico de segunda ordem (2 A) e óptico transversal (TO), assim como, seus deslocamentos para diferentes números de ondas com o tempo de deposição. Com a analise de multipicos sobre os espectros Raman do TiN, obteve-se os valores das áreas internas das bandas  referentes aos modos vibracionais, onde foram usados na quantização de nitrogênio nos filmes de TiN, apenas os modos TA, LA e TO. Observou-se que em substratos de silício a razão N/Ti cresce quase que linearmente, enquanto que na amostra de silício com gálio essa razão decresce bruscamente até 2h, e em seguida permanece praticamente constante até 4h de deposição. Nesse sentido procurou-se investigar a influência dos parâmetros de processo como tempo de deposição e tipo de substrato na concentração de nitrogênio em relação ao titânio presentes nos filmes de TiN. Possivelmente esse comportamento anômalo da razão N/Ti para cada substrato, seja conseqüência da presença de bolas de gálio, que talvez, tenha influenciado no processo de deposição.


  • ANTONIO CARLOS FERREIRA DE ABREU
  • Implementação de um espectrômetro de Lente Térmica e aplicações na caracterização dos biodieseis de babaçu e oleato de metila.

  • Orientador : HEURISON DE SOUSA E SILVA
  • Data: 28/02/2014
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  • Neste trabalho, aplicamos a espectroscopia de lente térmica no modo descasado para caracterizarmos o comportamento fototérmico de biocombustíveis através da determinação das difusividades térmicas do biodiesel de babaçu e do oleato de metila, bem como a variação do parâmetro θ (que está relacionado com a diferença de fase do feixe de prova) e do tempo característico tc variando os diversos parâmetros que interferem no processo, como a potência do feixe laser de excitação, a temperatura inicial e a composição da amostra. Atestamos o aparato experimental pela verificação da difusividade térmica de materiais cujos valores são conhecidos na literatura. Os resultados mostraram uma diminuição da difusividade térmica com o aumento da temperatura ambiente inicial, sendo mais intensa para a amostra de oleato de metila do que no biodiesel de babaçu. Variando a potência do laser de bombeio, confirmamos o modelo teórico de Shen, válido para baixas absorções. Na parte final de nosso trabalho, aplicamos a técnica espectroscopia de lente térmica para certificação da qualidade dos biodieseis realizando medidas de difusividade térmicas das misturas óleo/biodiesel, onde o óleo foi definido como o contaminante do biodiesel. Resultados mostraram que o acréscimo de 2,5% de ácido oleico no volume de oleato de metila altera a difusividade térmica em 4,8%. Para um acréscimo de 5,0% de ácido oleico no volume, esta alteração foi de 15,0%. Já no caso da adição de 5,0% de óleo de coco babaçu em biodiesel de babaçu, pudemos observar uma mudança na difusividade do biodiesel de babaçu em 13,1%. Esperamos, portanto, que esse estudo venha a contribuir para a caracterização fototérmica de biocombustíveis e na melhoria e análise de sua qualidade.

  • RODRIGO MACÊDO MARQUES
  • COMPORTAMENTO CRÍTICO DO MODELO DE POTTS DE Q-ESTADOS SOB REDES DIRECIONADAS DE VORONOI-DELAUNAY.

  • Orientador : FRANCISCO WELINGTON DE SOUSA LIMA
  • Data: 28/02/2014
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  • NESTE TRABALHO NÓS ESTUDAMOS O COMPORTAMENTO CRÍTICO DO MODELO DE POTTS COM 3 E 4 ESTADOS SOB REDES ALEATÓRIAS DE VORONOI-DELAUNAY, ATRAVÉS DA INTRODUÇÃO DE LIGAÇÕES ALEATÓRIAS DIRECIONADAS DE CURTO E LONGO ALCANCE. ESTE TIPO DE DESORDEM INTRODUZIDA NO MODELO PURO ALTERA A ORDEM DAS TRANSIÇÕES DE FASES E TAMBÉM MUDA A CLASSE DE UNIVERSALIDADE DESTE MODELO NAS TRANSIÇÕES DE FASE  CONTÍNUAS. PORTANTO, HERE NÓS ESTAMOS INTERESSADOS PRINCIPLAMENTE NA RIQUEZA DOS VARIADOS COMPORTAMENTOS CRITICOS DO MODELO DE POTTS NA PRESENÇA DESTE TIPO DE DESORDEM.

  • JOSÉ CARLOS RODRIGUES DOS SANTOS
  • NANOESTRUTURAS DE MOLIBDATO E TUNGSTATO DE CÉRIO: SÍNTESE E PROPRIEDADES FOTOCATALÍTICAS NO CORANTE AZUL REMAZOL.

  • Data: 27/02/2014
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  • Nanopartículas de Molibdato e Tungstato de Cério foram sintetizados por coprecipitação e caracterizadas pelas técnicas: difração de Raios-X, espectroscopia Raman e infravermelho. Tais nanopartículas foram utilizados como catalisadores no processo de fotodegradação do corante Azul Remazol R. A capacidade de fotodegradação de ambos os materiais foi verificada através da análise de UV-vis que mostrou que a degradação do corante utilizando estas nanopartículas apresentaram alta atividade catalítica para a degradação deste corante.

  • NATANAEL DE CARVALHO COSTA
  • Modelo de Kondo--Hubbard-atrativo para Supercondutores Magnéticos: Teoria de Campo Médio.

  • Orientador : JOSE PIMENTEL DE LIMA
  • Data: 24/02/2014
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  • Nas últimas décadas, coexistência entre supercondutividade e magnetismo tem sido encontrada numa grande variedade de famílias de materiais, tais como férmions pesados, carbetos de boro, e, mais recentemente, em ferropnictídeos e em alguns cupratos. Entretanto, o mecanismo que conduz ao interplay não é claro, surgindo a necessidade da criação de modelos que busquem compreender a descrição microscópica deste fenômeno. Uma interessante classe de materiais que exibe esta coexistência são os carbetos de boro, os quais possuem um elemento de terra rara na sua composição química. Os elementos de terra rara fornecem momentos magnéticos locais que interagem com os elétrons de condução, os quais, por sua vez, estão sujeitos à uma interação atrativa mediada pela interação elétron-fônon. Para modelar esses materiais, pode-se considerar uma atração local nos elétrons de condução usando o modelo de Hubbard atrativo, enquanto o acoplamento com os momentos locais é descrito por um termo de Kondo; este modelo é conhecido como Kondo--Hubbard-atrativo. A versão unidimensional deste modelo foi investigada através da técnica de DMRG (density-matrix renormalization group), o qual foi encontrado um estado fundamental que exibia regiões com uma grande variedade de fases magnéticas, incluindo ondas de densidades de spin comensuráveis e incomensuráveis, coexistindo com supercondutividade; estes resultados estão de acordo com os dados experimentais. Desta maneira, neste trabalho consideramos este modelo numa rede quadrada, através de aproximações de campo médio. Discutimos resultados para o gap da supercondutividade e para as magnetizações dos elétrons de condução e dos momentos locais. A partir destes resultados, extraímos diagramas de fases tanto para temperatura nula como temperatura finita, variando a densidade eletrônica, a interação de exchange (entre os elétrons de condução e os momentos locais) e a interação atrativa entre os elétrons de condução; mapeamos as regiões de coexistência entre supercondutividade e magnetismo. Os resultados encontrados foram comparados com os dados experimentais.

2013
Descrição
  • DYVISON PEDREIRA PIMENTEL
  • Propriedades óticas e espectro de polariton de plasmons em super-redes com material tipo Drude modificado

  • Orientador : FRANCISCO FERREIRA BARBOSA FILHO
  • Data: 30/08/2013
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  • Neste trabalho investigamos as propriedades de polariton de plasmons em super-redes levnado em consideração uma proposta de função dielétrica do tipo Drude modificado. Queremos investigar de maneira teórica os efeitos que tal função dielétrica modificada exerce sobre as propriedades ópticas tais como índice de refração, coeficiente de extinção, transmitância e absorbância. Calculamos os espectros de polariton de plasmon no volume e na superfície de super-redes infinitas e semi-infitas binária com uma camada tendo função dielétrica tipo Drude modificada. E finalmente calculamos o espectro de polariton de plasmom no volume para um super-rede periódica construída a partir da segunda geração de Fibonacci.

  • SERGIO MIKAEL VERAS DE SENA ROSA
  • Empilhamento de esferas rígidas com interações atrativas em uma célula de Hele Shaw

  • Orientador : VALDEMIRO DA PAZ BRITO
  • Data: 30/08/2013
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  • Nesta dissertação apresentaremos os resultados experimentais obtidos no Laboratório de Fenômenos
    de Não-Equilíbrio (LFNE) do DF/UFPI para o estudo dos processos de empilhamento de esferas rígidas com interações atrativas, sendo as interações introduzidas com a presença de cola nas esferas empilhadas numa célula de Hele-Shaw. As pilhas de uma única camada de esferas foram preparadas em fôrmas triangulares com ângulos acima do ângulo crítico de repouso da pilha de esferas secas, que eram removidas para permitir estudar a dinâmica de desmoronamento da pilha. O principal objetivo dos estudos experimentais foi analisar o desmoronamento da pilha em função do tempo de secagem da cola presente na mesma. Os resultados obtidos mostram que a força de interação entre as esferas, bem como a dinâmica de desmoronamento da pilha são dependentes do tempo de secagem da cola.

  • DANIEL ROGER BEZERRA AMORIM
  • Síntese e Caracterizações Elétrica e Térmica da Blenda: Polianilina/Goma do Cajueiro (Pani/GC)

  • Orientador : HELDER NUNES DA CUNHA
  • Data: 15/07/2013
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  • Neste trabalho foram preparados filmes finos auto sustentados de Polianilina e da blenda Polianilina / Goma do Cajueiro ( PAni/GC ) em algumas proporções. A Goma é uma resina extraída da planta do cajueiro (Anacardium occidentale), árvore abundante na região nordeste do Brasil, principalmente nos estados do Piauí e Ceará. Os filmes foram caracterizados através das técnicas de espectroscopia de impedância elétrica e medidas elétricas em regime DC, ambas com variação de temperatura no intervalo de 30oC até 80oC, espectroscopia na região do Infravermelho - FTIR e por Análises Térmicas - TG e DSC. Os filmes de PAni e as blendas foram preparados pelo método convencional tipo “casting” após a síntese química da polianilina e a preparação das blendas deu-se com a incorporação da Goma ainda no processo de síntese da própria Polianilina. As medidas foram realizadas em materiais não dopados e dopados em ácido sulfúrico. Nas medidas de Análise térmica observou-se pouca alteração do comportamento térmico das blendas com relação à PAni pura, mesmo quando as amostras foram dopadas. As medidas de FTIR apresentaram diferenças entre o estado de oxidação das blendas e Pani, mas não foi possível verificar em nossos resultados uma forte interação química entre os constituintes das Blendas. Já as medidas elétricas de impedância AC e em regime DC, no geral, nos indicam que para as amostras não dopadas o comportamento elétrico desses materiais é típico de um material semicondutor, onde a condutividade elétrica aumenta com o aumento da temperatura. Além disso, quando se compara as medidas de condutividade da PAni pura com as blendas, observa-se que a condutividade tem uma pequena queda ao se incorporar a goma do cajueiro. Para as amostras dopadas ocorre o contrário, a condutividade elétrica decai com o aumento da temperatura, apresentando um comportamento tipo metálico, e quanto maior a quantidade de goma na mistura, maior a condutividade, alcançando um valor superior a 10-3 S/m para a amostra com maior quantidade de goma. O filme de PAni pura nesta mesma dopagem apresenta uma condutividade da ordem de 10-6 S/m. O modelo fenomenológico conhecido como “diagrama Cole-Cole” nos indica que tanto α (parâmetro de desordem) quanto τ (tempo de relaxação) dependem fortemente da dopagem e da temperatura de medida, e que a incorporação da goma na blenda também afeta esses parâmetros, indicando mudança na condutividade. As curvas de condutividade em função do inverso da temperatura (gráficos ln σ x 1/T) para as amostras não dopadas nos indicam que poderá está ocorrendo dois distintos comportamentos da condutividade independente da quantidade de goma na blenda, um na região de 30o a 50oC com energia de ativação em torno de 0,71 eV e o outro na região de 50o a 80oC com 0,48 eV, indicando que em 50oC deve estar ocorrendo uma mudança, provavelmente estrutural na PAni, devido à sua transição vítrea.

  • PAULO AFONSO FURTADO FILHO
  • IMPLEMENTAÇÃO DE UM ESPECTRÔMETRO DE LENTE TÉRMICA (LT) E APLICAÇÕES A CORANTES NATURAIS

  • Orientador : HEURISON DE SOUSA E SILVA
  • Data: 29/04/2013
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  • Neste trabalho foram preparadas soluções de extrato do corante do urucum em diferentes solventes, ácido oléico, óleo de babaçu e água destilada. Diferentes concentrações foram preparadas partindo-se de uma solução matriz, isto é, processo de diluição para cada solvente utilizado. As soluções matrizes e suas diluições foram submetidas às análises de UV-VIS (o ácido oléico puro apresentou maior processo de absorção do que a água destilada e o óleo de babaçu puro) e a técnica de espectroscopia de lente térmica, com dois feixes quase paralelos em modo descasado (a difusividade térmica do ácido oléico puro foi maior do que a difusividade térmica do óleo de babaçu puro e da água destilada). Com esses resultados, com exceção da água destilada, tanto o ácido oléico quanto o óleo de babaçu e o extrato de urucum apresentaram efeito de lente térmica, tendo um aumento do sinal à medida que as concentrações das soluções aumentavam.

  • EMÍLIO HENRIQUE DOS SANTOS SOUSA
  • Aplicação do método electrospray para a deposição de partículas submicrométricas

  • Orientador : ALEXANDRE MIRANDA PIRES DOS ANJOS
  • Data: 26/04/2013
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  • Este trabalho investiga o método elestrospray para a deposição de partículas submicrométricas em substratos de vidro. O princípio de operação do electrospray consiste na aplicação de alta tensão em um tubo capilar metálico pelo qual escoa o fluido de trabalho enquanto um coletor metálico, sobre o qual é condicionado o substrato, é mantido aterrado. O incremento de cargas na solução induz a repulsão coulombiana de forma que, ao atingir certas densidades de carga, as forças de coesão do líquido são vencidas, formando um fino aerossol com partículas submicrométricas.

    Utilizou-se uma solução de 0,4 ml de verniz vitral, utilizado como marcador, em 18,0 ml de clorofórmio. As concentrações utilizadas buscaram reproduzir as condições de tensão superficial obtidas em soluções com polímeros conjugados. Foram depositadas séries temporais – com tempos de deposição de 30 a 300 segundos e passo de 30 segundos - nas quais foram investigados os efeitos da vazão volumétrica e da espessura da agulha sobre o tamanho das estruturas formadas. Foram aplicados quatro diferentes fluxos em agulhas com espessuras de 340, 580 e 750 m totalizando um montante de 120 amostras.

    As análises das partículas depositadas foram realizadas por meio de micrografias obtidas em microscópio ótico e microscopia de força atômica (AFM). As micrografias óticas foram obtidas no equipamento Axiolab com lentes Carl Zeiss CP ACHROMAT com ampliação de 5 vezes. Esta condição possibilitou a identificação de microagregados maiores do que aproximadamente 1,0 m. As micrografias de AFM foram realizadas em amostras com o menor tempo de deposição (30 s), para as diferentes vazões e agulhas, de forma a levantar a distribuição de tamanho de partículas em função dos parâmetros empregados. As micrografias foram analisadas por meio de rotinas computacionais escritas em Matlab e programas especializados (Gwyddion e WSxM).

    As análises das micrografias óticas sugerem o crescimento exponencial da área depositada e do número de grãos em função do tempo de deposição. O aumento da vazão implicou no crescimento do número de agregados presentes nas amostras. Essa característica foi mais destacada em amostras depositadas com a agulha de maior espessura (750 m). As taxas de recobrimento, apesar de flutuantes, se mostraram maiores conforme o aumento da espessura das agulhas.

    A partir das análises das micrografias de AFM, observou-se que o aumento do fluxo não influenciou significativamente no tamanho médio das partículas depositadas, uma vez que as deposições ocorreram na condição de formação do cone de Taylor. No entanto, os histogramas do número de partículas em função do raio equivalente a um disco, mostram a ejeção preferencial de partículas com dimensões semelhantes para agulhas de mesma espessura, independentemente da vazão. Foram estimadas partículas com raios variando de 2,8 a 35,8 nm, com uma dispersão máxima de 28,0 nm para uma mesma condição de deposição, confirmando a aplicabilidade do método electrospray para a deposição de partículas submicrométricas.

     

  • WEMERSON JOSÉ ALENCAR
  • Estudo Espectroscópico de Fósseis da Bacia Sedimentar do Parnaíba.

  • Orientador : FRANCISCO ERONI PAZ DOS SANTOS
  • Data: 26/03/2013
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  • O objetivo deste trabalho é aplicação de diversas técnicas físicas na caracterização de troncos fósseis situados na Bacia Sedimentar do Parnaíba pertencentes à formação Pedra de Fogo, era paleozoica, e cobertura detrito – laterítica paleogênica, era cenozoica. Combinamos difração de raios – X, espectroscopia de dispersão de energia por raios – X, espectroscopia no infravermelho por Transformada de Fourier e espectroscopia Raman para estudar a composição química dos troncos fósseis coletados em Altos – PI, Timon – MA, Balsas – MA e Nova Iorque – MA. A partir dos resultados fomos capazes de identificar, a presença de vários compostos como caulinita (Al2Si2O5(OH)4), hematita (FeO3) e quartzo (SiO2) e confirmar que o processo dominante de fossilização nas amostras fósseis da formação Pedra de Fogo, ocorreu por silicificação, tendo em vista que existe material orgânico nas mesmas, evidenciadas pela presença de bandas D e G via espectroscopia Raman. Enquanto nos fósseis da cobertura detrito – laterítica paleogênica, ocorreu petrificação, pois nestas amostras fósseis não contém carbono em sua composição.
     

     

     

  • EDIONES MACIEL DE SOUSA
  • Modelo de Ising ferromagnético em uma rede direcionada "Voronoi-Delaunay" em duas dimensões.

  • Orientador : FRANCISCO WELINGTON DE SOUSA LIMA
  • Data: 21/03/2013
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  • Neste trabalho, estudou-se, através de simulações de Monte Carlo, o modelo de Ising ferromagnético em uma rede direcionada de Voronoi-Delaunay em duas dimensões. Foram empregados extensivas simulações de Monte Carlo utilizando o algoritimo de banho térmico, teoria de escala de tamanho finito, colapso de dados e assumimos que o valor do fator de acoplamento J = 1. Com a simulação foram encontrados valores para as razões entre expoentes críticos β/ν , γ/ν e 1/ν , comparamos então esses valores com os expoentes encontrados para o modelo de Ising ferromagnetico puro, onde verificamos uma mudança na classe de universalidade.


  • EDUARDO DOS SANTOS NASCIMENTO
  • Modelo ANNNI com interação de longo alcance

  • Orientador : JOSE PIMENTEL DE LIMA
  • Data: 26/02/2013
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  • Neste trabalho estudamos as fases moduladas num modelo ANNNI com interação de longo alcance. A função de partição do sistema foi calculada exatamente através de um conjunto de identidades gaussianas. Estas identidades mapeiam o sistema num conjunto de cadeias  ANNNI na presença de campos efetivos. Em seguida, usando o formalismo da matriz de transferência, calculamos o funcional da energia livre e as equações de campo médio associadas a uma dada fase comensurável. Determinamos o diagrama de fases e analisamos os pontos de discordância existentes na literatura, tais como, a natureza das transições e extensão de algumas fases. O diagrama de fases apresenta uma grande variedade de estruturas moduladas que surgem de forma sistemática, obedecendo a um mecanismo de ramificação por combinação de estruturas. O comportamento da periodicidade das fases moduladas foi estudado como função da temperatura e do parâmetro de competição. O número de onda assume valores racionais numa infinidade de intervalos finitos à medida que variamos os parâmetros citados. Este comportamento é característico das escadas do diabo. Calculamos a dimensão de Hausdorff do fractal associada aos intervalos não ocupados pelas fases comensuráveis. Para temperaturas intermediárias, a dimensão de Hausdorff é menor que um, mostrando que as escadas do diabo são completas e as estruturas incomensuráveis ocupam regiões com medida nula no diagrama de fases.

  • HELDER ALEXANDER SANTOS E COSTA
  • Renormalização Via Contratermos para Pontos de Lifshitz m-Axiais Isotrópicos

     

     

     

     

     

     

     

     

  • Orientador : PAULO RENATO SILVA DE CARVALHO
  • Data: 20/02/2013
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  • Neste trabalho investigamos o comportamento crítico de Lifshitz de um sistema físico com interação competitiva, em particular um sistema m-axial isotrópico. Introduzimos o formalismo de uma teoria quântica de campos escalar para este sistema. Calculamos os expoentes críticos η3 e ν3 em duas situações distintas: Na primeira calculamos as integrais de Feynman exatamente, e na segunda calculamos as integrais de Feynman usando a aproximação ortogonal. Por um lado, o expoente crítico η3 foi calculado até a ordem de 2-loops nas duas situações. Por outro lado, o expoente crítico ν3 foi calculado até a ordem de 3-loops nas duas situações. Os resultados para todos os expoentes concordam perfeitamente com os calculados anteriormente usando uma teoria de pertubação sem massa renormalizada em momentos externos arbitrários e fixos, e também uma teoria de pertubação massiva renormalizada em momentos externos nulos.

     

     

     

     

     

  • RAFAEL FERREIRA DA SILVA
  • Método de Contratermos para Pontos de Lifshitz
    Genéricos Anisotrópicos

  • Orientador : PAULO RENATO SILVA DE CARVALHO
  • Data: 20/02/2013
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  • Neste trabalho foi investigado o comportamento crítico de sistemas com interações competitivas,
    que apresentam pontos de Lifshitz anisotrópicos gerais. Foram usadas as técnicas de teoria
    quântica de campos euclideana para um campo massivo e deixando os momentos externos
    arbitrários. A lagrangeana utilizada foi a de uma teoria φ4 ordinária, além de novos termos de
    derivadas superiores que caracterizam o comportamento competitivo generalizado do sistema. Esta
    teoria foi renormalizada com o método de contratermos em um esquema de subtraçãoo mínima, e
    os expoentes críticos foram calculados via técnicas do grupo de renormalização até, no mínimo
    dois loops. Os resultados estão de acordo com aqueles apresentados por Leite [1] a partir de uma
    teoria renormalizada com momentos externos não nulos e com momentos externos fixados, depois,
    obtidos por Carvalho e Leite [2] com massas diferentes de zero e momentos externos nulos.

2012
Descrição
  • FRANCILIO VIEIRA AGUIAR
  • CARACTERIZAÇÃO FISICO-QUÍMICA DA BLENDA: Polianilina/LCC (Líquido da Castanha de Caju)

  • Orientador : HELDER NUNES DA CUNHA
  • Data: 31/10/2012
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  • Neste trabalho estamos apresentando um novo material que uni as características condutoras já conhecidas do Polianilina -Pani com o Líquido da Castanha de Caju - LCC ainda pouco explorado cientificamente e tecnologicamente.  Com isto, estamos agregando valores a um dos nossos bens nativos mais explorados pela comunidade da região.  Este novo material, a blenda Pani/LCC, foi caracterizada através de medidas de Termogravimetria, Análise Mecânico-Dinâmica, Difratometria de Raio-X, FTIR e Espectroscopia de Impedância Elétrica.  Inicialmente caracterizamos a Polianilina para servir como referência às análises da blenda.  Preparamos várias composições nas razões em massa: %Pani/%LCC = 90/10, 80/20, 70/30, 60/40, 50/50 e 40/60. Variamos a temperatura de medida nas caracterizações de Impedância e dopamos a Pani  e as blendas nas razões molares: 0,05 mol/L, 0,1 mol/L e 0,5 mol/L.  As amostras não dopadas apresentaram um comportamento típico de um sistema sólido desordenado e a Pani dopada e algumas blendas com maior concentração de LCC apresentaram comportamento "tipo metálico" quando dopadas principalmente com 0,5 mol/L.  Utilizados o modelo fenomenológico de Havriliaki - Negami para a condução na Pani pura dopada e não dopada e seus resultados foram satisfatórios.  No geral, a blenda Pani/LCC foi caraterizada e com estes resultados iniciais poderão ser propostas aplicações tecnológicas principalmente na área da eletrônica orgânica.

  • ITAMAR VIEIRA DE SOUSA JUNIOR
  • Estudo das Propriedades Termomecânicas e Elétricas
    da PAni e da Blenda PAni/PVC

  • Orientador : ANGEL ALBERTO HIDALGO
  • Data: 25/09/2012
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  • Neste trabalho investigamos as propriedades Termomecânicas e Elétricas da Polianilina
    (PAni), desenvolvemos e caracterizamos a blenda Polianilina/Policloreto de Vinila plasti ficado
    (PAni/PVC). Estudamos as alterações que a mistura com o PVC provoca nas propriedades
    mecânicas da PAni. Investigou-se as mudanças do módulo de Young com a variação da concentração
    relativa dos polímeros (PAni e PVC) na blenda, os resultados obtidos mostram que as propriedades
    mecânicas desta blenda são dominadas pelo polímero que compõe a maior parte da mistura, no
    entanto, sugerem a existência de interação entre os polímeros. A blenda apresenta signi ficativa
    melhoria nas propriedades mecânicas, tais como o aumento da capacidade de máxima deformação
    que chega a superar 40% na blenda, enquanto que na PAni pura atinge menos de 5% de deformação. Determinamos, por meio de medidas de DMTA, a Temperatura de Transiçãoo Vítrea (Tg)
    dos polímeros, separadamente, e da blenda. Estudamos também o efeito da protonação sobre a Tg da PAni, e concluímos que a dopagem aumenta o valor da Tg apenas nos casos de dopagem mais extrema (1Mol/L e 10Mol/L). Isto sugere que a protonação aumenta a interação entre as cadeias levando à hipótese de aumento no número de pontes de hidrogênio entre as cadeias. As propriedades elétricas da PAni e da blenda PAni/PVC foram investigadas através de medidas de Corrente vs Tensão (I vs V) e de impedância AC, todas no volume da amostra. Os resultados mostram que a condutividade ocorre por dois mecanismos, VRH para temperaturas entre 100K e 200K e evidenciam uma possível mudança para mecanismo tipo Arrhenius que se torna dominante até temperaturas próximas da transição vítrea. A transição vítrea, provoca mudanças signi ficativas na condutividade da PAni. A blenda apresenta-se como um sistema com condutividade volumétrica da ordem de 10-11 S/m que aproxima-se da condutividade do PVC.

  • ANTONIO SOUSA RIBEIRO
  • Propriedades de Transporte em Gases de Elétrons Bidimensionais na
    presença de um potencial periódico bidimensional.

     

  • Orientador : TAYRONI FRANCISCO DE ALENCAR ALVES
  • Data: 29/08/2012
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  • Em alguns sistemas, como por exemplo, o MOSFET de silício ou
    poços quânticos do tipo GaAs/AlGaAs, encontramos elétrons que se
    comportam como um gás de elétrons em duas dimensões (GE2D). Estes
    sistemas, capazes de confinar elétrons em duas dimensões, são
    possíveis graças ao desenvolvimento das técnicas de crescimento de
    materiais. Dois exemplos destas técnicas são a MBE (Molecular Beam
    Epitaxy) e a MOCVD (Metal-Organic Chemical Vapor Deposition). A
    relativa facilidade de fabricação destes sistemas atraiu o interesse
    no estudo de GE2D através da descrição de suas propriedades de
    transporte, tendo em vista a aplicação em dispositivos. Merece
    destaque no estudo do GE2D a medição da condutividade Hall em um
    MOSFET de silício, realizadas por von Klitzing e colaboradores em 1980
    e que resultaram no premio Nobel de 1985 devido a descoberta do efeito
    Hall quântico. Nosso objetivo geral neste projeto é determinar a
    influência relativa das interações Zeeman e Spin-Órbita sobre as
    propriedades de transporte e termodinâmicas de um GE2D bidimensional
    nanoestruturado, submetido a um potencial periódico bidimensional numa
    rede quadrada.

  • EMANUEL VERAS DE SOUZA
  • MÉTODO DE BPHZ PARA PONTOS DE LIFSHITZ  m-AXIAIS ANISOTRÓPICOS

  • Orientador : PAULO RENATO SILVA DE CARVALHO
  • Data: 27/08/2012
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  • Neste trabalho investigamos o comportamento crítico de sistemas físicos com interações competitivas que apresentam pontos de Lifshitz m-axiais. Para esse estudo usamos as técnicas de Teoria Quântica de Campos Escalares Massivos com interações do tipo λφ4 para obtermos uma  expansão perturbativa para as funções de vértice de dois pontos até a ordem de três loops e de quatro pontos até a ordem de dois loops. Essas funções de vértice foram regularizadas usando  o método de regularização dimensional e renormalizadas usando o método de subtração mímina de pólos dimensionais, onde foram adicionados contra-termos à Lagrangiana inicial, caracterizando o método BPHZ (Bogoliubov-Parasiuk-Hepp-Zimmermann). Através das ideias do Grupo de Renormalização, foram definidas as funções de Wilson que originam os pontos fixos, e a partir dessas funções e dos pontos fixos, calculamos os expoentes críticos anisotrópicos ητ , até a ordem três em número de loops, e ντ até a ordem dois em número de loops, que caracterizam o comportamento crítico do tipo Lifshitz m-axial. Todos os expoentes calculados estão em perfeita concordância com os correspondentes expoentes calculados anteriormente usando outros métodos, e confirmando assim a conhecida e importante hipótese de universalidade.

  • PAULO ROBERTO OLIVEIRA DA SILVA
  • Modelo de Potts com q=3 e q=4 estados sobre as redes direcionadas “Small-World” em duas dimensões.

  • Orientador : FRANCISCO WELINGTON DE SOUSA LIMA
  • Data: 15/06/2012
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  • Através de simulações de Monte Carlo estudamos o modelo de Potts bidimensional com estados q=3 e q=4 nas redes direcionadas de pequeno mundo.  No sistema desordenado é simulada a aplicação do Método de Monte Carlo com o algoritmo atualizado de Banho Térmico. Neste modelo uma transição de fase de primeira e segunda ordem estão  presentes para q=3 estados dependendo da probabilidade de religação p, mas para q=4 apresentam apenas uma transição de fase de primeira ordem, independentemente de p. Este comportamento crítico é diferente do modelo de Potts na rede quadrada, onde a transição de fase de segunda ordem está presente para q≤4  e uma transição de fase de primeira ordem está presente para q>4.

  • IZAEL ARAUJO LIMA
  • ESTUDO DO MODELO ISING DESORDENADO

    BIDIMENSIONAL USANDO O ALGORITMO

    WANG-LANDAU

  • Orientador : PAULO HENRIQUE RIBEIRO BARBOSA
  • Data: 24/04/2012
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  • NESTE TRABALHO ESTUDAMOS O MODELO EDWARDS-ANDERSON (±J) BIDIMENSIONAL, QUE APRESENTA DESORDEM E FRUSTRAÇÃO DEVIDO A ALEATORIEDADE E A COMPETIÇÃO ENTRE AS INTERAÇÕES.  PARA ANALISARMOS ENTÃO OS EFEITOS DA DESORDEM, APLICAMOS A TEORIA DE ESCALA DE TAMANHO FINITO PARA AS CONCENTRAÇÕES DE LIGAÇÕES ANTI-FERROMAGNÉTICAS P=0.05 E P=0.10, ONDE ENCONTRAMOS OS VALORES PARA AS RAZÕES ENTRE OS EXPOENTES CRÍTICOS Α/Ν, Β/Ν E Γ/Ν. TAMBÉM ESTUDAMOS O MODELO VIDRO DE SPIN BIDIMENSIONAL PADRÃO EM QUE AS LIGAÇÕES SÃO ESCOLHIDAS ALEATORIAMENTE PARA A CONCENTRAÇÃO P = 0.50, E PARA O CASO EM QUE AS LIGAÇÕES SEGUEM UMA SEQUÊNCIA DE FIBONACCI, ONDE ENCONTRAMOS O PARÂMETRO DE ORDEM EDWARDS-ANDERSON.

  • JOSE MOREIRA DE SOUSA
  • APLICAÇÃO DA TÉCNICA DE FUNÇÕES DE GREEN NO ESTUDO DE IMPUREZAS EM SISTEMAS MAGNÉTICOS DE BAIXA
    DIMENSÃO

  • Orientador : TAYRONI FRANCISCO DE ALENCAR ALVES
  • Data: 30/03/2012
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  • USAMOS O FORMALISMO DE FUNÇÕES DE GREEN PARA CALCULAR O ESPECTRO DE EXCITAÇÕES ASSOCIADOS A IMPUREZAS EM SISTEMAS MAGNÉTICOS DE BAIXA DIMENSÃO. INICIAMOS O ESTUDO PARA UMA IMPUREZA MAGNÉTICA ISOLADA IMPLANTADA NA REGIÃO DO VOLUME EM UM FILME FERROMAGNÉTICO DESCRITO PELO MODELO DE ISING COM CAMPO TRANSVERSO. AS PROPRIEDADES DINÂMICAS DO SISTEMA FERROMAGNÉTICO SÃO DESCRITAS ATRAVÉS DO MÉTODO DA EQUAÇÃO DE MOVIMENTO COM EXPRESSÕES EXPLÍCITAS PARA AS FUNÇÕES DE GREEN PARA UM FERROMAGNETO SEM IMPUREZAS. A FUNÇÃO DE GREEN PARA UM FILME FERROMAGNÉTICO CONTENDO IMPUREZAS É OBTIDA ATRAVÉS DA EQUAÇÃO DE DYSON.  ATRAVÉS DE UM HAMILTONIANO ORIGINAL, PASSAMOS DO MODELO DE HEISENBERG PARA O MODELO DE ISING VARIANDO UM PARÂMETRO EXPLICITO (Λ), ONDE AVALIAMOS A INFLUÊNCIA DE IMPUREZAS EM DUAS DISPOSIÇÕES GEOMÉTRICAS DISTINTAS RESPECTIVAMENTE: CADEIA LINEAR FERROMAGNÉTICA COM UMA IMPUREZA LOCALIZADA E DUAS IMPUREZAS MAGNÉTICAS ACOPLADAS APENAS COM SEUS VIZINHOS MAIS PRÓXIMOS.  OBTEMOS RESULTADOS PARA A FREQUÊNCIA DOS MODOS LOCALIZADOS COMO FUNÇÃO DO PARÂMETRO DE TROCA ENTRE A IMPUREZA E SEUS VIZINHOS, DO PARÂMETRO DE CAMPO EFETIVO NAS IMPUREZAS E DO PARÂMETRO EXPLICITO (Λ ).

  • ANILTON DE BRITO VIEIRA FILHO
  • ESTUDO DA PERCOLAÇÃO DE ESFERAS RÍGIDAS ATRAVÉS DE UM PLANO INCLINADO COM OBSTÁCULOS

  • Orientador : VALDEMIRO DA PAZ BRITO
  • Data: 24/02/2012
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  • Neste trabalho apresentaremos resultados experimentais do estudo de processo de percolação de esferas rígidas em um plano inclinado com obstáculos, onde foi feita uma analogia com a primeira lei de Ohm, V= Ri e com o processo de difusão de partículas. Inicialmente faremos uma revisão sobre algumas características dos processos de percolação, já existentes na literatura, enfatizando mais especificamente os conceitos básicos relacionados a estes processos, tais como: tipos de percolação, tipo de rede, concentração crítica relacionada com a formação do aglomerado infinito de percolação, expoentes críticos que determinam as classes de universalidade do modelo e dimensão fractal do aglomerado de percolação no ponto crítico.

    Tomando-se por base os estudos experimentais realizados e os dados obtidos, obtivemos o valor do expoente crítico B (a partir de uma nova relação) para uma rede bidimensional em boa concordância com o seu valor exato referenciado por Stauffer [7].

  • RAIMUNDO WILLAMY BEZERRA DOS SANTOS
  • Propriedades Físicas de um Gás de Elétrons 2D na Presença de um Potencial Aperiódico

  • Orientador : TAYRONI FRANCISCO DE ALENCAR ALVES
  • Data: 03/02/2012
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  • Neste trabalho, investigamos a influência das interações spin-órbita do tipo Rashba, Dresselhauss e de um potencial com modulação espacial aperiódica unidimensional sobre um Gás de Elétrons Bidimensional. A aperiodicidade do potencial é conseguida usando-se a sequência binária de Fibonacci, o que descreve um sistema periódico com falhas no crescimento. As soluções da equação de Schrodinger foram obtidas para diferentes conjuntos de parâmetros, o que nos permitiu a obtenção da densidade de estados e energia de Fermi do sistema para cada conjunto de parâmetro. A obtenção destes resultados possibilitou a análise das condutividades Hall, colisional e difusiva, a energia livre e a magnetização na direção do campo em função da inclinação e do módulo do campo externo e a análise da importância relativa destas interações sobre as propriedades físicas do gás. Observamos modulações na densidade de estados devidas à interação spin-órbita. Este comportamento também é observado no comportamento dos observáveis que dependem das variáveis dinâmicas do sistema. Além disso, também observamos que a condutividade Hall é quantizada no caso da ausência da modulação periódica, interação spin-órbita e campo paralelo à direção de crescimento, podendo assumir somente valores múltiplos de e2/h. Na presença de uma componente do campo paralela a região em que o gás se encontra confinado ou a interação spin-órbita,  surgem plateaus intermediários (2n + 1)e2/(2h) entre quaisquer plateaus de ordem n e n + 1. Ao se incluir a modulação, a condutividade Hall passa a ter valores contínuos entre dois plateaus quaisquer. Também observamos que a modulação torna não-nula a contribuição da difusão para a condutividade. A contribuição difusiva permite ainda, identificar a natureza da modulação, se é periódica ou aperiódica.

2011
Descrição
  • HERBERT JOSE AQUINO SOUSA
  • Estudo da produção de laços no empacotamento de um fio em uma cavidade cilíndrica

  • Orientador : VALDEMIRO DA PAZ BRITO
  • Data: 09/12/2011
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  • A formação espontânea de nós têm se tornado assunto de grande interesse em diversas áreas do conhecimento, tais como biologia, medicina e física estatística. Recentemente realizando experimentos em cavidades tridimensionais (3D) no Laboratório de Fenômenos de Não-Equilíbrio (LFNE) do Departamento de Física da UFPI observamos a formação de laços no interior destas cavidades ao tentarmos desempacotar fios de arame galvanizado e de nylon.
    Neste trabalho apresentamos no Capítulo 1, uma motivação em diversas áreas do conhecimento sobre a formação de nós em escalas macroscópicas e microscópicas.
    No Capítulo 2, comentamos sobre algumas propriedades dos processos de empacotamentos e desempacotamentos de fios em cavidades quase-bidimensionais (2D) e tridimensionais (3D).
    No Capítulo 3, apresentamos dois experimentos nos quais cordas agitadas e confinadas em cavidades cúbicas e sobre placas propiciam a formação de nós. Vale destacar aqui que estamos interessados em saber como se comporta a probabilidade de formação de um nó em função do comprimento da corda confinada e de outros parâmetros experimentais.
    No Capítulo 4, descrevemos experimentos de empacotamento e desempacotamentos de fios de arame galvanizado realizados no LFNE, objetivando estudar a formação de laços no interior de cavidades cilíndricas, durante o processo de desempacotamento. Inicialmente descrevemos o procedimento experimental para a obtenção de laços nestas cavidades, em seguida, exemplificamos os tipos de laços que apareceram frequentemente e se formaram no interior destas cavidades. Por fim realizamos os cálculos estatísticos dos dados obtidos nos experimentos e determinamos os expoentes críticos da lei de escala P~(L-Lc), obtendo-se 0,48≤η≤0,51.
    No Capítulo 5 apresentamos as nossas considerações finais e perspectivas para experimentos sobre a formação de laços em outros

  • ALEXANDRO DAS CHAGAS DE SOUSA NASCIMENTO
  • Propriedades de transporte em nanocompósitos MEH-PPV: TiO2

  • Orientador : ANGEL ALBERTO HIDALGO
  • Data: 24/11/2011
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  • O estudo de dispositivos semicondutores orgânicos tem sido uma grande área de pesquisa nos últimos anos; esforços de diversos cientistas para entender e conseguir maiores eficiências são reportados na literatura praticamente de forma diária. Um dos ramos de pesquisa nesta área está relacionado com o estudo das propriedades de dispositivos híbridos (mistura de compostos orgânicos e inorgânicos como camada ativa). Neste sentido estudamos as propriedades da mistura híbrida orgânico: inorgânico em dispositivos constituídos de filmes finos incorporando nanopartículas de TiO2 numa matriz polimérica de poli[2-metóxi, 5-(2’ – etil-hexilóxi)-1,4-fenileno vinileno] (MEH-PPV). Exploramos as propriedades deste polímero como meio ativo para fotocaptação e como transportador de buracos. Dispositivos foram fabricados pela técnica de centrifugação, spincoating, usando soluções de MEH-PPV em clorobenzeno com concentração fixa de 8,0 mg/ml e proporções variadas em peso para as nanopartículas de TiO2 (20, 33, 43 e 50%) dentro dessa solução. Propriedades ópticas de absorção no UV-Vis e fotoluminescência (PL) ajudam a sustentar a hipótese de transferência de elétrons entre o polímero e a nanopartícula. Espectroscopia Raman foi realizada para verificar o comportamento vibracional do polímero na presença de nanopartícula, mostrando que não há mudanças espectrais significativas. As curvas de corrente vs. Tensão no escuro permitem determinar as regiões características de transporte, corrente limitada por armadilhas ou por cargas espaciais. Os dispositivos foram caracterizados por medidas de corrente-tensão sob condições simuladas AM 1,5 e medidas de eficiência (IPCE). A amostra de 20% mostrou IPCE mais próximo de curva de absorção, isto também se reflete em parâmetros como o fator de preenchimento e a eficiência. Resumindo, os melhores parâmetros para fotodiodo foram obtidos para a amostra de 20%, no entanto na medida em que a concentração cresce a máxima corrente no escuro foi obtida para a concentração máxima de 43%.

  • EDI ROZEMBERGH BRASILEIRO DA S. BRANDÃO
  • ESPECTRO DE POLARITON DE PLASMONS EM SUPER-REDES QUASI-PERIÓDICAS COM SIMETRIA ESPELHO E DEFEITOS

  • Orientador : PAULO HENRIQUE RIBEIRO BARBOSA
  • Data: 11/04/2011
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  • O acoplamento de excitações da matéria (fônons, mágnons, plasmons, excitons) com o campo eletromagnético dá origem a uma nova classe de exitação: os polaritons. Este é um tema bem estudado, com seus fundamentos teóricos bem estabelecidos Mills e Burtein, 1974; Albuquerque e Cottam, 1993, 2004. Neste trabalho investigamos as propriedades dos espectros de polaritons de plasmon em super-redes com simetria espelho, com multicamadas dielétricas, arranjadas em um padrão periódico e com a presença de defeitos. Os defeitos são constituídos por uma ou mais camadas com diferentes dimensões ou propriedades dielétricas daquelas de sequência periódica. Usamos um modelo teórico baseado no tratamento da matriz de transferência, com camadas caracterizadas por uma função dielétrica dependente da freqüência. Determinamos o espectro da freqüência W em função do número de onda KXa, bem como calculamos, a partir destes resultados, o comportamento de auto-similaridade. Observamos a distribuição das larguras de bandas e discutimos a localização de polariton de plasmons. Em seguida, analisamos a fractalidade dos espectros através de leis de escalas. Nossa investigação foi realizada para redes com um e mais de um defeito, levando em consideração os diversos tamanhos de espessura dos defeitos.

     

     

  • GLADSTONE DE ALENCAR ALVES
  • Estudo Monte Carlo do Modelo Ising Bidimensional com Interações Quasiperiódicas

  • Orientador : PAULO HENRIQUE RIBEIRO BARBOSA
  • Data: 11/04/2011
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  • Durante décadas sistemas magnéticas com desordem aleatória foram extensivamente estudadas por Stinchcombe em 1983, e durante este tempo o foco era esclarecer o papel desta desordem descorrelacionada no comportamento crítico destes sistemas. A conjectura de Harris [1], de que uma fraca desordem não alteraria o comportamento crítico próximo a uma transição de fase de segunda para sistemas em que o expoente crítico do calor específico é menor do que zero, permanece. Porém, além da desordem aleatória, sistemas reais ou artificiais podem apresentar desordem correlacionada, onde a vacâncias ou átomos não-magnéticos podem apresentar algum tipo de correlação espacial, como a observada experimentalmente em sistemas magnéticos Thuston e outros [2]. A reformulação do critério de Harris por A. Weinrib e B. I. Halperin [3] prevê que sistemas com desordem correlacionada de longo alcance podem pertencer a uma outra classe de universalidade que a do sistema puro, se, para ad, os expoentes do comprimento de correlação e do calor específico foram dados por v=2/a e α=2(a-d)/a, onde a é o expoente associado à função de correlação de distribuição de desordem. Neste trabalho apresentaremos resultados obtidos com o método Monte Carlo aplicado ao Modelo Ising na rede quadrada, onde as ligações são distribuídas segundo a sequência quasiperiódica de Fibonacci. Para a rede quadrada as nossas propostas de ligações entre os sítios são três, a primeira já conhecida, (a) Ligação Aleatória, a segunda chamaremos de (b) Ligação Fibonacci-A e a terceira (c) Ligação Fibonacci-B. As ligações podem ser tanto de natureza ferromagnéticas quanto antiferromagnéticas. Nossa meta é introduzir correlação entre as ligações existentes entre os spins nos sítios da rede para analisar o estudo dinâmico (função de autocorrelação temporal) para vários tempos de envelhecimento verificando se o sistema apresentava comportamento tipo vidro de spin e ainda se há alguma mudança no comportamento termodinâmico das funções que são possíveis de serem investigadas usando o método Monte Carlo (parâmetro de ordem de Edward-Anderson, qEA, do cumulante de Binder, GL ,susceptibilidade,  χ , energia e calor específico) do modelo.



Dissertações/Teses Antigas
2010
Descrição
  • CARLOS HUMBERTO OLIVEIRA COSTA
  • ESTRUTURA DE BANDAS EM SUPER-REDES MAGNÉTICAS E EM CRISTAIS MAGNÔNICOS
  • Orientador : PAULO HENRIQUE RIBEIRO BARBOSA
  • Ano: 2010
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  • Neste trabalho investigamos estruturas magnéticas que apresentam as chamadas desordens determinísticas. Especificamente, sistemas de super-redes magnéticas, que são construídos obedecendo a sequência quasi-periódica de Fibonacci generalizada, e cristais magnônicos. O principal interesse de nosso estudo foi investigar o efeito da quasi-periodicidade nas propriedades físicas dos sistemas citados acima. No caso das super-redes magnéticas quasiperiódicas, mostramos o efeito da quasi-periodicidade nas bandas de volume através do espectro de ondas de spin em estruturas que seguem as sequências de Fibonacci golden mean (GM), silver mean (SM), bronze mean (BM) e nickel mean (NM). Entre estes efeitos destacamos: (i) a fragmentação das bandas de volume que, no limite de altas gerações, se tornam conjuntos de Cantor; e (ii) a obediência a uma lei de escala que relaciona a largura total das bandas de volume e o número de camadas que compõem a célula unitária. Percebemos que as super-redes magnéticas podem ser consideradas como cristais magnônicos undimensionais. Logo, estendemos o modelo teórico para investigar a propagação de ondas de spin em cristais e quasi-cristais magnônicos. Com relação ao quasi-cristal, a sequência quasi-periódica considerada é a de Fibonacci GM. Neste último caso, verificamos que o sistema apresenta uma banda magnônica parcialmente proibida, na qual a excitação propaga-se apenas em algumas direções do vetor de onda, cujo intervalo de frequência é da ordem do terahertz (THz). Portanto, do ponto de vista tecnológico, os cristais magnônicos podem ser utilizados como transportadores ou processadores de informações, sendo o magnon o responsável por esse transporte e processamento.
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