Dissertações/Teses

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2019
Dissertações
1
  • JOSIEL MENDONÇA SOARES DE SOUZA
  • Descriminando Modelos Cosmológicos de Expansão com Detectores de Ondas
    Gravitacionais de Terceira Geração

  • Orientador : RICCARDO STURANI
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JAILSON SOUZA DE ALCANIZ
  • RICCARDO STURANI
  • RODRIGO FERNANDES LIRA DE HOLANDA
  • Data: 26/02/2019

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  • No alvorecer da Astronomia das Ondas Gravitacionais, novos caminhos têm sido abertos para
    testar e restringir modelos cosmológicos. Simulando sirenes padrões detectadas pelo detector terrestre de
    ondas gravitacionais de terceira geração, o Einstein Telescope, mostramos como podemos discriminar
    diferentes modelos cosmológicos. Neste trabalho, usamos dados projetados de 10 anos de medições pelo
    Einstein Telescope para comparar o modelo cosmológico padrão (o Lambda CDM) com modelos utilizando
    diferentes parametrizações fenomenológicas da equação de estado para a energia escura.


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  • At the dawn of Gravitational Wave Astronomy, new avenues have been opened to test and
    constrain cosmological models. By simulating standard sirens detected by the third generation ground-
    based gravitational wave detector, Einstein Telescope, we show how we one can discriminate among
    different cosmological models. In this work, we use 10-year projected data of Einstein Telescope to compare
    the standard cosmological model (the Lambda CDM) with models using different phenomenological
    parametrizations of the equation of state for the dark energy.

2
  • HERNÁN GUILLERMO BUENO XAVIER
  •  An Effective Model for Strongly Correlated Electrons

  • Orientador : ALVARO FERRAZ FILHO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ALVARO FERRAZ FILHO
  • EVGENII KOCHETOV
  • RODRIGO GONCALVES PEREIRA
  • Data: 28/02/2019

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  • Neste trabalho examinamos uma formulação efetiva para o modelo $t$-$J$, o qual acredita-se
    capturar a física por trás do regime de baixa dopagem dos cupratos de alta-$T_c$. Depois de reformular o
    problema original nesta nova representação, verificamos a consistência de nosso procedimento e
    discutimos algumas consequências físicas dessa representação, incluindo a transição entre os regimes de
    pequena e grande superfícies de Fermi observada experimentalmente. Em seguida, exploramos a
    possibilidade de construir uma representação por integrais de caminho para a função de partição do modelo
    $t$-$J$ partindo da formulação proposta. Finalmente, fazendo uso dessa última representação derivamos
    uma teoria de campos contínua em $(2+1)$ dimensões de espaço-tempo que apresenta pequenos
    \textit{pockets} do tipo buraco próximos às regiões nodais da zona de Brillouin em conjunto com um
    mecanismo não convencional para supercondutividade.


  • Mostrar Abstract
  • In this work we examine an alternative effective formulation for the $t$-$J$ model which is believed
    to capture the essential physics behind the underdoped regime of the high-$T_c$ cuprates. After recasting
    the original problem in this new representation, we check the consistency of our procedure and discuss
    some physical consequences of such a representation including, the crossover between the regimes of small
    and large Fermi surfaces which is observed experimentally. We then explore the possiblity of constructing a
    path integral representation for the $t$-$J$ quantum partition function departing from the proposed
    formulation. Finally, we use the latter formalism to derive a continuum effective field theory in $(2+1)$
    spacetime dimensions which features small hole-like pockets near the nodal regions of the Brillouin zone
    along with an unconventional mechanism for superconductivity.

3
  • PABLO JOSÉ LIMA SOARES
  • Polaritons em cristais fotônicos intercalados com grafeno

  • Orientador : EUDENILSON LINS DE ALBUQUERQUE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • EUDENILSON LINS DE ALBUQUERQUE
  • UMBERTO LAINO FULCO
  • FABIO FERREIRA DE MEDEIROS
  • Data: 08/08/2019

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  • Apresentamos a propagação de ondas eletromagnéticas em estruturas multicamadas periódicas e quasi-periódicas (tipo Fibonacci), intercaladas por uma camada de grafeno, usando um modelo teórico baseado no tratamento da matriz transferência para simplificar a álgebra, que pode ser bastante elaborada. A estrutura de multicamadas é composta por dois materiais A e B com índices de refração positivo e negativo na região de frequência terahertz (THz). A camada A é um semicondutor (carboneto de silício - SiC), com
    uma função dielétrica tipo plasmon-fônon e uma permeabilidade magnética constante. A camada B é um metamaterial (tantalato de lítio - LiTaO3) com uma função dielétrica do tipo plasmon-polariton e uma permeabilidade magnética do tipo Drude. Os espectros da banda fotônica são investigados não somente para o caso ideal, onde o índice de refração dependente da frequência de um dos materiais pode ser considerado constante na faixa de frequência considerada, bem como o caso mais realista, levando em conta um índice de refração dependente da frequência para ambos os materiais. A chamada região de zero-gap do índice de refração médio  da estrutura fotônica é também investigada. Apresentamos também uma análise quantitativa dos resultados, mostrando a distribuição das larguras de banda fotônicas permitidas para as altas gerações, o que dá uma boa visão sobre suas leis de localização e potência.


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  • We presented an electromagnetic wave propagation in periodic and quasiperiodic (Fibonacci type) multilayer structures, intercalated by a graphene layer, using a theoretical model based on a transfer matrix treatment to simplify the algebra which can be otherwise quite heavy. The multilayer structure is composed by two materials A and B with positive and negative refraction indexes in the terahertz (THz) region. Medium A is a semiconductor (silicon carbide - SiC), with a plasmon-phonon dielectric function and a constant magnetic permeability. Medium B is a metamaterial (lithium tantalate - LiTaO3) with a plasmon-polariton type dielectric function and a Drude type magnetic permeability. We discussed the photonic band gap spectra for both the ideal cases, where the refractive index dependent on the frequency of one of the materials can be considered constant in the the frequency range investigated, as well as the more realistic case, taking into account a frequency-dependent refraction index for both materials. The so-called zero-gap region of the mean refractive index  of the photonic structure is also investigated. We also presented a quantitative analysis of the results, pointing out the distribution of the allowed photonic bandwidths for high generations, which gives a good insight about their localization and power laws.

4
  • SAMIHR VALENTIM HERMES
  • Equação de Boltzmann Quântica e Hierarquia BBGKY

  • Orientador : TOMMASO MACRI
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DORY HELIO AIRES DE LIMA ANSELMO
  • SIMONE PAGANELLI
  • TOMMASO MACRI
  • Data: 04/10/2019

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  • Nesta dissertação teremos como foco ferramentas da física estatística aplicadas a problemas relacionados a condensação de Bose-Einstein em temperatura finita. Começaremos por uma breve introdução aos métodos clássicos, já conhecidas de cursos fundamentais. Em seguida, a partir de uma teoria cinética, obteremos as equações do movimento para átomos no estado condensado, bem como para as quasipartículas de Bogoliubov da nuvem térmica de átomos excitados. Através dessa descrição cinética, também vamos obter, a partir de princípios da mecânica quântica, a hierarquia de Born-Bogoliubov-Green-Kirkwood-Ygon (BBGKY), que pode ser truncada de forma que obtemos a Equação de Boltzmann-Vlasov. Por fim, iremos utilizar os mesmos princípios microscópicos para estudar o amortecimento das excitações coletivas no condensado de Bose-Einstein no regime térmico.


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  • In this work we will focus in statistical physics applied to problems of Bose-Einstien condensation at finite temperatures. We begin by a brief introduction to the classical methods, already well established by fundamental courses. Afterwards, starting from a kinetic theory, we will obtain the equations of motion for the atoms in the condensate state, as well as for the Bogoliubov quasiparticles of the thermal cloud of excited atoms. Through this kinetic description, we will also obtain, from quantum principles of quantum mechanics, the Born-Bogoliubov-Green-Kirkwood-Ygon (BBGKY) hierarchy, which can be truncated to obtain the Boltzmann-Vlasov Equation. Finally, we will use the same microscopic principles to study the damping of collective excitations of the Bose-Einstein condensate in the thermal regime.

5
  • YOXARA SÁNCHEZ VILLAMIZAR
  • Phenomenology of the Type-II seesaw model

  • Orientador : FARINALDO DA SILVA QUEIROZ
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DIEGO ALEJANDRO COGOLLO APONTE
  • CARLOS ANTÔNIO DE SOUSA PIRES
  • FARINALDO DA SILVA QUEIROZ
  • Data: 29/11/2019

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  • Nesta dissertação, serão revisados os aspectos teóricos e experimentais do modelo seesaw tipo II. O seesaw tipo II é um mecanismo que gera massas de neutrinos, adicionando um tripleto escalar fraco ao espectro do modelo padrão.  Este modelo é fenomenologicamente atraente porque pode gerar massas de neutrinos sem invocar novos efeitos físicos em escalas de energia muito alta. Revisamos as restrições provenientes dos parâmetros de precisão $\ rho $-electroweak e os dados de precisão eletrofraca. Posteriormente, discutiremos assinaturas de colisor do modelo de seesaw tipo II, com foco no Large Hadron Collider. Exibimos o espaço viável dos parâmetros do modelo seesaw tipo II e mostramos a complementaridade entre a física dos colisores e a violação do sabor do lepton. Esta dissertação representa um primeiro passo para o nosso objetivo, que é avaliar a sensibilidade do LHC de alta luminosidade e alta energia ao modelo de seesaw tipo II em conexão com a violação do sabor de lepton e a ordem de massa de neutrinos.


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  • In this dissertation the theoretical and experimental aspects of the type-II seesaw model will be reviewed. The type-II seesaw is a mechanism that generates neutrino masses by adding a weak-scalar triplet to the Standard Model spectrum. This model is phenomenologically attractive  because it can generate neutrino masses without invoking new physics effects at very high energy scales. We revisit the constraints coming from the $\rho$-parameter and electroweak precision data. Later we discuss collider signatures of the type II seesaw model focusing on the Large Hadron Collider. We exhibit the viable parameter space of the type II seesaw model and show the complementarity between collider physics and lepton flavor violation. This dissertation represents a first-step to our goal which is to assess the High-Luminosity and High Energy LHC sensitivity to the type II seesaw model in connection to lepton flavor violation and neutrino mass ordering.

6
  • ARTHUR LANNE RICARDO DE SOUZA
  • Integração das técnicas tape casting e magnetron sputtering para o desenvolvimento de sistemas multifuncionais moldáveis.

  • Orientador : MARCIO ASSOLIN CORREA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • Antonio Carlos Silva da Costa
  • BRUNO RICARDO DE CARVALHO
  • MARCIO ASSOLIN CORREA
  • Data: 17/12/2019

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  • A demanda crescente por sistemas eletrônicos de alto desempenho e baixo consumo de energia vêm impulsionando a descoberta de novos materiais e o estudo de suas propriedades físicas e químicas. Neste sentido, a integração de diferentes técnicas nos permite o desenvolvimento de materiais multifuncionais com propriedades e características específicas para determinadas aplicações tecnológicas. Neste cenário, esse trabalho apresenta uma proposta para produção de materiais híbridos por meio da integração entre as técnicas tape casting e magnetron sputtering. Para esta finalidade, o magnetron sputtering foi utilizado para depositar nanoestruturas na forma de filmes finos tricamadas Ni81Fe19/Cr/Ni81Fe19, utilizando como substrato fitas cerâmicas flexíveis de Al2O3 e ZrO2, produzidas via tape casting. Como padrão de comparação foram utilizados filmes semelhantes depositados sobre substrato rígido amorfo (vidro), que possuem propriedades bem exploradas na literatura. As lamas, suspensões dos materiais cerâmicos, apresentaram o comportamento pseudoplástico, que é o recomendado para o tape casting, constatado pelo ensaio de viscosidade. Os filmes foram produzidos com espessura total fixa em 300 nm, porém variando a espessura das camadas de Ni81Fe19 entre 75 e 142.5 nm e a espessura da camada de Cr entre 15 e 150 nm. A caracterização estrutural revelou que a mudança de substrato utilizado nos filmes não alterou as características estruturais do Ni81Fe19. A caracterização magnética revelou que os filmes sobre as fitas flexíveis apresentam a evolução da contribuição da anisotropia fora do plano com o crescimento da espessura das camadas Ni81Fe19, assim como a dependência das propriedades magnéticas com a espessura da camada de Ni81Fe19, resultados que refletem as propriedades magnéticas encontradas em filmes finos de Ni81Fe19 sobre vidro na literatura. Como base nestes resultados, identificamos que na deposição de filmes finos Ni81Fe19/Cr/Ni81Fe19, as fitas flexíveis conservam as características do Ni81Fe19, agregando propriedades magnéticas as fitas cerâmicas de Al2O3 e ZrO2, tornando assim estas fitas flexíveis excelentes candidatas para aplicações em dispositivos moldáveis como revestimento cerâmico-magnético


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  • The increased demand for low-power and high-performance electronic systems has been driving the discovery of new materials and the study of their physical and chemical properties. In this sense, the integration of different techniques allows us to develop multifunctional materials with specific properties and characteristics for certain technological applications. In this scenario, this work presents a proposal for the production of hybrid materials through the integration between tape casting and magnetron sputtering techniques. To this end, the magnetron sputtering technique was used to grow trilayered thin films nanostructures of Ni81Fe19/Cr/Ni81Fe19, using as substrates Al2O3 and ZrO2 ceramic flexible sheet produced by the tape casting technique. As a comparison standard, similar films were grown onto amorphous rigid substrate (glass), which has been widely studied in the literature. The slurries, suspensions of ceramic materials, presented the pseudoplastic behavior, which is recommended for the tape casting technique. The films were produced with a fixed total thickness of 300 nm, but varying the thickness of the Ni81Fe19 layers between 75 and 142.5 nm and the Cr layer thickness between 15 and 150 nm. The structural characterization revealed that the change of the used substrate did not modify the structural properties of Ni81Fe19 films. The magnetic measurements reveal that films produced onto flexible sheet show an evolution of the contribution of out-of-plane anisotropy with the increase of Ni81Fe19 layer thickness, as well as the dependence of magnetic properties with the Ni81Fe19 layer thickness, results that mirroring the magnetic properties found in Ni81Fe19 thin films on the glass in the literature. Based on these results, we were able to keep the magnetic properties of the Ni81Fe19 alloy, even when the flexible sheet of Al2O3 and ZrO2 ceramic tapes were employed. Thus we conclude that the flexible sheets are excellent candidates for moldable device applications as ceramic-magnetic coating.

Teses
1
  • JOSÉ ARCÊNIO DOS SANTOS LOURENÇO
  • Efeito Kondo em um Hamiltoniano não-Hermitiano simétrico PT

  • Orientador : RODRIGO GONCALVES PEREIRA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DMITRY MELNIKOV
  • DORY HELIO AIRES DE LIMA ANSELMO
  • LUIS GREGORIO DIAS DA SILVA
  • MARIA CAROLINA DE OLIVEIRA AGUIAR
  • RODRIGO GONCALVES PEREIRA
  • Data: 19/03/2019

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  • A física não-Hermitiana, juntamente com correlações fortes, possibilita o aparecimento de
    novos efeitos em sistemas quânticos abertos de muitos corpos com ganhos e perdas balanceados.
    Neste trabalho, propomos uma generalização para o modelo de impureza de Anderson que apresenta a
    inclusão de termos de hopping não-Hermitianos entre um ponto quântico e dois fios. Tais termos de
    hopping não-Hermitianos são simétricos pelo conjunto das simetrias de paridade (P) e inversão temporal
    (T ). Mapeamos o modelo no regime de um estado localizado ocupado por um único elétron levando ao
    modelo Kondo simétrico PT. Analisamos os efeitos de interação aplicando a abordagem de grupo de
    renormalização perturbativo. Encontramos que o efeito Kondo permanece se os acoplamentos estiverem
    abaixo de um valor crítico, que corresponde ao ponto excepcional da interação Kondo não-Hermitiana.
    Observamos que no regime da quebra espontânea de simetria PT , o efeito Kondo é suprimido e as
    propriedades de baixas energias são governadas por um ponto fixo de momento local com condutância
    nula.


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  • The non-Hermitian physics along with strong correlations allows the appearance of new effects
    in open quantum many-body systems with balanced gain and loss. In this work, we proposed a
    generalized Anderson impurity model that presents the inclusion of non-Hermitian hopping terms between
    an embedded quantum dot and two wires. Such non-Hermitian hopping terms are symmetric under the
    combined action of parity (P) and time reversal (T ). We mapped the model in the regime of a localized
    state occupied by a single electron leading to the PT -symmetric Kondo model . We analyzed the
    interaction effects by applying the perturbative renormalization group approach. We found that the Kondo
    effect persists if the couplings are below a critical value, which corresponds to the exceptional point of the
    non-Hermitian Kondo interaction. We observed that in the regime of the spontaneous breaking of PT -
    symmetry, the Kondo effect is suppressed and the low energy properties are governed by a local-moment
    fixed point with zero conductance.

2
  • RICARDO BORGES DA COSTA
  • : Magnetoresistencia Perturbativa e Fenômenos de Caloritrônica de Spin em Nanoestruturas Magnéticas

  • Orientador : ALEXANDRE BARBOSA DE OLIVEIRA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ALEXANDRE BARBOSA DE OLIVEIRA
  • DORY HELIO AIRES DE LIMA ANSELMO
  • MARCIO ASSOLIN CORREA
  • CARLOS CHESMAN DE ARAUJO FEITOSA
  • JOÃO MARIA SOARES
  • ROBERTO LÁZARO RODRIGUEZ SUAREZ
  • Data: 07/06/2019

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  • Neste trabalho foram realizados estudos em filmes finos magnéticos com o objetivo de abordar duas linhas de investigação: (a) entendimento do mecanismo de interação em bicamadas acopladas do tipo ferromagnética/antiferromagnética (FM/AF). Neste caso as anisotropias rotatória e unidirecional (Exchange bias) foram investigadas com uma nova técnica experimental de caracterização magnética, que permite testar os modelos teóricos usados para explicar os fenômenos decorrentes dessas anisotropias. Esta técnica recebeu o nome de magnetorresistência perturbativa (PMR) e foi desenvolvida e aprimorada durante o doutorado. Investigou-se também, com uso da PMR, filmes simples com anisotropias uniaxial e cúbica [100]. Dois tipos de medidas de PMR foram empregadas na caracterização magnética: a medida de PMR em função do módulo do campo magnético aplicado na amostra e a medida de PMR em função da variação do ângulo de aplicação desse campo magnético (PMR angular). A partir das investigações envolvendo a técnica de PMR, outras ideias surgiram, acarretando desdobramento do trabalho, como será detalhado no capítulo de resultados; a outra linha de investigação, (b) envolve o controle e o entendimento da geração/detecção de corrente de spin a partir de gradiente de temperatura. Neste caso, uma montagem experimental foi desenvolvida para aplicar gradiente de temperatura perpendicular ao plano do filme magnético. Como consequência, efeitos clássicos e quânticos são responsáveis por gerar

    diferença de potencial na superfície do filme e que pode ser medida através de um nanovoltímetro. A detecção de corrente de spin a partir de diferença de potencial elétrico necessita de uma engenharia de filme fino, pois a corrente pura de spin não gera diferença de potencial elétrico. Neste trabalho será detalhado como é possível detectar diferença de potencial elétrico devido à corrente de spin. O parâmetro que caracteriza a eficiência da conversão de corrente de spin em corrente de carga (voltagem) é de grande importância para a engenharia de futuros dispositivos baseados em corrente de spin. Particularmente neste trabalho foram realizados esforços para caracterizar a eficiência de materiais ferromagnéticos, uma vez que na literatura são utilizados materiais não-magnéticos como a platina (Pt) e o tântalo (Ta). Além disso, realizou-se um estudo a respeito da geração e detecção de corrente de spin em sistemas FM/AF/NM, onde caracterizou-se a influência da camada AF (NiO, nesse caso) sobre a voltagem medida na camada NM. Nessa investigação, verificou-se que para algumas espessuras de NiO, há uma amplificação da corrente de spin no sistema.


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  • Pré-defesa Doutorado

3
  • RODRIGO DA SILVA SOBRINHO
  • Excesso de infravermelho em estrelas análogas rotacionais do Sol: à procura de exo-cinturões de asteroides

  • Orientador : JOSE RENAN DE MEDEIROS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • BRUNO LEONARDO CANTO MARTINS
  • EDUARDO JANOT PACHECO
  • IZAN DE CASTRO LEÃO
  • JOSE RENAN DE MEDEIROS
  • MARIA LIDUINA DAS CHAGAS
  • Data: 27/06/2019

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  • Observações de discos de matéria circunstelares fornecem uma poderosa ferramenta para nossa compreensão da dinâmica dos sistemas planetários. Análogos aos cinturões de asteroides do Sistema Solar, tais discos resultam, principalmente, da colisão do material sólido remanescente do processo de formação planetária. Mesmo que a literatura atual descreva a presença de discos circunstelares em centenas de estrelas da Sequência Principal, sua detecção em torno de estrelas semelhantes ao Sol ainda é bastante incomum. Nesse contexto, o presente estudo é centrado na busca por discos de detritos orbitando estrelas com parâmetros físicos superficiais similares aos valores solares, incluindo, particularmente, o período de rotação, a partir de observações fotométricas no infravermelho, nas bandas 3,4, 4,6, 12 e 22 μm realizadas pela missão espacial WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer). Como objetivo central, foi definida uma amostra de 881 estrelas com temperatura efetiva, metalicidade, gravidade e período de rotação similares aos valores solares. Essas estrelas, aqui definidas como análogas rotacionais do Sol, têm um período de rotação bem determinado, calculado a partir da modulação fotométrica identificada em curvas de luz coletadas pela sonda espacial Kepler. Seis estrelas, KIC 1868785, 7267949, 7435796, 10533222, 11352643 e KIC 11666436, apresentam indícios claros de excesso infravermelho, um diagnóstico revelador da presença de discos de matéria circunstelar orbitando as mesmas. Os discos de matéria detectados se mostram muito mais densos e brilhantes do que a poeira zodiacal do Sistema Solar, apontando para uma origem associada a eventos violentos recentes.


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  • Observations of circunstelar matter disks provide a powerful tool for our understanding of planetary systems dynamics. Analogs to the Solar System asteroid belts, such disks results, mainly, from the collision of remaining solid material from the planetary formation process. Even if the current literature describe the presence of circunstelar disk in hundreds of Main Sequence stars, its detection around stars similar to the Sun is still very uncommom. In this context, this present study is focused on the search for debris disk orbiting stars with superficial physical parameters similar to solar values, including, particularly, rotation period, from photometric observations in the infrared, in
    the 3.4, 4.6, 12 and 22 μm bands, made by the space mission WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer). As central object, a sample of 881 stars was defined with effective temperature, metallicity, gravity and rotation period similar to solar values. These stars, defined here as rotational analog to the Sun, have a well determined rotation period, calculated from photometric modulation identified in light curves obtained by the space telescope Kepler. Six stars, KIC 1868785, 7267949, 7435796, 10533222, 11352643, and KIC 11666436, present clear signs of infrared excess, a revealing diagnosis of the presence of circunstellar matter orbiting them. The disks of matter detected are much more dense and luminous than the Solar System zodiacal dust, pointing to a origin associated to recent violent events.

4
  • WILLIAM JOUSE COSTA DA SILVA
  • VÍNCULOS OBSERVACIONAIS EM MODELOS COSMOLÓGICOS NÃO ADITIVOS: DA VISCOSIDADE VOLUMAR À DINÂMICA

  • Orientador : RAIMUNDO SILVA JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JAILSON SOUZA DE ALCANIZ
  • LEO GOUVEA MEDEIROS
  • LUCIANO RODRIGUES DA SILVA
  • RAIMUNDO SILVA JUNIOR
  • RODRIGO FERNANDES LIRA DE HOLANDA
  • VALERIO MARRA
  • Data: 28/08/2019

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  • A partir das atuais observações cosmológicas, a matéria escura e a energia escura são as componentes energéticas que dominam a evolução e a dinâmica do universo presente, à medida que a matéria bariônica e radiação tem uma parcela menor que 5% da energia total cósmica. Ainda que necessários para descrever alguns dados observacionais, a natureza do setor escuro permanece um mistério para a Cosmologia. Nesta tese, estudamos modelos cosmológicos com viscosidade volumar. Dotado de uma interpretação alternativa da viscosidade volumar e da dinâmica do universo a partir de efeitos microscópicos baseados na
    Mecânica Estatística não-aditiva, propomos uma extensão do modelo ΛCDM. Este cenário leva em conta efeitos não-aditivos sobre a lei de equipartição de energia, bem como uma interpretação de matéria escura viscosa através da correspondência não-extensiva/dissipativa (NexDC). A fim de impor vínculos observacionais nos parâmetros do modelo e comparar modelos, realizamos uma Análise Bayesiana considerando os dados de supernova do tipo Ia, oscilações acústicas bariônicas e radiação cósmica de fundo. Os resultados obtidos foram que o efeito de viscosidade não-extensiva é descartado em 1σ de confiança, mas em 2σ de confiança temos um cenário com viscosidade. Do ponto de vista de comparação de modelos, os modelos propostos têm evidências inconclusivas desfavoráveis em respeito ao ΛCDM. Na segunda parte da tese, consideramos uma descrição de energia escura viscosa nos escopos da dinâmica do universo modificado pela teoria não-aditiva bem como a padrão. Com a finalidade de impor limites observacionais, realizamos uma Análise Bayesiana usando dados de cronômetros cósmicos, supernova do tipo Ia, oscilações acústicas bariônicas e radiação cósmica de fundo. Como decorrência da análise, obtemos que uma viscosidade volumar é descartada em 1σ no contexto de energia escura. No quesito comparação modelos, podemos concluir que os modelos de energia escura viscosa também são descartados se comparados ao modelo ΛCDM.


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  • From current cosmological observations, dark matter and dark energy are the energetic components that dominate the evolution and dynamics of the present universe, as baryonic matter and radiation have a share of less than 5% of total cosmic energy. Although necessary to describe some observational data the nature of the dark sector remains a mystery to cosmology. In this thesis, we study a cosmological models scenarios with bulk viscosity. Endowed with an alternative interpretation of the bulk viscosity and the dynamics of the Universe from the microscopic effects based in the nonadditive Statistical Mechanics we propose a extended ΛCDM model. This scenario take account nonadditive effects about the energy equipartition theorem as well as an interpretation of the viscous dark matter through nonextensive/dissipative correspondence (NexDC). In order to impose observational constraints on model parameters and compare models, we implement a Bayesian Analysis considering data from the type Ia supernovae, baryon acoustic oscillations and cosmic background radiation. The results obtained were that the non-extensive viscosity effect is discarded at 1σ confidence, but at 2σ we have a scenario with viscosity. From a model comparison point of view, the proposed models have unfavorable inconclusive evidence regarding the ΛCDM. In the second part of the thesis, we consider a description of viscous dark energy in the scope of universe dynamics modified by nonadditive theory as well as the standard. In order to impose observational limits, we performed a Bayesian Analysis using data from cosmic chronometers, type Ia supernova, baryonic acoustic oscillations, and cosmic background radiation. As a results of the analysis, we obtain that a bulk viscosity is discarded in 1σ in the dark energy context. In the comparison models, we can conclude that the viscous dark energy models are also discarded compared to the ΛCDM model.

5
  • CLAUDIVAN MOREIRA DE SOUZA
  • EFEITOS TERMOMAGNÉTICOS EM AGLOMERADOS DE NANOPARTÍCULAS MAGNÉTICAS

  • Orientador : ARTUR DA SILVA CARRICO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANA LUCIA DANTAS
  • ARTUR DA SILVA CARRICO
  • FELIPE BOHN
  • LEONARDO LINHARES OLIVEIRA
  • SUZANA NOBREGA DE MEDEIROS
  • Data: 25/10/2019

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  • Pesquisas recentes tem estudado as propriedades magnéticas de aglomerados superparamagnéticos de nanopartículas com possibilidade de aplicações em sistemas de controle de administração de fármacos, ressonância magnética, hipertermia magnética, etc. Neste mesmo tempo, vários pesquisadores estudaram o fenômeno de histerese térmica em diferentes circunstâncias e sistemas. Outro objeto que tem concentrado esforços na pesquisa atual é o efeito magnetocalórico em diferentes estruturas com foco na aplicação em tecnologia de refrigeração magnética. O objetivo deste trabalho é investigar o fenômeno de histerese térmica em aglomerados superparamagnéticos de nanopartículas de magnetita (Fe3O4) e de Gadolínio (Gd) de geometrias esférica e elipsoidal e analisar o impacto da interação dipolar na estabilidade térmica do sistema, assim como investigar o efeito magnetocalórico em aglomerados de nanopartículas de Gd. Para isto, investigamos a curva de magnetização térmica dos aglomerados com diferentes excentricidades, com a dimensão da ordem de centenas de nanômetros composto por partículas de Fe3O4 de 9 nm a 12 nm de diâmetro e partículas de Gd de 5.5 nm a 20 nm, com densidade variável e distribuídas nos aglomerados, uniformemente. Consideramos uma faixa de temperatura de 200 a 1200 K, calculamos as curvas de resfriamento e aquecimento, assim como analisamos as fases magnéticas do sistema sob o efeito de um campo magnético externo baixo e constante. Foi calculado a variação de entropia  para um intervalo de campo externo para sistemas de algomerados elipsoidais de Gd. Em nosso modelo, não consideramos efeitos de anisotropia magnetocristalina. A anisotropia presente no sistema é proveniente da forma dos aglomerados e da interação dipolar que naturalmente produz um efeito anisotrópico. Observamos que o campo dipolar tem uma contribuição relevante na formação da histerese térmica. Em aglomerados esféricos não observamos a formação de histerese térmica, nestes aglomerados a sequência de fases magnéticas no ramo de resfriamento e aquecimento são idênticas. Nos aglomerados elipsoidais de excentricidade 0.97 observou-se a formação de histerese térmica associada a uma sequência de fases magnéticas características da elipse e fortemente influenciada pela ação do campo dipolar das nanopartículas. Foi observado o efeito magnetocalórico inverso em aglomerados elipsoidais de alta excentricidade que tem o estado Antiferromagnético como estado natural de magnetização. Os resultados indicam que as fases magnéticas que levam ao surgimento da histerese térmica são resultantes da competição entre as energias Zeemann, térmica e dipolar associada ao efeito da topologia do aglomerado. Portanto, nos sistemas analisados neste estudo, os parâmetros acima citados podem controlar o surgimento e a caracterização da histerese térmica e do efeito magnetocalórico.


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  • Recent research has studied the magnetic properties of nanoparticle superparamagnetic clusters with the possibility of applications in drug delivery control systems, magnetic resonance imaging, magnetic hyperthermia, etc. At the same time, several researchers have studied the phenomenon of thermal hysteresis under different circumstances and systems. Another object that has concentrated efforts in current research is the magnetocaloric effect on different structures focusing on the application in magnetic cooling technology. The objective of this work is to investigate the phenomenon of thermal hysteresis in superparamagnetic clusters of magnetite (Fe3O4) and Gadolinium (Gd) with spherical and ellipsoidal geometry and to analyze the impact of dipolar interaction on the thermal stability of as well as to investigate the magnetocaloric effect on Gd nanoparticle clusters. For this, we investigated the thermal magnetization curve of clusters with different eccentricities, with the size of the order of hundreds of nanometers composed of particles of Fe3O4 from 9 nm to 12 nm in diameter and Gd particles of 5.5 nm to 20 nm, with

    variable density and evenly distributed in the clusters. We consider a temperature range from 200 to 1200 K, calculate the cooling and heating curves, as well as analyze the magnetic phases of the system under the effect of a low and constant external magnetic field. The entropy range  was calculated for an external field range for Gd ellipsoidal cluster systems. In our model, we do not consider effects of magnetocrystalline anisotropy. The anisotropy present in the system comes from the shape of the clusters and the dipolar interaction that naturally produces an anisotropic effect. We observe that the dipolar field

    has a relevant contribution in the formation of thermal hysteresis. In spherical clusters we do not observe the formation of thermal hysteresis, in these clusters the sequence of magnetic phases in the cooling and heating branch are identical. In ellipsoidal clusters of eccentricity 0.97, the formation of thermal hysteresis associated with a sequence of magnetic phases characteristic of the ellipse was strongly influenced by the action of the dipolar field of the nanoparticles. The inverse magnetocaloric effect was observed in high eccentricity ellipsoidal clusters that have the Antiferromagnetic state as the natural state of magnetization. The results indicate that the magnetic phases that lead to the emergence of thermal hysteresis result from the competition between Zeemann, thermal and dipolar energies associated with the effect of the cluster topology. Therefore, in the systems analyzed in this study, the above parameters can control the appearance and characterization of thermal hysteresis and magnetocaloric effect.

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  • SERGIO MURILO DA SILVA BRAGA MARTINS JUNIOR
  • Dinâmica Generalizada para Sistemas Magnéticos Nanoestruturados

  • Orientador : ARTUR DA SILVA CARRICO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANA LUCIA DANTAS
  • ARTUR DA SILVA CARRICO
  • JOSE HUMBERTO DE ARAUJO
  • LEONARDO LINHARES OLIVEIRA
  • SILAS SARMENTO PEDROSA
  • SUZANA NOBREGA DE MEDEIROS
  • Data: 13/11/2019

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  • A emissão de microondas por materiais magnéticos em frequências bem localizadas é de grande interesse para futuras aplicações em nanotecnologia. Nesse trabalho foi desenvolvido um modelo generalizado para estudar os espectros de excitações de sistemas magnéticos nanoestruturados fazendo uso de simulações micromagnéticas, da matriz resolvente da equação de Landau-Lifshitz e do tensor de susceptibilidade dinâmica. A primeira parte do trabalho foi dedicada ao desenvolvimento analítico das equações de movimento para um sistema nanoestruturado, segundo a teoria micromagnética, e das expressões dos elementos da matriz resolvente e dos elementos do tensor de susceptibilidade dinâmica generalizado. Foram, então, feitas aplicações dos modelos teóricos a sistemas como nanofitas ferromagnéticas magnetizadas uniformemente, paredes de domínio nucleadas em nanofitas ferromagnéticas acopladas a um substrato vicinal antiferromagnético e vórtices magnéticos em nanodiscos circulares. A matriz resolvente permite obter a densidade espectral de estados, e foi aplicada ao estudo de paredes de domínio. Foram identificados alguns modos de oscilação de paredes de domínio localizados em uma faixa de frequência que antecede a banda associada aos domínios magnéticos, e, através do tensor de susceptibilidade dinâmica, puderam ser identificados a distribuição espacial das excitações ao longo de toda a nanoestrutura. Com isso, podem ser analisadas as semelhanças e diferenças entre as excitações magnéticas localizadas nos domínios, nas paredes de domínio e no centro de vórtices magnéticos. Os modelos desenvolvidos nesse estudo, poderão ser usados para prever as frequências de campos de micro-ondas e para a excitar especificamente cada um dos modos de oscilação observados.


  • Mostrar Abstract
  • Microwave emission by magnetic materials at well-localized frequencies is of great interest for future nanotechnology applications. Theoretical models were developed in this work to study the excitation spectra of nanostructured magnetic systems. We use micromagnetic simulations, the Landau-Lifshitz resolvent matrix and a generalized dynamic susceptibility tensor. The first part of this work is devoted to setting the Landau-Lifshitz equations of motion for a nanostructured system composed, according to the micromagnetic theory, and the elements of the Landau-Lifshitz equations resolvent matrix, as well as the elements of the dynamic susceptibility tensor. The theoretical models are then applied to describe the excitation spectra of systems such as uniformly magnetized ferromagnetic nanostripes, domain walls of ferromagnetic nanostripes coupled to antiferromagnetic vicinal substrates and magnetic vortices of circular nanodisks. The resolvent matrix allows obtaining the spectral density of states, and is applied to the study the spectra of domain walls, allowing the characterization of some modes of walls oscillations in a frequency range below the magnetic domain spectral band. Using the dynamic susceptibility tensor, the spatial distribution of resonance modes along the entire nanostructure could be identified. Thus, the similarities and differences between the domain, domain wall and vortex magnetic excitations can be investigated using the theoretical models developed in this study. Thus, we suggest, it possible to predict microwave field values to excite each of the observed oscillation modes.

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  • LUCIANO LUIZ ALENCAR DE OLIVEIRA
  • A ROTAÇÃO ESTELAR REVELADA PELA MODULAÇÃO FOTOMÉTRICA

  • Orientador : JOSE RENAN DE MEDEIROS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • BRUNO LEONARDO CANTO MARTINS
  • IZAN DE CASTRO LEÃO
  • JOSE RENAN DE MEDEIROS
  • LEONARDO ANDRADE DE ALMEIDA
  • MARIA LIDUINA DAS CHAGAS
  • Data: 16/12/2019

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  • A rotação é um dos parâmetros mais importantes na astrofísica e seus efeitos são observados em toda as fases evolutivas, a partir de sua formação. O presente trabalho traz uma análise da rotação a partir de medidas fotométricas ao longo do diagrama Hertzsprung-Russell (diagrama HR), para estrelas em diferentes estágios evolutivos, tais como: sequência principal, subgigantes, gigantes, gigantes brilhantes e supergigantes Ib. Utilizamos os modelos de evolução estelar com rotação cujas metalicidades são de z = 0, 002 e z = 0, 014, apresentados respectivamente por Georgy et al. (2013b) e Ekström et al. (2012). Por intermédio das medidas de velocidade de rotação angular, Ω, presentes nos modelos, nós estimamos os períodos de rotação para cada traçado evolutivo (com massas que variam entre 0, 8M
     < M ≤ 20M
    ) e consequentemente determinamos as linhas de isoperíodos de rotação com uso da técnica de interpolação spline cúbica para a região de temperatura efetiva 3.500 < Tef ≤ 10.500 K e luminosidade −1, 0 < Log (L/L
    ) ≤ 5, 5. A técnica de interpolação foi aplicada aos valores médios de ±5% das medidas desejadas, as quais são 5, 15, 25, 50 e 100 dias. Combinando os isoperíodos à distribuição dos valores dos períodos de rotação de nossas amostras, nós observamos que há uma significativa congruência entre os dados teóricos e os dados observacionais, muito embora outras análises possam indicar divergência. Além disso, nossos resultados demonstram que a descontinuidade do período de rotação ocorre de modo gradual e em todas as classes de luminosidade, tanto no sentido vertical (dependente apenas da massa estelar), quanto horizontal (dependente da temperatura efetiva) no diagrama HR.


  • Mostrar Abstract
  • Rotation is one of the most important parameters in astrophysics and its effects are observed in all evolutionary stage, since the beginning. This present work shows an analysis of the rotation from photometric measures along the Hertzsprung-Russell diagram (HR diagram), for stars in different evolutionary stages, such as: main sequence, subgiants, giants, bright giants and supergiants Ib. We use stellar evolution models with rotation, in which the metallicity are z = 0, 002 and z = 0, 014, presented respectively by Georgy et al. (2013b) and Ekström et al. (2012). Through the measurement of angular rotation velocities, presented in the models, we estimate the rotation period for each evolutionary track (with masses ranging from 0, 8M
     < M ≤ 20M
    ) and consequently we determine the rotation isoperiodic lines using the interpolation technique cubic spline for a effective temperature region 3.500 < Tef ≤ 10.500 K and luminosity −1, 0 < Log (L/L
    ) ≤ 5, 5. The interpolation technique was utilized to the mean values ±5% of the desired measurements, which are 5, 15, 25, 50 and 100 days. Combining the isoperiods with the distribution of our sample’s rotation period values, we observe that there is a significant congruence between the theoretical data and the observational data, even though another analysis may indicate a divergence. In addition, our results show that the discontinuity of the rotation period happens gradually and in every luminosity class, in the vertical direction (depending only on the stellar mass), as well as in the horizontal direction (depending on the effective temperature) in the HR

    diagram.

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  • SUZIERLY ROQUE DE LIRA ARAUJO
  • Sobre a variabilidade fotométrica em estrelas anãs brancas

  • Orientador : JOSE RENAN DE MEDEIROS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • BRUNO LEONARDO CANTO MARTINS
  • IZAN DE CASTRO LEÃO
  • JOSE RENAN DE MEDEIROS
  • LEONARDO ANDRADE DE ALMEIDA
  • MARIA LIDUINA DAS CHAGAS
  • Data: 17/12/2019

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  • A variabilidade fotométrica pode fornecer informações importantes acerca das anãs brancas, sejam elas relacionadas à rotação ou à presença de companheiros - planetários, subestelares ou remanescentes estelares. A rotação pode direcionar o estudo da formação das anãs brancas, uma vez que ela é um remanescente do momento angular dessas estrelas, o qual passou por várias etapas da evolução estelar. Já a presença de companheiros subestelares ou remanescentes estelares, além de fornecer informações sobre a evolução estelar nos estágios finais dessas estrelas, pode ter um papel importante nessa evolução. A alta precisão fotométrica e o grande número de dados fornecidos pelas grandes missões espaciais, como Kepler e K2, aliados às ferramentas adequadas, possibilitam a análise da variabilidade fotométrica das estrelas anãs brancas. A fim detectar as periodicidades presentes nas curvas de luz obtidas por essas missões, várias transformações matemáticas têm sido aplicadas, tais como a transformada de Fourier, uma das mais utilizadas na Astrofísica, e a transformada Wavelet, que tem sido aplicada nas mais diversas áreas, incluindo Estatística, Geofísica, codificação e compressão de imagens, turbulência e a Astrofísica. A transformada Wavelet é uma ferramenta poderosa, pois apresenta funções localizadas no tempo, possibilitando a identificação da evolução temporal de diversos fenômenos, tornando-a ideal para analisar sinais não-estacionários. Nesse contexto, utilizamos essas ferramentas com o intuito de estudar a variabilidade fotométrica de 25 anãs brancas observadas pela missão Kepler. A partir das curvas de luz dessas anãs brancas, analisamos os periodograma Lomb-Scargle, determinamos os possíveis mecanismos físicos responsáveis pelas modulações encontradas e apresentamos os espectros wavelet locais e globais. O primeiro, é interpretado como sendo a distribuição de energia do sinal, enquanto o segundo é a integração temporal do mapa local. Finalmente, discutimos significado físico desses resultados, estabelecendo um comparativo entre as periodicidades determinadas através deste trabalho e aquelas encontradas na literatura.


  • Mostrar Abstract
  • Photometric variability can provide important information about white dwarfs, whether related to rotation or the presence of companions - planetary, substellar or stellar-remnant. The rotation can provide clues to the physics of white dwarf formation, once it is a remnant of their angular momentum, which went through several stages of stellar evolution. The presence of substellar companions or stellar-remnant provides clues about the final stages of stellar evolution and plays an important role in that evolution. The high photometric precision and the large amount of data provided by space missions, such as Kepler and K2, combined with the correct tools, make it possible to analyze the photometric variability of white dwarf stars. In order to detect the relative periodicities, present in the light curve obtained by these space missions, several mathematical transformations have been applied, such as the Fourier transform, one of the most used in astrophysics, and the Wavelet, which has been applied in a wide range of areas, including Statistics, Geophysics, Image Coding and Compression, Turbulence and Astrophysics. The Wavelet transform is a powerful tool, since it has functions located in both frequency and time, allowing the detection of the temporal evolution of various phenomena, which makes it ideal for analyzing non-stationary signals. In this context, we use these tools in order to study the photometric variability of 25 white dwarf stars observed by the Kepler mission. From the light curves of these stars, we analyze the Lomb-Scargle periodograms, determine the possible physical mechanisms responsible for the detected modulations and perform local and global wavelet spectra. The first one is interpreted as the signal energy distribution, while the second one is the temporal integration of the local map. Finally, we discuss the physical meaning of the results by establishing a comparative study between the periodicities determined in this work and those found in literature.

2018
Dissertações
1
  • RUTE MELO DE OLIVEIRA
  • Ligações Preferenciais em Redes Complexas: Modelo da Desafinidade

  • Orientador : LUCIANO RODRIGUES DA SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • LUCIANO RODRIGUES DA SILVA
  • MARCOS VINICIUS CANDIDO HENRIQUES
  • RAIMUNDO SILVA JUNIOR
  • SAMURAÍ GOMES DE AGUIAR BRITO
  • Data: 02/03/2018

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  •  Muitos sistemas podem ser representados por redes complexas, uma vez que são caracterizados
    por vários constituintes que interagem entre si. Diante disso, o estudo de redes tornou-se bastante popular na comunidade científica, nas diversas áreas de pesquisas. Buscando entender o comportamento de alguns sistemas reais, inúmeros modelos de redes foram propostos. Neste trabalho, elaboramos e discutimos um modelo dinâmico de rede complexa, baseado no modelo de Bianconi-Barabasi. Alteramos a regra de ligação preferencial inserindo um fator que representa a desafinidade entre os sítios. O fator desafinidade informa sobre a desigualdade entre os parâmetros de qualidades. Nosso modelo é representado pela seguinte regra de ligação preferencial: Πi= (|ηi-ηj|ki)\(Σ|ηi-ηj|kj). Desse modo, dois fatores são responsáveis pela competição por ligações: (i) conectividade, os sítios mais conectados são favoráveis a receber mais conexões, e (ii) desafinidade, ligações entre sítios com qualidades distintas são mais propensas a serem formadas. Por meio de simulações numéricas, calculamos a distribuição de grau P(k), evolução temporal da
    conectividade dos sítios e outras propriedades intrínsecas ao estudo de redes. Um resultado interessante estudado foi a entropia da distribuição de grau, que mostrou-se invariante pelo tamanho da rede, como esperado, no entanto, varia com m (número de conexões que o sítio faz ao chegar na rede).


  • Mostrar Abstract
  •  Many systems can be represented by complex networks once that they are characterized by
    several constituents interacting with each other. Because that, the study of the networks has become very popular in the scientific community, in the different areas of research. Seeking to understand the behavior of some real systems, many models were proposed. In this work, we elaborate and discuss a complex dynamic network model, based on the Bianconi-Barabasi model. We changed the preferential attachment rule by inserting a factor representing a dissimilarity between the sites. The dissimilarity factor informs us about the differences between the fitness parameter. Our model is represented by the following preferential attachment rule: Πi= (|ηi-ηj|ki)\(Σ|ηi-ηj|kj). In this way, two factors are responsible by the competition for links: (i) connectivity, the most connected sites are favorable to receive more connections, and (ii) dissimilarity, sites with different fitness are more likely to establish connections. We numerically computed, the connectivity distribution of the network P(k), the connectivity temporal evolution of the sites and others intrinsic properties in the study of networks. An interesting result studied was the degree distribution entropy, which revealed invariant by the network's size, as expected, however, changes with m (number of links at each step of time).

2
  • CARLOS AUGUSTO DE MORAES IGLESIAS
  • Comportamento térmico em regime não-adiabático de nanopartículas superparamagnéticas sob ação de um campo magnético oscilante

  • Orientador : FELIPE BOHN
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANA LUCIA DANTAS
  • FELIPE BOHN
  • LUIZ FELIPE CAVALCANTI PEREIRA
  • SUZANA NOBREGA DE MEDEIROS
  • Data: 09/03/2018

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  • O fenômeno de aquecimento de nanopartículas magnéticas a partir da aplicação de um campo magnético oscilante é um tema que tem despertado grande interesse da comunidade científica nas últimas décadas. Este fato é uma consequência da existência de desafios tanto no contexto de física fundamental, quanto do ponto de vista de aplicações biomédicas, tais como no tratamento de tumores e liberação termicamente controlada de fármacos. Desta forma, a completa compreensão do comportamento destes sistemas com dimensões reduzidas se torna uma questão importante, bem como a otimização do processo de produção e das propriedades destes materiais, uma tarefa desafiadora. Neste trabalho, realizou-se uma investigação teórica e experimental relacionada à resposta térmica de nanopartículas superparamagnéticas de MgO.Fe2O3 e FeO.Fe2O3. Específicamente, buscou-se o entendimento da dependência da taxa de absorção específica com parâmetros tais como composição e diâmetro médio das nanopartículas, assim como amplitude e frequência do campo magnético aplicado. Aqui, propõe-se um modelo teórico para descrever o comportamento térmico de suspensões de nanopartículas magnéticas, fornecendo informações adicionais em termos de parâmetros bem conhecidos na literatura. Para se avaliar a consistência da teoria proposta, aplica-se o modelo teórico a fim de se descrever as curvas de hipertermia magnética obtidas experimentalmente. Para se obter as curvas de hipertermia magnética, desenvolveu-se um sistema experimental com capacidade de geração de campos magnéticos com frequências até 100 kHz e amplitudes de até 200 Oe. O excelente acordo entre os resultados teóricos e experimentais fornece suporte para confirmar a validade de nossa abordagem para a descrição do comportamento térmico de nanopartículas magnéticas sob ação de um campo magnético oscilante.


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  • The phenomena of raising the temperature of magnetic nanoparticles under an alternating magnetic field, known as magnetic hyperthermia, is an outstanding field, which gives rise to challenges in the context of fundamental physics and providing new roads to applications, such as in the cancer treatment and in the control of thermally activated drug delivery. Thus, the complete understanding of the behavior of these systems with reduced dimensions becomes a key point and the optimization of the production processes and the properties of these materials, a challenging task. In this work, we perform a theoretical and experimental investigation of the magnetic hyperthermia in MgO.Fe2O3 and FeO.Fe2O3 superparamagnetic nanoparticles. Specifically, we aim to fully understand the influence of the composition, nanoparticle size, as well as amplitude and frequency of the field on the specific absorption rate of the samples. Here, we propose a theoretical model to describe the thermal behavior of magnetic nanoparticles, providing further insights on well-known parameters found in literature. To test the robustness of the approach, we apply the theoretical model to describe the magnetic hyperthermia curves obtained experimentally. To obtain the magnetic hyperthermia curves, an experimental system is developed, making possible to generate magnetic fields with frequency up to 100 kHz and amplitude up to 200 Oe. The excellent agreement between theoretical and experimental results provides support to confirm the validity of our approach to describe the thermal behavior of magnetic nanoparticles.

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  • LUCAS MARQUES DA SILVA
  • Síntese, caracterização estrutural e magnética de hexaferritas de bário dopadas com La3+ e Co2+

  • Orientador : JOSE HUMBERTO DE ARAUJO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE HUMBERTO DE ARAUJO
  • SUZANA NOBREGA DE MEDEIROS
  • JOÃO MARIA SOARES
  • Data: 06/04/2018

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  • A hexaferrita de bário, um óxido de ferro de geometria hexagonal, desempenha atualmente um importante papel tecnológico em aplicações como ímãs permanente, dispositivos de microondas e gravação magnética. Neste trabalho, investigamos os efeitos da dopagem com íons de La3+ e Co2+ sobre as propriedades magnéticas e estruturais da hexaferrita de bário. Duas séries de amostras foram produzidas, Ba1-αLaαFe12-xCoxO19 com  α=0,30, x=(0,0; 0,25; 0,50; 0,75; e 1,0) e α=0,10, x=(0,25 e 0,50). As amostras foram sintetizadas através do método de Reação por Coordenação Iônica em matriz polimérica de quitosana e calcinados ao ar em 900 °C/4 h. A caracterização foi realizada por difratometria de raio X, microscopia eletrônica varredura, magnetometria de amostra vibrante, espectroscopia Mössbauer e sistema de medição de propriedades físicas. Os difratogramas de raio X revelaram a presença da fase cristalina do tipo BaFe12O19 em todas as amostras, com tamanho médio de partícula variando entre 71 - 58 nm, diminuindo com a dopagem. As micrografias eletrônicas apresentaram uma morfologia de partícula na forma de nanobastões e nanoplaquetas, com comprimentos e diâmetros variando em torno de 190 nm e 70 nm, respectivamente. As análises detectaram impurezas de α-Fe2O3 e γ-Fe2O3, para a série com α =0,30. Os resultados das curvas M x H mostraram uma dependência da magnetização de saturação e coercividade com a dopagem, variando entre 62,9 - 68,8 emu/g, e 5,78 - 2,79 kOe, respectivamente. Uma melhora significativa (~10%) na magnetização de saturação foi observada na amostra Ba0,9La0,1Fe11,75Co0,25O19. As investigações através da espectroscopia Mössbauer demonstraram que a substituição do íon de Fe3+ por íons de Co2+ ocorreram com maior preferência em sítios específicos da hexaferrita de bário. Nas medidas M x T foi detectado o efeito Hopkinson, um aumento da magnetização nas proximidades da temperatura de Curie.


  • Mostrar Abstract
  • The barium hexaferrite, an iron oxide of hexagonal geometry, currently plays an important technological role in applications such as permanent magnets, microwave devices, and magnetic recording. In this work, we investigated the effects of doping with La3+ and Co2+ ions on the magnetic and structural properties of barium hexaferrite. Two series of samples were produced, Ba1-αLaαFe12-xCoxO19 with α=0.30, x=(0.0, 0.25, 0.50, 0.75, and 1.0) and α=0.10, x=(0.25 and 0.50). The samples were synthesized by the Ionic Coordination Reaction technique in chitosan polymer matrix and calcined in air 900 °C/4 h. The characterization was performed by X-ray diffractometry, scanning electron microscopy, vibrating sample magnetometry, Mössbauer spectroscopy and physical properties measurement system. The X-ray diffractograms revealed the presence of the BaFe12O19 type crystalline phase in all samples, with mean particle size ranging from 71 - 58 nm, decreasing with doping. The electron micrographs presented a particle morphology in the form of nanorods and nanoplates, with lengths and diameters varying around 190 nm and 70 nm, respectively. The analysis detected impurities of α-Fe2O3 and γ-Fe2O3, for the series with α=0.30. 

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  • GREYSON JANUÁRIO COELHO SILVA
  • SIMETRIAS DE GAUGE, TEORIAS DE CAMPOS EFETIVAS E CURVAS EM TRÊS DIMENSÕES

  • Orientador : DMITRY MELNIKOV
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DIONISIO BAZEIA FILHO
  • DMITRY MELNIKOV
  • FARINALDO DA SILVA QUEIROZ
  • MADRAS VISWANATHAN GANDHI MOHAN
  • Data: 11/04/2018

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  • As teorias efetivas de curvas representadas por teoria de gauge são estudadas para serem aplicadas em sistemas físicos longos, como moléculas de proteínas, cordas elásticas, ou mesmo vórtices em supercondutividade para que, assim, se possa investigar e descrever esses fenômenos. Percebe-se também como o assunto das curvas, aparentemente simples, pode estar relacionado com temas de suma importância para a Física ou mesmo a Biologia. E neste trabalho foi apresentado as equações de Frenet que modelam as curvas, explanou-se sobre as simetrias de gauge, a quebra espontânea de simetria, bem como as ondas solitárias. Com o auxílio das teorias efetivas de gauge correlacionou-se todo esse arcabouço matemático para encontrar o funcional de energia e através deste funcional pode-se chegar nas equações de movimento que regem a dinâmica das curvas, como protótipos das moléculas longas. Mostrou-se graficamente que o modelo teórico, mais simples, pode adaptar as estruturas secundárias de proteínas que se chamam $\alpha$–hélice e $\beta$-strand. Se analisou as propriedades do potencial da teoria e algumas características das estruturas das curvas como os dobramentos que refletem estruturas proteicas super-secundárias (structural motifs). Propriedades de estabilidade clássica e quântica foram abordados pelos métodos de teoria de campos. Mostrou-se que os motifs realizados como sólitons estáticos, são configurações instáveis no limite da curva suave infinita, que preserva a simetria de translação.


  • Mostrar Abstract
  • The effective theories of curves described by gauge theories are analyzed with the intent to apply them to modeling physics of extended quasi-one dimensional systems, such as protein molecules, elastic cords, or even vortices in superconductivity. In this study one perceives how the geometry of curves, apparently simple, can be related to subjects of paramount importance for Physics or even Biology. In this work we start with Frenet equations that model curves and consequently introduce gauge symmetries, the spontaneous symmetry breaking, as well as solitary waves. With the aid of the idea of effective gauge theories, the mathematical framework is elaborated to produce an energy functional, through which one can arrive at the equations that govern the dynamics of curves, being prototypes of long molecules. It was shown graphically that the most simple theoretical model can adapt the basic secondary structures of proteins, called $\alpha$-helix and $\beta$-strand. The properties of the potential of the theory have been analyzed together with  characteristics of the structure of curves such as folds, which reflect the supersecondary structures of proteins (structural motifs). The classical and quantum stability properties have been studied using the standard field theory methods. It was shown that the motifs, realized in the model as static solitons, are unstable configurations in the limit of infinite smooth curves, which preserve translational symmetry.

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  • JOÃO MARCELO MACHADO
  • ROTAÇÃO, ATIVIDADE MAGNÉTICA E A OCORRÊNCIA DE JÚPITERES QUENTES EM ESTRELAS FRIAS

  • Orientador : JOSE DIAS DO NASCIMENTO JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JEFFERSON SOARES DA COSTA
  • JOSE DIAS DO NASCIMENTO JUNIOR
  • MATTHIEU SEBASTIEN CASTRO
  • THARCISYO SA E SOUSA DUARTE
  • Data: 13/04/2018

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  • A rotação é fundamental em Astrofísica Estelar por ser responsável por vários fenômenos com impacto na formação e evolução estelar, tais como a geração e a topologia dos campos magnéticos associados e a transferência de momentum angular. Sabe-se que todas as estrelas sofrem freio rotacional à medida que evoluem, apresentando transição nos valores das medidas de rotação a partir do tipo espectral F. Uma possível explicação para esse fenômeno é a atividade magnética, sustentada pelo processo de dínamo e pela rotação diferencial, outra diz respeito à dissipação por maré gravitacional, no caso de estrelas binárias ou com exoplanetas detectados. Neste trabalho desenvolvemos um modelo teórico para descrever as distribuições de frequência de velocidade rotacional projetada, vsini, para aproximadamente 10.000 estrelas de tipos espectrais F, G e K, incluindo uma amostra de gêmeas solares. Estudamos o freio rotacional por natureza magnética a partir do estudo da atividade cromosférica, analisando o indicador log R’HK, associado às linhas H e K do Ca II, e da atividade coronal, através de medidas de fluxo de raios-X. Para estudar o mecanismo gravitacional levamos em consideração uma amostra de 46 estrelas hospedeiras de planetas extrassolares conhecidos como Júpiteres quentes (JQs), detectados pelos métodos de trânsito e velocidade radial. Exploramos também a dependência da rotação com parâmetros orbitais e discutimos possíveis processos de formação e migração de JQs, analisando o desalinhamento spin-órbita, ou obliquidade (λ), e a excentricidade desses sistemas. Nosso modelo teórico se mostra válido por recuperar a lei de Skumanich, fundamental no contexto da girocronologia, e por descrever adequadamente as estrelas com baixas rotações. A partir da amostra de gêmeas solares, determinamos também que a distribuição interna do momentum angular pode ser um dos fatores associados à transição rotacional observada entre estrelas cujos envelopes convectivo e radiativo se encontram em diferentes profundidades. Do ponto de vista observacional, não notamos uma dependência direta entre rotação e a presença de JQs, contudo mostramos uma clara correlação entre os valores de vsini e atividade, de modo que o freio rotacional está mais provavelmente conectado à perda de massa por ventos magneticamente acoplados. Explorando a amostra planetária, percebemos uma ligeira tendência de JQs mais massivos serem encontrados em órbitas alinhadas. Revisitando trabalhos anteriores, determinamos que estrelas centrais com temperaturas menores que ~ 6020K e massas menores que ~ 1.15Mse encontram em sistemas aproximadamente alinhados, enquanto estrelas acima desses limites mostram uma grande dispersão nos valores de λ. Também foi notada uma dependência de λ com o tipo espectral, com as estrelas F apresentando um grande espalhamento nos valores de obliquidade. Esses três resultados podem estar relacionados ao fato de estrelas com essas características sofrerem fraca dissipação por maré devido a suas finas zonas convectivas, resultando em um lento realinhamento orbital nos respectivos sistemas.


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  • Rotation is fundamental in Stellar Astrophysics for being responsible for several phenomena with impact on the stellar formation and evolution, such as the generation and topology of the associated magnetic fields and the angular momentum transfer. It is known that all stars undergo rotational braking as they evolve, showing a transition in the values of rotational measurements from the F spectral type. A possible explanation for this phenomenon is the magnetic activity, sustained by the dynamo process and differential rotation, another possible explanation regards the dissipation due to gravitational tides in the cases of binary stars or stars with detected exoplanets. In this work, we developed a theoretical model to describe the frequency distributions of projected rotational velocities, vsini, for approximately 10.000 stars of F, G, and K spectral types, including a sample of solar twins. We studied the rotational braking due to magnetic nature from the study of chromospheric activity by analyzing the log R’HK indicator, associated with the Ca II H and K lines, and the coronal activity through measurements of X-ray flux. To study the gravitational mechanism we take into account a sample of 46 stars hosting extrasolar planets known as hot Jupiters (HJs), detected through transit and radial velocity methods. We also explored the dependence between stellar rotation and orbital parameters and discussed possible processes of formation and migration of HJs, by analyzing the spin-orbit misalignment, or obliquity (λ), and the eccentricity of these systems. Our theoretical model is valid since it recovers the Skumanich law, which is fundamental in the context of gyrochronology, and properly describes the stars with low rotation values. From the solar twins’ sample, we have also determined that the internal distribution of angular momentum may be one of the factors associated with the rotational transition observed between stars whose convective and radiative envelopes are found in different depths. From the observational point of view, we did not notice a direct dependence between rotation and the presence of HJs, however we showed a clear correlation between the values of vsini and activity, so that the rotational braking is more probably connected to the mass loss from magnetically-coupled winds. Exploring the planetary sample we noticed a slight tendency for more massive HJs to be found in aligned orbits. Revisiting previous works, we have determined that stars with temperatures lower than ~ 6020K and masses lower than ~ 1.15M are found in approximately aligned systems, whereas stars above these limits exhibit a great dispersion in the values of λ. We also noticed a dependence between λ and the spectral type, where F stars show a great spread in the obliquity values. These three results may be related to the fact that stars with these characteristics undergo weak tidal dissipation due to their thin convective zones, resulting in a slow orbital realignment in the respective systems.

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  • TIBÉRIO AZEVEDO PEREIRA
  • Formalismo 3+1 na Relatividade Geral

  • Orientador : RAIMUNDO SILVA JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • RAIMUNDO SILVA JUNIOR
  • RICCARDO STURANI
  • Maria Aldinez Dantas
  • Data: 27/04/2018

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  • O estudo de novas soluções na Relatividade Geral motivou investigações de problemas de Cauchy para regimes gravitacionais alternativos, o que levou à necessidade de elaborar técnicas para dividir o espaço-tempo em três mais uma dimensões. O formalismo 3+1 surge como ferramenta matemática para decompor as componentes da métrica e da curvatura. O mecanismo central encontrado na literatura é conhecido como o formalismo ADM, desenvolvido inicialmente como tentativa de construir uma teoria da gravidade quântica canônica, que mais tarde sua formulação foi aplicada para evoluir numericamente a equação de Einstein. Como um subcampo da Gravitação, a Relatividade Numérica investiga fenômenos em sistemas de campo fortes e outros cenários que não são possíveis de serem resolvidos analiticamente. Nesta dissertação, apresentaremos uma introdução ao formalismo 3+1, bem como condições iniciais e de calibre para preparar alguns sistemas gravitacionais. Para consolidar essa abordagem teórica, mostraremos técnicas de Relatividade Numérica para evoluir o espaço-tempo a partir de determinadas configurações iniciais.


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  • The study of new solutions in General Relativity motivated investigations of Cauchy problems for alternative gravitational regimes, which led to the need to elaborate techniques to split the spacetime into three plus one dimensions. The 3+1 formalism arises as a mathematical tool for decomposing the components of the metric and the curvature. The central mechanism found in the literature is known as the ADM formalism, developed initially as an attempt to construct a theory of canonical quantum gravity, which later its formulation was applied to evolve the Einstein equation numerically. As a subfield of Gravitation, the Numerical Relativity investigates phenomena in strong field systems and other scenarios which are not possible to solve analytically. In this dissertation, we will present an introduction to the 3+1 formalism, as well as gauge and initial conditions to prepare some gravitational systems. To consolidate this theoretical approach, we will show techniques of Numerical Relativity to evolve the spacetime from of given initial configurations.

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  • GESIEL RODRIGUES DA SILVA NETO
  • Soluções Esfericamente Simétricas na Gravitação de Starobinsky-Podolsky

  • Orientador : LEO GOUVEA MEDEIROS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • LEO GOUVEA MEDEIROS
  • RAIMUNDO SILVA JUNIOR
  • CÁSSIUS ANDERSON MIQUELE DE MELO
  • Data: 02/05/2018

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  • Extensões da Relatividade Geral têm recebido crescente atenção ao longo das últimas décadas devido motivações advindas da física de altas energias, da astrofísica e da cosmologia. A não renormalizabilidade da gravitação de Einstein e a busca por uma teoria de gravitação quântica coerente impulsionaram o surgimento de gravitações de ordens mais altas durante a década de 1960. Atualmente, dados observacionais robustos indicam que as teorias de gravitação estendidas são possíveis candidatas na descrição da evolução do Universo. Nesta dissertação, é proposto o modelo chamado de gravitação de Starobinsky-Podolsky, que inclui correções de ordens mais altas dos invariantes de curvatura. Aqui, a ação de Einstein-Hilbert é suplementada por uma correção quadrática no escalar de curvatura R mais um termo de contração de derivadas de R. Após uma revisão da gravitação de Einstein e uma exposição acerca de buracos negros de Schwarzschild, explora-se a gravitação proposta. As equações de campo da gravidade de Starobinsky-Podolsky são deduzidas e em seguida, estuda-se soluções esfericamente simétricas. Seu limite Newtoniano é desenvolvido e analisado. Por fim, é feita uma análise das soluções de buracos negros, em particular, sob quais condições podem ocorrer apenas buracos negros de Schwarzschild.


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  • Extensions of General Relativity have received increasing attention over the last few decades due to motivations coming from high-energy physics, astrophysics, and cosmology. The non-renormalizability of Einstein’s gravitation and the search for a coherent quantum theory of gravity drove the rising of higher-derivative gravity during the 1960s. Today, robust observational data indicate that modified gravity theories are possible candidates in describing evolution of the Universe. In this dissertation, the model called Starobinsky-Podolsky gravitation is proposed, which includes higher-order corrections of the curvature invariants. Here, the Einstein-Hilbert action is supplemented by a quadratic correction of the Ricci scalar R plus a derivative contraction term of R. After a review of Einstein’s gravitation and an exposition about Schwarzschild black holes, the proposed gravitation is explored. The field equations of Starobinsky-Podolsky gravity are deduced and then spherically symmetric solutions are studied. Its Newtonian limit is developed and analyzed. Finally, an analysis of the black holes solutions is made, in particular, under which conditions only Schwarzschild black holes can occur.

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  • POLYANNA DO VALE GUEDES
  • Estudo Via Estatística de Kaniadakis da Distribuição dos Tamanhos dos Cromossomos Humanos

  • Orientador : DORY HELIO AIRES DE LIMA ANSELMO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DORY HELIO AIRES DE LIMA ANSELMO
  • RAIMUNDO SILVA JUNIOR
  • VAMBERTO DIAS DE MELLO
  • Data: 04/05/2018

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  • Nesta dissertação, investigamos o DNA não codificante dos 24 cromossomos humanos, através das estatísticas generalizadas. Esse estudo, realizado com essas recentes generalizações da Teoria Padrão da Mecânica Estatística, tem como importante ferramenta analisar as propriedades estatísticas das sequências genômicas e com isso, obter a informação sobre as distribuições de tamanhos. Em trabalhos já realizados sobre o DNA humano não codificante é relatado a utilização de distribuições q-exponenciais do formalismo generalizado de Tsallis através da maximização da entropia não-extensiva, para estudar a distribuição de tamanho dessas sequências. Nesta dissertação, ampliamos esses estudos, através da utilização da k-estatística oriunda do formalismo generalizado de Kaniadakis. A saber, é interessante uma sucinta comparação entre as duas análises. Apresentamos o valor do parâmetro de deformação k, no formalismo de Kaniadakis, e do índice entrópico q no formalismo de Tsallis, que descrevem as distribuições de tamanho para todos os cromossomos do DNA humano não codificante.


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  • In this dissertation, we investigated the non-coding DNA of the 24 human chromosomes, through the generalized statistics. This study, carried out with the recent generalizations of the Standard Theory of Statistical Mechanics, has been more important and analyzed as the statistical properties of the genetic sequences, in order to obtain information about the size distributions. In works already carried out on non-coding human DNA the use of q-exponential distributions of Tsallis generalized formalism through the maximization of non-extensive entropy is reported to study the size distribution of these sequences. In this dissertation, we broaden these studies through the use of k-statistics originating from Kaniadakis generalized formalism. Namely, a brief comparison between the two analyzes is interesting. We present the values of the deformation parameters k, in Kaniadakis formalism, and the entropic index q in the Tsallis formalism, which describe the size distributions for all the chromosomes of the non-coding human DNA.

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  • ROSEANE DE LIMA GOMES
  • Excesso Infravermelho e Atividade Magnética em Estrelas da Sequência Principal

  • Orientador : JOSE RENAN DE MEDEIROS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE RENAN DE MEDEIROS
  • BRUNO LEONARDO CANTO MARTINS
  • ANTONIO CARLOS DA SILVA MIRANDA
  • Data: 20/07/2018

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  • Resumo:

     

    Existem diversos estudos relacionados à atividade magnética cromosférica e coronal, como fator determinante da idade, além de relações com a metalicidade e rotação das estrelas. Porém, ainda não é muito conhecida a relação entre a atividade magnética e o excesso da radiação do infravermelho (IR) estelar, o qual indica possível presença de discos circunstelares ou planetas. Para a realização deste estudo inédito, selecionamos 128 estrelas, do catálogo de Eiroa et al. (2013), de tipo espectral F, G e K, classe de luminosidade V e que possuem valores para os Fluxos Ca II (-5,4 < logR’HK < -4,0) e Raio-X, indicadores da atividade magnética na cromosfera e na coroa da estrela, respectivamente. Relacionamos estes parâmetros aos fluxos no infravermelho, nas bandas fotométricas do WISE (3,4 µm e 22 µm), IRAS (12 µm e 25 µm), AKARI (9 µm e 18 µm) e SPITZER/ MIPS (24 µm e 70 µm) para uma subamostra de 33 estrelas que mostram ter excesso no IR, afim de estudarmos o comportamento da atividade magnética na presença de discos circunstelares. Nesse contexto, percebemos que os fluxos do IR médio aumentam enquanto o fluxo de Ca II decresce, esta tendência também se revela maior para as estrelas de temperatura mais altas. Além disso, percebemos semelhante anticorrelação entre a emissão coronal e o fluxo IR, porém com maior evidência para estrelas do tipo G. Para o IR distante percebemos uma fraca correlação com a atividade cromosférica e coronal. Em uma última análise, observamos a correlação entre R’HK e RX da amostra que, como esperado, concorda com diversos trabalhos presentes na literatura, vimos ainda que tal comportamento não se diferencia diante da presença ou não de discos circunstelares.

     


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  • There are several studies related to chromospheric and coronal magnetic activity, as a determinant of age, as well as the relations with metallicity and rotation of stars. However, the relationship between magnetic 

    Abstract:

    There are several studies related to chromospheric and coronal magnetic activity, as a determinant of age, as well as the relations with metallicity and rotation of stars. However, the relationship between magnetic activity and the excess of stellar infrared (IR) radiation, which indicates the presence of circumstellar discs or planets, is not yet well known. For the accomplishment of this unprecedented study, we selected 128 stars, from the catalog Eiroa et al. (2013), with spectral type F, G and K, class of luminosity V and that have values for the fluxes Ca II (-5.4 < logR’HK < -4.0) and X-ray, indicators the magnetic activity in the chromosphere and in the corona of the star, respectively. These parameters were related to infrared fluxes in the WISE (3.4 µm and 22 µm), IRAS (12 µm and 25 µm), AKARI (9 µm and 18 µm) and SPITZER / MIPS (24 µm and 70 µm) photometric bands for a subsample of 33 stars that shows IR excess, in order to study the behavior of magnetic activity in the presence of circumstellar discs. In this context, we noticed that the medium IR fluxes increase as the Ca II flux decreases, this tendency is also shown to be increased for the higher temperature stars. In addition, we observed a similar anticorrelation between coronal emission and IR flux, but with greater evidence for type G stars. For the far IR, we noticed a weak correlation with the chromospheric and coronal activity. In a last analysis, we observed the correlation between R’HK and RX of the sample which, as expected, agrees with several works present in the literature, we also noticed that such behavior does not differentiate in the presence, or not, of circumstellar discs.

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  • RENATO FERREIRA DUTRA
  • Equivalente Fotônico a Borboleta de Hofstadter

  • Orientador : MANOEL SILVA DE VASCONCELOS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MANOEL SILVA DE VASCONCELOS
  • EUDENILSON LINS DE ALBUQUERQUE
  • FABIO FERREIRA DE MEDEIROS
  • Data: 25/07/2018

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  • No presente trabalho fazemos o estudo teórico da propagação de ondas eletromagnética em um sistema de multicamadas, cujo o índice de refração de cada camada é modulado pela função que descreve o potencial do modelo de Harper unidimensional. Aplicamos o método da matriz de transferência para obtemos os espectros de transmitância em função da frequência reduzida w/w0. Com objetivo de identificamos possíveis estados de borda ou estados topológicos, calculamos o espectro de transmitância em função de w/w0 e do parâmetro f para três casos: o primeiro, quando espessuras das camadas são dadas pela relação de comprimento óptico Ijdj=l0/4, onde Ij é o índice de refração da camada j; o segundo, quando todas as espessuras das camadas são iguais, dj=d; por último, quando as espessuras das camadas são relacionadas por d2j=2d2j+1. Além disso, obtivemos o espectro de transmitância em função do parâmetro de controle de periodicidade b. No ponto crítico l=0.5, reproduzimos o equivalente fotônico a borboleta de Hofstadter, e que corresponde a um estado crítico na transição metal-isolante, isto é, para l >0.5, o sistema é equivalente a um estado condutor e quando l >0.5, o sistema é equivalente a um estado isolante.


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  • In the present work we do the theoretical study of the propagation of electromagnetic waves in a multilayer system, whose refractive index of each layer is modulated by the function that describes the potential of the one-dimensional Harper model. We apply the transfer matrix method to obtain the transmittance spectra as a function of the reduced frequency w/w0. In order to identify possible edge states or topological states, we calculate the transmittance spectrum as a function of w/w0 and the parameter f for three cases: first, when layer thicknesses are given by the optical-length ratio Ijdj=l0/4, where Ij is the refractive index of the layer j; the second, when all thicknesses of the layers are equal, dj=d; and finally when the thicknesses of the layers are related by  d2j=2d2j+1. In addition, we obtained the transmittance spectrum as a function of the periodicity control parameter b. At the critical point l=0.5, we reproduce the photon equivalent of the Hofstadter butterfly, which corresponds to a critical state in the metal-insulating transition, that is, for l >0.5, the system is equivalent to a state and when l >0.5, the system is equivalent to an insulating state.

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  • JOÃO CARLOS ROCHA DE ARAÚJO
  • Mecanismos de perdas em nanopartículas magnéticas em regime bloqueado e desbloqueado sob ação de um campo magnético oscilante

  • Orientador : FELIPE BOHN
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FELIPE BOHN
  • JOHN CARLOS MANTILLA OCHOA
  • RODOLFO BEZERRA DA SILVA
  • SUZANA NOBREGA DE MEDEIROS
  • Data: 27/07/2018

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  • Dentre os importantes fenômenos observados em sistemas nanoestruturados, o aquecimento de nanopartículas magnéticas a partir da aplicação de um campo magnético oscilante tem despertado grande interesse na comunidade científica. O emprego de nanopartículas e da hipertermia magnética em, por exemplo, aplicações biomédicas como transporte e liberação de fármacos e terapia contra câncer, tem sido foco de diferentes estudos nos últimos anos. Quando nanopartículas magnéticas estão sob influência de um campo magnético alternado, é observado o aquecimento do material devido a mecanismos físicos como relaxação magnética e perdas por histerese, ambos diretamente relacionados à reversão da magnetização destes sistemas. Neste trabalho, propõem-se investigar os mecanismos de perdas em nanopartículas magnéticas, bem como o comportamento térmico de suspensões de nanopartículas dispersas em água, quando submetidas a um campo magnético oscilante. A partir da produção e caracterização estrutural, morfológica, magnética e calorimétrica de dois conjuntos de amostras com características distintas, tem-se como objetivo principal estudar a influência do tamanho de partículas, composição das partículas, e do comportamento magnético das amostras sobre os mecanismos de perdas em hipertermia magnética. O primeiro conjunto consiste em amostras de ferrita de magnésio (MgFe2O4), submetidas a tratamentos térmicos de 400 °C, 500 °C, 600 °C e 1000 °C, que apresentam partículas com diferentes diâmetros médios. O segundo conjunto é composto por amostras de ferritas de magnésio dopadas com cobalto (Mg1-xCox Fe2O4 com x = 0,0; 0,2; 0,5; 0,8 e 1,0), possibilitando a avaliação da influência tanto do diâmetro da partícula, quanto da sua composição sobre os mecanismos de perda. Dessa forma, foram obtidas partículas no regime bloqueado e desbloqueado e avaliaram-se em detalhe as contribuições de perdas por histerese, relaxação Browniana e relaxação de Néel envolvidas na hipertermia magnética. Especificamente, os resultados experimentais mostraram que as partículas bloqueadas possuem suas perdas associadas principalmente aos mecanismos de perdas por histerese e relaxação de Brown, enquanto que as partículas superparamagnéticas têm suas maiores perdas devido ao mecanismo de relaxação de Néel. Os resultados mostraram, também, a dependência desses mecanismos com o campo de anisotropia, sendo este um parâmetro determinante no processo.


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  • The heating of magnetic nanoparticles submitted to an alternating magnetic field has attracted increasing interest of the scientific community in recent years. It is a consequence of the wide employment of nanoparticles and magnetic hyperthermia in, for instance, biomedical applications, such as drug delivery thermally activated and as a therapy for cancer treatment. When nanoparticles are under the influence of the alternating magnetic field, the heating is a result of physical mechanisms as magnetic relaxation and hysteresis loss, both directly associated with the magnetization reversion in this systems. In this work we aim to investigate the loss mechanisms in magnetic nanoparticles, as well as the thermal behavior of suspensions of nanoparticles dispersed in water, when submitted to an alternating magnetic field. To this end, we produce two sets of samples with distinct characteristics and investigate the structural, morphologic, magnetic and calorimetric properties in order to understand the effect of the particle size, composition and magnetic behavior on the loss mechanisms in magnetic hyperthermia. The first set of samples consists of magnesium ferrite MgFe2O4 annealed at 400 °C, 500 °C, 600 °C e 1000 °C, presenting particles with different diameters. The second set is composed by cobalt doped magnesium ferrites Mg1-xCox Fe2O4 with x = 0:0, 0:2, 0:5, 0:8 and 1:0, annealed at 1000 °C, allowing the evaluation of the influence of both, particle diameter and composition on the loss mechanisms. From these sets, particles in blocked and superparamagnetic states are obtained and we investigate the contributions of hysteresis loss, Brownian relaxation and Néel relaxation to the magnetic hyperthermia. Specifically, the experimental results reveal that the blocked particles present losses primarily associated with the hysteresis loss and Brownian relaxation, while the superparamagnetic ones have losses due to Néel relaxation. The results also disclose the dependence of such mechanism with the anisotropy field, this latter an important parameter in the process

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  • JOSÉ ROBERTO MOREIRA DA SILVA
  • Estados topológicos de fónons em quasicristais unidimensionais

  • Orientador : MANOEL SILVA DE VASCONCELOS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MANOEL SILVA DE VASCONCELOS
  • DORY HELIO AIRES DE LIMA ANSELMO
  • JOSE DE MIRANDA HENRIQUES NETO
  • Data: 30/07/2018

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  • Modelos teóricos para predição das propriedades de materiais quasicristalinos têm apresentado bastante interesse da comunidade científica recentemente. No entanto eles se resumem principalmente a características ópticas e eletrônicas do sistema, sendo necessário ainda um estudo das oscilações elementares das redes quasicristalinas unidimensionais, tais como fônons. Trabalhos publicados recentemente mostraram que as propriedades de localização do modelo de Harper podem ser modeladas em um quasicristal através do hamiltoniano de Aubry-André, considerando o potencial incomensurável com o parâmetro de rede. Este modelo apresenta-se como um isolante topológico, exibindo estados de borda e fases não triviais para o caso eletrônico. Motivados por esses resultados, neste trabalho, apresentamos um estudo sobre as propriedades vibracionais de quasicristais unidimensionais, destacando os estados topológicos de borda. Para isso, modelamos um quasicristal unidimensional através do modelo de Aubry-André com o parâmetro de potencial definido pela razão áurea (b = (1+)/2). Efetuamos os cálculos a partir da diagonalização numérica exata do Hamiltoniano. Em nossos resultados, encontramos o espectro multifractal de freqüências conhecido como “borboleta de Hofstadter”, que surge para o valor crítico de uma transição de estados tipo metal-isolante definida pela amplitude de modulação da constante de força adimensional de 1.0. Também mostramos através do cálculo de deslocamentos individuais que os estados cruzando os gaps maiores do espectro (em função da fase phi) correspondem a estados de borda no sistema, onde apresenta propriedades de localização em sítios específicos na rede.


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  • Theoretical models for predicting the properties of quasicrystalline materials have been of considerable interest to the scientific community recently. However, they are mainly related to the optical and electronic characteristics of the system, and a study of the elementary oscillations, such as phonons, of one-dimensional quasicrystalline lattices is still necessary. Recently published works have shown that the localization properties of the Harper model can be modeled in a quasicrystal through the Hamiltonian of Aubry-André, considering the immeasurable potential with the lattice parameter. This model proved to present itself as a topological insulator, exhibiting border states and nontrivial phases for the electronic case. Motivated by these results, in this work, we present a study on the vibrational properties of one-dimensional quasi-crystals, highlighting the topological states of edge. For this, we model a one-dimensional quasicristal through the Aubry-André model with the potential parameter defined by the golden ratio (b = (1+) / 2). We performed the numerical calculations from the exact numerical diagonalization of the Hamiltonian. In our results, we find the multifractal frequency spectrum known as the "Hofstadter's butterfly", which emerges as a critical state of a transition from metal-insulating type states to the value of modulation of the dimensionless spring constant of 1.0. We also show by calculating the wavelength, that there exist certain states that cross the largest gaps of the spectrum (as a function of the phi phase) are edge states in the system, where there are state locations in them.

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  • GUSTAVO MIASATO SILVA
  • Universalidade, fractalidade, processos difusivos e maratonas: física além da física

  • Orientador : LUCIANO RODRIGUES DA SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • LUCIANO RODRIGUES DA SILVA
  • RAIMUNDO NOGUEIRA DA COSTA FILHO
  • RAIMUNDO SILVA JUNIOR
  • Data: 17/08/2018

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  • O objetivo principal desse trabalho é analisar a distribuição dos intervalos de tempos  medida entre participantes que chegam, consecutivamente, ao final de maratonas e meias maratonas. Mais especificamente, se  é o tempo de chegada do i-ésimo corredor, o intervalo de tempo entre ele e seu consecutivo será dador por ,  em que N é o número total de corredores. Após analisar vários conjuntos de dados verificamos que a distribuição encontrada é do tipo lei de potência $ , com  Utilizamos dados de maratonas e meias maratonas de diversos países em diversos anos. Além do fato de termos encontrado leis de potência, outros dois resultados que consideramos relevantes são o fato das distribuições apresentarem a mesma classe de universalidade, ou seja, apresentarem os mesmos expoentes, e de serem invariantes do espaço e no tempo, ou seja, independente do lugar e do ano do evento. Acreditamos que essa mesma ideia pode ser aplicada para outros tipos de competições.


  • Mostrar Abstract
  • The aim of this work is the analysis of the distribution of time intervals  measured among participants who cross the finish line consecutively in marathons and half marathons. More specifically, if  is the finish time of the i-th finisher, the time interval between him or her and the next one will be , . N is the finishers total number. After analysing different set of data, we verified that the distribuition is of power law type , with. Our study used data set from marathons and half marathons across several countries and years. Besides the power law encountered, two other results that we consider relevant are the fact that the distributions show the same universality class, that is, the same exponent, and that it is invariant in space and time, meaning that it is independent of the place and year of the event. We believe that the same procedure can be applied to different competitions.

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  • BERNARDO FORTON ODLAVSON GONÇALVES
  •  Estrelas gigantes ricas em lítio: um estudo da anomalia química e do campo magnético desses objetos

  • Orientador : JOSE DIAS DO NASCIMENTO JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE DIAS DO NASCIMENTO JUNIOR
  • MATTHIEU SEBASTIEN CASTRO
  • JEFFERSON SOARES DA COSTA
  • THARCISYO SA E SOUSA DUARTE
  • Data: 10/09/2018

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  • De acordo com a teoria padrão de evolução estelar, as estrelas pouco massivas (tipo espectral K e G) devem chegar ao início da sequência principal (ZAMS) com abundância de lítio próxima ao valor meteorítico, que é de 3,3 dex, e manter uma abundância elevada até que atinjam a primeira zona de dragagem no Ramo das Gigantes Vermelhas (RGB). Após o término dos processos de diluição, já na região do red clump, tais estrelas deveriam apresentar uma abundância de lítio relativamente baixa. Entretanto, aproximadamente 1-2% de todas as estrelas gigantes K e G observadas apresentam uma abundância anormalmente alta de lítio (≥ 1,5 dex). Várias são as possibilidades encontradas na literatura para reconciliar teoria e observação, porém nenhuma delas é capaz de explicar todos os cenários em que essas anomalias químicas acontecem.

     

    O objetivo do nosso trabalho é apresentar um novo estudo sobre as estrelas ricas em lítio de tipo espectral G e K, e analisar se existem características particulares às ricas em lítio que apresentam campo magnético detectado. Montamos uma base de dados de 20 estrelas gigantes — retiradas de Charbonnel e Balachandran (2000), Kumar, Reddy e Lambert (2011), e Lèbre et al. (2009) — e calculamos seus parâmetros fundamentais e o campo magnético longitudinal para uma subamostra das estrelas com espectros observados em alta resolução e disponíveis no PolarBase (Petit et al., 2014).  No que diz respeito aos estados evolutivos, utilizamos paralaxes recentemente fornecidas pelo satélite Gaia da ESA. Para tanto, utilizamos a ferramenta de análise espectral iSpec (Blanco-Cuaresma et al., 2014) e a técnica do Least-Squares Deconvolution (LSD) (Donati et al., 1997). Obtivemos resultados para os parâmetros fundamentais e abundância de Li usando o mesmo procedimento para todas as estrelas. Assim, temos a confiabilidade em comparar estrelas provenientes de diferentes bases e que possivelmente tiveram seus espectros tratados de maneiras distintas. Obtivemos relações entre abundância de Li, velocidade de rotação, e presença de campo magnético que estão de acordo com o previsto na literatura. Concluímos que cada estrela precisa ser analisada de forma individual e com maiores detalhes espectroscópicos para que a real natureza de sua abundância de Li seja desvendada. A razão isotópica 12C/13C, e a razão elementar C/N, precisam ser investigadas para determinarmos com precisão a posição de algumas estrelas (da nossa base) no diagrama H-R.


  • Mostrar Abstract
  • According to the standard theory of stellar evolution, low-mass stars (spectral type K and G) must reach the beginning of the main sequence (ZAMS) with Li abundance near the meteorological value, which is ∼3.3 dex, and hold a high abundance until they reach the first dredge-up zone in the Red Giant Branch (RGB). After completion of the dilution processes, in the red clump, such stars should present a relatively low Li abundance. However, approximately 1-2% of all observed K and G giant stars have an abnormally high Li abundance (≥ 1.5dex). It is possible to find in the literature many attempts to reconcile theory and observation, but none of them is capable of explaining all the scenarios in which these chemical anomalies occur.

     

    Our work aims to present a new study of lithium-rich G and K spectral type stars and analyze the possible existence of particular characteristics to the lithium-rich stars that present detected magnetic field. We assemble a sample of 20 giant stars — taken from Charbonnel e Balachandran (2000), Kumar, Reddy e Lambert (2011), and Lèbre et al. (2009) — and calculate their fundamental parameters and the longitudinal magnetic field for a sub-sample of stars with observed high-resolution spectra available at PolarBase (Petit et al., 2014). Concerning the evolutionary states, we have used parallaxes recently provided by ESA’s Gaia spacecraft. To do so, we use the spectral analysis tool iSpec (Blanco-Cuaresma et al.,2014) and the Least-Squares Deconvolution (LSD) technique (Donati et al., 1997). We obtained results for fundamental parameters and Li abundance using the same procedure for all stars. Thus, we have the reliability in comparing stars from different samples that possibly had their spectra treated in different ways. We obtained relations between Li abundance, rotation velocity, and presence of a magnetic field according to what is predicted in the literature. We conclude that each star needs to be analyzed individually and with greater spectroscopic detail so that the real nature of its Li abundance is unraveled. The 12C/13C isotopic ratio, and the C/N elemental ratio, need to be investigated so that we can determine precisely the position of some stars (from our sample) on the H-R diagram.

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  • GUILHERME AUGUSTO DIAS MONTEIRO
  • Aplicação de DCDFT e MSl na determinação de períodos de variabilidade de estrelas do tipo anãs m em pares binários eclipsantes

  • Orientador : JOSE DIAS DO NASCIMENTO JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE DIAS DO NASCIMENTO JUNIOR
  • MATTHIEU SEBASTIEN CASTRO
  • THARCISYO SA E SOUSA DUARTE
  • Data: 10/09/2018

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  • Com o fim de identificar a periodicidade das estrelas e determinar suas causas diversas, estudos iniciados a milênios alcançaram nos dias de hoje um novo patamar, inesperado até o final do século passado. A descoberta do primeiro exoplaneta despertou um dos mais antigos questionamentos do ser humano: “Estamos sozinhos no universo? ”. Para responder esta pergunta foram concebidos os chamados satélites caçadores de planetas, como o CoRoT e o Kepler, que observaram centenas de milhares de estrelas com precisão e duração sem precedentes. As curvas de luz adquiridas por esses satélites, podem apresentar variações periódicas provenientes de intermitências das mais diversas fontes e seu estudo nos possibilita um melhor entendimento das estrelas.

        Neste trabalho, foram desenvolvidos códigos baseados nas técnicas de DCDFT e de MSL que, implementados em uma rotina de automação, permitiram a determinação dos períodos orbitais para 12 binárias eclipsantes, compostas por M Dwarfs e observadas pelo satélite Kepler. Os resultados provenientes dessa análise, comparados àqueles preexistentes na literatura, viabilizaram a avaliação dos métodos utilizados. A partir disso, pôde-se constatar a ineficiência do MSL para períodos curtos, mesmo com a redução no alcance de buscas, embora tenha conseguido determinar períodos mais longos sem dificuldades. Enquanto isso, o DCDFT foi capaz de encontrar a maioria dos períodos corretamente, com a exceção de três casos onde os eclipses possuem dimensões equivalentes, levando o método a encontrar a metade do período correto.


  • Mostrar Abstract
  • In order to identify the periodicities of stars and to determine their various causes, studies begun millennia ago have reached a new level, unexpected until the end of last century. The discovery of the first exoplanet aroused one of the oldest questions of the human being: “Are we alone in the universe? ”. To answer this question, so-called planet-hunting satellites such as CoRoT and Kepler have been designed. They have observed hundreds of thousands of stars with unprecedented accuracy and duration. The light curves acquired by these satellites could present periodic variations from intermittences of the most diverse sources and their study allows to us a better understand of stars. In this work, codes were developed based on the DCDFT and MSL techniques that, implemented in an automation routine, allowed the determination of the orbital periods of 12 eclipsing binaries, composed by M Dwarfs and observed with Kepler satellite. The results from this analysis, compared to those pre-existing in the literature, enabled the evaluation of these methods. From this, it was possible to verify the inefficiency of the MSL for short periods, even with the reduction in search range, although the method was able to determine longer periods without difficulties. Meanwhile, the DCDFT was able to identify most of the periods correctly, with the exception of three cases where eclipses had an equivalent dimensions, leading the method to find only half the correct period.

Teses
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  • FRANCISCO ADRIANO DE LIMA SANTIAGO
  • Modos Magnetostáticos e Espectro Óptico de Reflexão em Super-Redes Aperiódicas de Terras Raras

  • Orientador : DORY HELIO AIRES DE LIMA ANSELMO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DORY HELIO AIRES DE LIMA ANSELMO
  • CLAUDIONOR GOMES BEZERRA
  • MANOEL SILVA DE VASCONCELOS
  • NILSON SENA DE ALMEIDA
  • RAIMUNDO NOGUEIRA DA COSTA FILHO
  • Data: 25/01/2018

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  • Nesta tese apresentamos um estudo teórico da propagação de magnons no regime magnetostático e de ondas eletromagnéticas em super-redes aperiódicas de terras raras formadas pelo disprósio (Dy) e o hólmio (Ho). As super-redes estudadas são a quasiperiódica de Fibonacci e as aperiódicas determinísticas de Thue-Morse e Período-Duplo, sendo todas elas construídas através do empilhamento periódico de células unitárias, as quais são formadas por uma regra substitucional de duas camadas do tipo A/B, em que essa regra depende do tipo de sequência considerada para construção da super-rede. Em consequência do empilhamento das células unitárias ser periódico é possível aplicar nestas estruturas o teorema de Bloch, que junto com o método da matriz-transferência, nos permite encontrar os modos Magnetostáticos de volume e superfície. Estes modos apresentam um comportamento auto-similar das bandas de volume, assim, no limite do número de geração N ser muito grande, esses espectros se tornam um conjunto fractal do tipo Cantor. Também foi verificado propriedades de escala e localização desses modos, que são diferentes para o Dy e Ho. Na propagação de ondas eletromagnéticas analisamos o espectro óptico de reflexão (ou reflectância) para as mesmas super-redes de terra rara. Usamos aqui o modelo de Drude para determinar a função dielétrica das terras raras, que são metais, portanto temos que a reflexão é dominante para esses sistemas. Também usamos as equações de Maxwell e o método da matriz-transferência, que nos permite obter os coeficientes de reflexão. Portanto, analisamos nessas estruturas os espectros para a incidência normal de ondas s-polarizadas (ondas TE) e p-polarizadas (ondas TM), onde observou-se que apresentam um comportamento auto-similar e uma simetria espelho nos seus espectros na região do infravermelho próximo, com a reflectância coincidindo para ambas polarizações. Já na incidência oblíqua verificou-se que a reflectância é sensível à variação do ângulo, variando também com o tipo de super-rede e com a geração da mesma, onde os espectros são diferentes para o Dy e Ho. Na região do infravermelho distante vimos que a reflectância é dominante nas terras raras, como é esperado para os metais.


  • Mostrar Abstract
  • In this thesis we present a theoretical study of the propagation of magnons in the

    magnetostatic regime and of electromagnetic waves in aperiodic superlattices of rare earths formed by dysprosium (Dy) and holmium (Ho). The superlattices studied are the quasiperiodic Fibonacci and the deterministic aperiodic Thue-Morse and Double-Period, all of which are constructed through the periodic stacking of unit cells, which are formed by a two-layer substitution rule of type A/B, where this rule depends on the type of sequence considered for the construction of the superlattice. As a consequence of the periodic of the unit cells, it is possible to apply Bloch’s theorem, which together with the matrix-transfer method, allows us to find the bulk and surface magnetostatic modes. These modes present a self-similar behavior of the volume bands, so, at the limit of the generation number , these spectra become a Cantor-type fractal set. It has also been verified scaling and localization properties of these modes, which are different for Dy and Ho. In the propagation of electromagnetic waves we analyze the optical spectrum of reflection (or reflectance) for the same rare earth superlattices. We use here the Drude model to determine the dielectric function of rare earths, which are metals, so we have that reflection is dominant for these systems. We also use the Maxwell equations and the matrix-transfer method, which allows us to obtain the reflection coefficients. Therefore, we analyzed in these structures the spectra for the normal incidence of s-polarized (TE waves) and p-polarized waves (TM waves), where it was observed that they present an autosimilar behavior and a mirror symmetry in their spectra in the near infrared region, with reflectance for both polarizations. In the oblique incidence it was observed that the reflectance is sensitive to the variation of the angle, also varying with the type of superlattice and its generation, where the spectra are different for Dy and Ho. In the far infrared region we have seen that reflectance is dominant in rare earths, as is expected for metals.

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  • SÉRGIO ORLANDO DE SOUZA BATISTA
  • Caracterizações estruturais e magnéticas de nanocompósitos do tipo Fe/Fe3O4, Fe/FeyO e Fe3O4/FeyO obtidos por moagem de alta energia.

  • Orientador : SUZANA NOBREGA DE MEDEIROS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FELIPE BOHN
  • JOSE HUMBERTO DE ARAUJO
  • RODOLFO BEZERRA DA SILVA
  • SUZANA NOBREGA DE MEDEIROS
  • TIBERIO MAGNO DE LIMA ALVES
  • WILSON ACCHAR
  • Data: 25/07/2018

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  • Neste trabalho foram sintetizados nanocompósitos dos tipos Fe/Fe3O4, Fe/FeyO e Fe3O4/ FeyO através do método da moagem de alta energia. Foram estudados os efeitos da moagem na formação dos nanocompósitos, nos tempos de moagem de 24 e 40 h com velocidade de 300, 400 e 600 rpm, enquanto para o tempo de 99 h foi utilizada apenas a velocidade de 300 rpm. Os produtos da moagem foram caracterizados estrutural e magneticamente utilizando-se as técnicas experimentais de Difração de Raios X, Espectroscopia Mössbauer, Magnetometria e Hipertermia Magnética. A partir dos dados obtidos da difração de raios X, juntamente com o refinamento Rietveld, foi possível identificar, quantificar e determinar os tamanhos médios dos cristalitos e parâmetros de redes das fases cristalinas dos nanocompósitos. Os resultados do refinamento Rietveld nas amostras moídas a 24 h indicaram uma redução dos tamanhos médios dos cristalitos com o aumento da velocidade de rotação devido ao alto grau de fragmentação das partículas. Para as amostras moídas a 600 rpm durante 40 h, a estrutura cristalina foi alterada de magnetita para a wüstita, que foi confirmada por meio do ajuste do espectro Mössbauer, estando de acordo com os dados de difração de raios X. Essa amostra em particular apresentou propriedades térmicas interessante para possíveis aplicações de hipertermia na terapia do câncer. Quando os efeitos estudados foram os tempos de 24, 40 e 99 h com velocidade fixa de 300 rpm, observou-se uma redução significativa na concentração de Fe da amostra. Os dados obtidos das medidas magnéticas, revelaram uma redução da magnetização de saturação, conforme aumentava o tempo e velocidade da moagem, em virtude da redução da concentração de ferro nas amostras. Medidas magnéticas em função do campo magnético a diferentes temperaturas de 5 a 300 K para as amostras moídas a 40 e 99 h com velocidade de 600 e 300 rpm, respectivamente, revelaram o efeito de exchange bias, associado ao acoplamento entre as fases ferromagnéticas e antiferromagnéticas. Para as medidas magnéticas em função da temperatura realizadas na amostra 99 h, observou-se um deslocamento da temperatura de irreversibilidade, sugerindo um provável comportamento de spin glass de acordo com Almeida-Thouless


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  • Electromagnetism, Classical Mechanics, Statistical Mechanics, Quantum Mechanics.

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  • LÁZARO LUIS DE LIMA SOUSA
  • ESTUDO DA DUPLA PEROVISKITA $La_2MnFeO_6$ PREPARADA POR REAÇÃO DO ESTADO SÓLIDO

  • Orientador : JOSE HUMBERTO DE ARAUJO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FERNANDO LUIS DE ARAUJO MACHADO
  • GUSTAVO DE OLIVEIRA GURGEL REBOUCAS
  • JOSE HUMBERTO DE ARAUJO
  • MARCO ANTONIO MORALES TORRES
  • SUZANA NOBREGA DE MEDEIROS
  • Data: 30/07/2018

  • Mostrar Resumo
  • Neste trabalho foram preparadas três amostras de $La_2FeMnO_6$ (LFMO) por reação de estado sólido, tratada termicamente a 1200 $^{\circ}C$ em tempos de tratamento equivalentes a 24, 48 e 96 $hrs$, cada uma identificada pelo nome LFMO24, LFMO48 e LFMO96, respectivamente. As estruturas obtidas são do tipo dupla-$perovskita$, monoclínica com grupo espacial $P2_1/n$ e parâmetros de rede dados por $a$ = 5,52 Å, $b$ = 5,51 Å e $c$ = 7,81 Å. Os tamanhos dos cristalitos das amostras são equivalente a 361,0 $nm$ (LFMO24), 348,9 $nm$ (LFMO48) e 370,83 $nm$ (LFMO96). Segundo as medidas de calor específico (HC), as LFMO's tem uma transição de fase ferrimagnética em aproximadamente 10 $K$, conforme ajuste de dados usando a teoria de campo médio. Transições de fase devido a localização de carga foi observado, ocorrendo em temperaturas diferentes dependendo do grau de ordenamento de cada sistema, em que o estado mais desorganizado tende a ter esta transição tendendo a 140 $K$. Um excesso em HC é identificado e modulado segundo as soma dos defeitos de Frenkel e Schottky, onde as LFMO24 e LFMO48 apresentaram menor e maior quantidade de defeitos, respectivamente. A contribuição da rede cristalina foi estipulada usando o Modelo de Thirring, com temperaturas de Debye da ordem do esperado para este tipo de material. Medidas de magnetização DC, AC e de histerese magnética confirmam a existência de comportamento ferromagnético fraco na temperatura ambiente em todas as LFMO's, nas amostras LFMO48 e LFMO96 ele é atribuído diretamente aos átomos de $Mn$, porém na LFMO24, amostra que apresentou maior valor de magnetização nesta temperatura, há um acréscimo proporcionado aos íons de $Fe$, apesar da espectroscopia M\"{o}ssbauer para o $^{57}Fe$, mostrar um dubleto. A parte real da susceptibilidade AC, $\chi_{AC}^{'}$, complementados por modelos teóricos diferentes, confirma uma fase do tipo \textit{cluster-glass}, gerada por aglomerados em certa faixa de temperatura nas LFMO's, por volta de 30 $K$, onde $\chi_{AC}^{'}$ mostra picos que variam com a frequência $f$. A forte presença da fase de Griffiths nas curvas $1/\chi_{AC}^{'}$ das LFMO48 e LFMO96 sugerem que esta fase é iniciada em 65 $K$, ocorrendo de forma diferenciada na LFMO24.


  • Mostrar Abstract
  • In this work, three samples of $La_2MnFeO_6$  (LFMO) were prepared by solid state reaction, heat treated at 1200 $^{\circ}C$ at treatment times equivalent to 24, 48 and 96 $hrs$, each identified by name LFMO24, LFMO48 and LFMO96, respectively. The obtained structures are double-$perovskite$, monoclinic with spatial group $ P2_1 / n $ and lattice parameters given by $a$ = 5.52 Å, $b$ = 5.51 Å and $c$ = 7.81 Å. The sample crystallite sizes are equivalent to 361.0 $nm$ (LFMO24), 348.9 $nm$ (LFMO48) and 370.83 $nm$ (LFMO96). According to the specific heat (HC) measurements, the LFMO's have a ferrimagnetic phase transition of approximately 10 $K$, according to data adjustment using the mean field theory. Phase transitions due to charge location were observed, occurring at different temperatures depending on the degree of ordering of each system, in which the most disorganized state tends to have this transition tending to 140 $K$. An excess in HC is identified and modulated according to the sum of the defects of Frenkel and Schottky, where LFMO24 and LFMO48 presented smaller and greater amount of defects, respectively. The contribution of the crystalline lattice was stipulated using the Thirring Model, with Debye temperatures of the order of the expected for this type of material. DC, AC and magnetic hysteresis magnetization measurements confirm the existence of weak ferromagnetism behavior at room temperature in all LFMOs, in samples LFMO48 and LFMO96 it is assigned directly to the atoms of $Mn$, but in LFMO24, sample that presented higher value of magnetization at this temperature, there is an increase provided to the $Fe$ ions, in spite of the $M$ spectroscopy for the $^{57}Fe$, to show a doublet. The real part of the AC susceptibility, $\chi_{AC}^{'}$, complemented by different theoretical models, confirms a cluster-glass type phase, generated by agglomerates in a certain temperature range in the LFMO's, by about 30 $K$, where $\chi_ AC^{'}$ shows peaks that vary with frequency $f$. The strong presence of the Griffiths phase in the $1/\ chi_{AC}^{'} curves of LFMO48 and LFMO96 suggest that this phase is initiated at 65 $K$, occurring differently at LFMO24.

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  • MARIA APARECIDA DOS SANTOS
  • RESTRIÇÕES DE MODELOS INFLACIONÁRIOS β-EXPONENCIAL UTILIZANDO DADOS DA RADIAÇÃO CÓSMICA DE FUNDO

  • Orientador : RAIMUNDO SILVA JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FABIO CABRAL CARVALHO
  • JAILSON SOUZA DE ALCANIZ
  • LEO GOUVEA MEDEIROS
  • RAIMUNDO SILVA JUNIOR
  • RODRIGO FERNANDES LIRA DE HOLANDA
  • Data: 31/07/2018

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  • Nos últimos anos, o cenário inflacionário tornou-se um dos modelos mais importante na descrição do Universo em seus instantes iniciais. Ele surge inicialmente como solução aos problemas da cosmologia padrão, mas tem se destacado principalmente como o mecanismo capaz de gerar as perturbações iniciais que deram origem às estruturas em grande escala do Universo. Suas previsões teóricas podem ser testadas com os dados observacionais atuais, que permitem restringir várias classes de modelos inflacionários presentes na literatura. Sendo assim, neste trabalho analisamos uma classe de modelos inflacionários generalizados propostos por Alcaniz e Carvalho [1], conhecida como inflação β-exponencial e mostramos que esse tipo de potencial pode surgir no contexto da cosmologia de branas, em que o campo que descreve o tamanho da dimensão-extra é interpretado como o inflaton. Discutimos a viabilidade observacional desta classe de modelos à luz dos últimos dados da Radiação Cósmica de Fundo (RCF), obtidos pelo o satélite Planck, através de uma análise Bayesiana, e impomos restrições aos parâmetros do modelo. Encontramos que os dados da RCF preferem fracamente o modelo padrão ΛCDM em relação à inflação β-exponencial. No entanto, quando as medidas locais atuais do parâmetro Hubble, H0, são consideradas, o modelo β-exponencial é moderadamente preferido em relação à cosmologia ΛCDM, tornando o estudo desta classe de modelos inflacionários interessante no contexto atual da tensão de H0.


  • Mostrar Abstract
  • In recent years, the inflationary scenario has become one of the most important models in the description of the Universe in its early instants. It initially emerges as a solution to the problems of standard cosmology, but has mainly stood out as the mechanism capable of generating the initial perturbations that gave rise to the large-scale structures of the Universe. Their theoretical predictions can be tested with the current observational data, which allow to restrict several classes of inflationary models present in the literature. Thus, in this work we analyze a class of generalized inflationary models proposed by Alcaniz and Carvalho [1], known as β-exponential inflation and we show that this type of potential can arise in the context of brane cosmology, in which the field describing the size-extra dimension is interpreted as the inflaton. We discuss the observational viability of this class of models in the light of the latest Cosmic Radiation Background (RCF) data obtained by the Planck satellite through a Bayesian analysis and impose constraints on the model parameters. We find that the RCF data weakly prefer the standard model ΛCDM in relation to the β-exponential inflation. However, when the current local measurements of the Hubble parameter, H0, are considered, the β-exponential model is moderately preferred in relation to the ΛCDM cosmology, making the study of this class of inflationary models interesting in the current context of H0 voltage.

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  • JOSE CRISANTO DA COSTA NETO
  • Séries de potência formal para as distribuições estáveis de Lévy: o caso simétrico.

  • Orientador : MADRAS VISWANATHAN GANDHI MOHAN
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DORY HELIO AIRES DE LIMA ANSELMO
  • ERNESTO CARNEIRO PESSOA RAPOSO
  • JOAO MEDEIROS DE ARAUJO
  • MADRAS VISWANATHAN GANDHI MOHAN
  • MARCOS GOMES ELEUTERIO DA LUZ
  • Data: 17/08/2018

  • Mostrar Resumo
  • Um problema relevante na Física Estatística e na Física Matemática consiste em derivar expressões numericamente precisas e formas analíticas exatas para calcular as distribuições de Lévy α-estáveis P_α(x;β). Na prática, estas distribuições são usualmente expressas em termos da integral de Fourier de sua função característica. De fato, expressões na forma fechada são relativamente escassas, dado o enorme espaço de parâmetros: 0<α ≤2 (índice Lévy), -1 ≤ β ≤ 1  (assimetria), σ> 0 (escala) e  - ∞ <µ<∞ (deslocamento). No âmbito formal, importantes resultados exatos dependem de funções especiais, tais como as funções Meijer-G, Fox-H e somas finita de funções hipergeométricas, com apenas alguns casos excepcionais expressos

    em termos de funções elementares (distribuições gaussiana e de Cauchy). De um ponto de vista mais prático, métodos como expansões em séries, por exemplo, permitem uma estimativa das distribuições de Lévy com alta precisão numérica, porém a maioria das abordagens estão restritas a um pequeno subconjunto dos parâmetros, além de fazerem o uso de algoritmos sofisticados relativamente demorados. Como contribuição adicional a este problema, propomos novos métodos para descrever as distribuições estáveis simétricas, com parâmetros β = 0, µ = 0, σ= 1. Obtemos uma descrição através de uma forma fechada analítica, via séries de potência formais fazendo uso do procedimento da soma de regularização de Borel (para α=2/M, M = 1, 2, 3 ...). Também obtemos uma expressão aproximada (para 0<α≤ 2) que foi desenvolvida por meio da divisão do domínio da variável de integração em sub-intervalos (janelas), construindo a expansão em séries adequada

    dentro de cada uma delas, em seguida, calculando as integrais termo a termo.


  • Mostrar Abstract
  • A relevant problem in Statistical Physics and Mathematical Physics is to derive numerically precise expressions and exact analytical forms to calculate the distributions of Lévy α-stable P_α(x;β). In practice, these distributions are usually expressed in terms of the Fourier Integral of its characteristic function. In fact, known closed-form expressions are relatively scarce given the huge space of parameters: 0 < α ≤ 2 (Lévy index), -1 ≤ β ≤ 1 (asymmetry), σ > 0 (scale) and - ∞ < µ < ∞ (offset). In the formal context, important exact results rely on special functions,

    such as the Meijer-G, Fox-H functions and finite sum of hypergeometric functions, with only a few exceptional cases expressed

    in terms of elementary functions (Gaussian and Cauchy distributions). From a more practical point of view, methods such as series expansions, e.g., allow an estimation of the Lévy distributions with high numerical precision, but most of the approaches are restricted to a small subset of the parameters and, although sophisticated, this algorithms are time-consuming. As an additional contribution to this problem, we propose new methods to describe the symmetric stable distributions, with parameters β = 0, µ = 0, σ = 1. We obtain a description through a closed analytical form, via series of formal power making use of the Borel regularization sum procedure (for α = 2/M, M = 1, 2, 3...). Furthermore we obtain an approximate expression (for 0 < α ≤ 2) by dividing the domain of the integration variable into sub-intervals (windows), performing proper series expansion

    inside each window, and then calculating the integrals term by term.

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  • ANALINE PINTO VALERIANO BANDEIRA
  • PROPRIEDADES ESTÁTICAS E DINÂMICAS DE SUPER-REDES E MULTICAMADAS QUASIPERIÓDICAS

  • Orientador : CLAUDIONOR GOMES BEZERRA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CLAUDIONOR GOMES BEZERRA
  • DORY HELIO AIRES DE LIMA ANSELMO
  • LEONARDO DANTAS MACHADO
  • CARLOS HUMBERTO OLIVEIRA COSTA
  • JOAO MILTON PEREIRA JUNIOR
  • Data: 30/08/2018

  • Mostrar Resumo
  • Neste trabalho, investigamos as propriedades estáticas e dinâmicas em super-redes e
    filmes finos quasiperiódicos, respectivamente. A propagação de ondas de spins foi investigada
    em uma super-rede quasiperiódica construída de acordo com a sequência de Octonacci, no
    regime de troca, compostas por dois tipos de materiais ferromagnéticos com estrutura de rede
    cúbica simples cujas interfaces interagem via acoplamento bilinear e biquadrático. O modelo
    teórico utilizado é baseado no hamiltoniano de Heisenberg com o uso do método da matriz
    transferência e da aproximação RPA para a obtenção do espectro de bandas permitidas e
    de transmitância das ondas de spin, onde foi também analisada a influência do acoplamento
    biquadrático na espessura de ambos. Realizamos ainda uma investigação das propriedades
    magnéticas estáticas em nanofilmes magnéticos quasiperiódicos construídos em direções de
    pouca simetria cristalográfica, [211] e [321], seguindo dois modelos de quasiperiodicidade.
    No primeiro modelo os filmes magnéticos são empilhados quasiperiodicamente com todos os
    espaçadores de mesma espessura, enquanto que no segundo são os espaçadores que seguem
    uma quasiperiodicidade, além de possuírem espessuras diferentes. Por sua vez, cada modelo é
    construído seguindo as sequências de Fibonacci e de Octonacci. A teoria utilizada para o estudo
    dos filmes finos é baseada num modelo fenomenológico que descreve sistemas magnéticos
    nanométricos, onde a energia total leva em consideração os termos de energia Zeeman,
    de anisotropia cúbica e uniaxial, além dos acoplamentos bilinear e biquadrático. As fases
    magnéticas são descritas através da análise dos gráficos da magnetização e magnetoresistência
    gigante, assim também como através de diagramas de fases 3D.
    Palavras chaves: ondas de spin, acoplamento bilinear, acoplamento biquadrático, transmitância,

    propriedades estáticas, fases, diagramas de fases 3D.


  • Mostrar Abstract
  • In this study, we investigate the static and dynamics properties of magnetic multilayer and thin film systems, respectively. The propagation of spin waves was investigated in a quasiperiodic superlattice which structure was built according to the so-called Octonacci sequence, composed by two simple cubic ferromagnetic materials interacting through bilinear and biquadratic exchange couplings at their interfaces. The ferromagnetic materials are described by the Heisenberg model, and a transfer matrix treatment is employed, with the calculations performed for the exchange-dominated regime, taking into account the random phase approximation (RPA) to obtain the band and transmittance spectra. In addition, the influence of the biquadratic coupling on the band and transmittance spectra is discussed. We also performed an investigation of the static magnetic properties of nanometric films, with low symmetry crystallographic growth directions ([211] and [321]), by using two quasiperiodic models. For the model 1, the magnetic thin films are stacked quasiperiodically, with the non-magnetic spacers having the same thickness, while for the model 2, the non-magnetic spacers follows the quasiperiodicity, with different thicknesses. For both models the quasiperiodicity is according to the Fibonacci and Octonacci quasiperiodic sequences. The theoretical modelling is based on a realistic magnetic energy taking in account the Zeeman, cubic and uniaxial anisotropy terms, besides the bilinear and biquadratic couplings. From the equilibrium configurations magnetization, magnetoresistance and phase diagrams are obtained

     

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  • BRUNO LUSTOSA DE MOURA
  • ASTEROSSISMOLOGIA E ESPECTROSCOPIA DE ESTRELAS GIGANTES DO CLUMP

  • Orientador : JOSE DIAS DO NASCIMENTO JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE DIAS DO NASCIMENTO JUNIOR
  • MATTHIEU SEBASTIEN CASTRO
  • JEFFERSON SOARES DA COSTA
  • FRÉDÉRIC BAUDIN
  • MARCELO EMÍLIO
  • MARIA CRISTINA DE ASSIS RABELLO SOARES
  • Data: 31/10/2018

  • Mostrar Resumo
  • A pulsação das estrelas passou a ser, de décadas para cá, uma dos principais mecanismos para obtenção de informações sobre os seus interiores. Com o advento das missões fotométricas espaciais, além dessa informações, a necessidade de compreender como os parâmetros globais da estrela se comportavam em relação aos modos de pulsação tornou-se crucial para todo o estudo da evolução estelar, em especial na fase estrelas gigantes. Muitos códigos computacionais usam estatísticas inferenciais para a extração dessas informações, todos muito peculiares aos estados evolutivos desde a sequência principal até o ramo assintótico das gigantes. Nosso trabalho foi desenvolver uma ferramenta que servirá de base para novos ensaios e trabalhos, dentro da Asterossismologia de estrelas do Clump, os quais a obtenção dos valores de máxima frequência de oscilação e as separações entre essas frequências sejam pilares para a compreensão física estelar. Atrelado a isso, as modelagens corretas associadas à inclusão da metalicidade obtidas a partir da espectroscopia, podem gerar modificações, ainda não completamente entendidas nas relações de escala sísmicas para a massa e o raio. Desta forma, o estudo da sismologia de estrelas do Clump pode ser a chave para um cenário promissor para a Arqueologia Galáctica e para a completa compreensão dos processos no interior estelar.


  • Mostrar Abstract
  • The pulsation of the stars has become, from decades to now, one of the main mechanisms to obtain information about their interiors. With the advent of the missions, the need to understand how
    global parameters of the star behaved in relation to the modes is crucial to the entire study of stellar evolution, especially in the Red Giant Branch. Many computational codes use inferential statistics for gather
    information, all very peculiar to evolutionary states since the main sequence
    until the asymptotic giant branch. Our work was to develop a tool
    which will serve as a basis for new trials and works, within the Asteroseismology of Clump stars, which obtain the values of maximum oscillation frequency and the separations between these frequencies are pillars for stellar physical understanding. Herein to this, the correct modeling associated with the inclusion of metallicity obtained
    from spectroscopy, may generate changes, not yet fully understood
    in the seismic scales relations for mass and radius. In this way, the study of seismology of Clump stars may be the key to a promising scenario for Archeology Galactic and for the complete understanding of processes in the stellar interior.

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  • GERDIVANE FERREIRA DUARTE
  • Propriedades Estatísticas de Redes Complexas Reais

  • Orientador : LUCIANO RODRIGUES DA SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANTONIO DE MACEDO FILHO
  • LUCIANO RODRIGUES DA SILVA
  • MADRAS VISWANATHAN GANDHI MOHAN
  • MARCO ANTONIO ALVES DA SILVA
  • RAIMUNDO SILVA JUNIOR
  • Data: 14/11/2018

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  • Apresentamos um estudo de redes sociais baseado na análise de nomes de família, brasileiros e portugueses (sobrenomes). Construímos redes cujos nós são nomes de famílias e cujas arestas representam relações de parentesco entre duas famílias (cada indivíduo). A partir dessas redes extraímos a distribuição de conectividade, o coeficiente de agregação, o menor caminho médio e a centralidade. Descobrimos que a distribuição de conectividade segue uma lei de potência. Associamos o número de hubs, a centralidade e a entropia ao grau de miscigenação das sociedades. Nossos resultados mostram que a sociedade portuguesa é mais heterogênea que a sociedade brasileira. Todas as redes analisadas conduzem a leis de potência com expoente gama da ordem de 2 na distribuição de grau. Conclui-se que esse parâmetro tende a ser independente do tamanho N da rede considerada. A correlação de grau de todas as redes é negativa, mostrando que os vértices com maior conectividade estão conectados a vértices com menor conectividade. Finalmente, a rede de sobrenomes apresenta características de mundo pequeno.


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  • We present a study of social networks based on the analysis of Brazilian and Portuguese family names (surnames). We construct networks whose nodes are names of families and whose edges represent parental relations between two families (each individual). From these networks we extract the connectivity distribution, clustering coefficient, shortest path and centrality. We find that the connectivity distribution follows an approximate power law. We associate the number of hubs, centrality and entropy to the degree of miscegenation in the societies in both countries. Our results show that Portuguese society has a higher miscegenation degree than Brazilian society. All networks analyzed lead to approximate inverse square power laws in the degree distribution. We conclude that this parameter tends to be independent of the network size considered. The assortative mixing of all networks is negative, showing that the more connected vertices are connected to vertices with lower connectivity. Finally, the network of surnames presents some small world characteristics.

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  • RAFAEL LEAL DA SILVA
  • Síntese e caracterização de nanoestruturas de ferritas dopadas com samário e recobertas com polímeros.

  • Orientador : JOSE HUMBERTO DE ARAUJO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • GUSTAVO DE OLIVEIRA GURGEL REBOUCAS
  • JOSE ALZAMIR PEREIRA DA COSTA
  • JOSE HUMBERTO DE ARAUJO
  • MARCO ANTONIO MORALES TORRES
  • RODOLFO BEZERRA DA SILVA
  • UBIRATAN CORREIA SILVA
  • Data: 29/11/2018

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  • Nesse trabalho apresentamos a síntese e caracterização de nanopartículas de magnetita e ferrita de cobalto dopadas com Sm: Fe2.68Sm0.32O4 e CoFe(2-x)SmxO4 ( x = 0, 0.05, 0.10, 0.15 and 0.20). As nanopartículas de magnetita foram produzidas usando o método poliol, onde o polímero polivinilpirrolidona (PVP) foi usado para proteger as nanopartículas da oxidação. As nanopartículas de ferritas de cobalto dopadas com Sm, foram produzidas pelo método da reação por coordenação iônica (RCI) e recobertas por uma matriz de quitosana.

    A estrutura cristalina e as propriedades magnéticas foram estudadas por difração de raios-X (DRX), microscopia eletrônica de transmissão (MET), espectroscopia Mössbauer e magnetometria DC.

    A amostra de magnetita possui uma estreita distribuição de tamanho de partículas com um diâmetro de 5,2 nm. As partículas apresentam comportamento superparamagnetico na temperatura ambiente com temperatura média de bloqueio de TB = 9.9 K e constante magnetocristalina de 4×105 J/m3 em 5 K. Em temperatura ambiente, a curva M-H apresenta comportamento simétrico (Hc=0) e o espectro Mössbauer tem um único componente paramagnético, enquanto a 5 K a magnetização de saturação é de 18.9 emu/g e a curva M-H, field cooling (FC) apresenta um deslocamento com um campo de exchange bias de ~110 Oe. Os resultados magnéticos são discutidos em termos da distribuição de cátions na rede espinélio inversa, como determinado por espectroscopia Mössbauer. Uma pequena contribuição magnética da camada superficial das nanopartículas foi considerada na interpretação da anisotropia magnetocristalina.

    As amostras de ferrita de cobalto apresentam partículas revestidas pelo biopolimero quitosana com uma estreita variação de tamanhos dependentes da concentração de íons de Sm nas amostras, indo de 9,49 nm até 5,62 nm. Os valores de campo coercivo, magnetização de saturação e anisotropia efetiva sofreram sensíveis variações com a dopagem. Um ajuste teórico foi realizado levando em consideração uma distribuição composta por dois tipos de partículas, bloqueadas e superparamagnéticas. O espectro Mössbauer só foi perfeitamente ajustado quando se utilizou três sextetos em cada sítio cristalográfico, para temperatura ambiente e 12 K. Os resultados Mössbauer foram interpretados considerando uma distribuição aleatória dos íons de Sm nos sítios A e B. Os estudos de liberação de calor foram realizados pela aplicação de um campo magnético AC de 70,5 kHz e intensidade de 200 Oe. O valor máximo obtido de SAR para essa série de amostra foi de 12,09 W/g, indicando que estas partículas têm potencial para uso em hipertermia.


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  • This work was shown in the physical and characterization of nanoparticles magnetite and ferrite of cobalt doped with Sm: Fe 2.68Sm0.32O4 and CoFe (2-x) SmxO4 (x = 0.05, 0.10, 0.15 and 0.20). As magnetite nanoparticles were produced using the polyol method, where the polymer polyvinylpyrrolidone (PVP) was used for protection as nanoparticles of the oxidation. As nanoparticles of Sm-doped cobalt ferragens, they were constructed by the ionic rope reaction (ICR) method and covered by a chitosan matrix.
    A crystal structure and magnetic properties were studied by X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM), Mössbauer spectroscopy and DC magnetometry.
    A magnetite sample has a print size distribution having a diameter of 5.2 nm. As the bees presented under the superparamagnetic effect of 4 × 105 J / m3 at 5 K. In a constant environment, the MH presented the has a single paramagnetic component, while the 5 K is a saturation magnetization of 18.9 emu / ha MH curve , field cooling (FC) has a displacement with a bias shift field of ~ 110 Oe. The benefits are discussed in terms of spatial distribution of actions, as determined by Mössbauer spectroscopy. Immunization of magnetocrystalline anisotropy.
    The cobalt silver samples are coated by the chitosan biopolymer, with a variable variation of the Sm-ion concentration dependent sizes, ranging from 9.49 nm to 5.62 nm. The coercive field values, saturation magnetization and anisotropy were subjected to structural changes with doping. A theological dose was made taking into account the form of distribution of particles, blocked and superparamagnetic. The mega-sounds spectrum was when performance was used in three sixths in each of the crystallographic groups, at room temperature and at 12 K. The results were calculated in relation to the random distribution of Smenoe A and B levels. were for applications of an AC magnetic field of 70.5 kHz and intensity of 200 Oe. The value was maximum for the sampling of a series of 12.09 W / g, which aims to use hyperthermia.

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  • PIERRE NIAU AKMANSOY
  • Vínculos de Eletrodinâmicas Não Lineares

  • Orientador : LEO GOUVEA MEDEIROS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • LEO GOUVEA MEDEIROS
  • FARINALDO DA SILVA QUEIROZ
  • JACOPO VITI
  • BRUTO MAX PIMENTEL ESCOBAR
  • RODRIGO SANTOS BUFALO
  • Data: 14/12/2018

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  • As eletrodinâmicas não lineares (NLED) são generalizações da eletrodinâmica de Maxwell que surgem e encontram aplicações em diversos âmbitos: na gravitação, no estudo clássico do vácuo quântico, nos limites de baixas energias das teorias de cordas, entre outros. Por causa disto, é importante deduzir a validade empírica destas teorias comparando suas previsões com os resultados experimentais correspondentes. Com o objetivo de vincular os valores acessíveis aos parâmetros que caracterizam estas teorias, nesta tese são usadas a medição mais precisa da energia de ionização do átomo de hidrogênio e a seção de choque obtida observação pioneira do espalhamento fóton-fóton pela Colaboração ATLAS em colisões ultraperiféricas de íons de chumbo.

     

    A forma como as eletrodinâmicas tipo Born-Infeld, uma família de NLED, modifica o potencial Coulombiano produzido pelo núcleo do átomo de hidrogênio é calculada. Usando a teoria de perturbação, a correção da energia do estado fundamental é obtida. É notável que a estrutura da teoria de perturbação impõe a necessidade de usar a forma completa da Lagrangiana. Por causa disto, apesar de se comportarem de forma semelhante no limite de baixas energias, cada eletrodinâmica tipo Born-Infeld modifica a energia de ionização de forma particular. Ao comparar com a medição experimental da energia de ionização, um vínculo para o parâmetro b que caracteriza estas eletrodinâmicas é obtido da ordem de b≥10^21 V/m.

     

    As NLED prevêem naturalmente a interação entre fótons. Assim, a seção de choque γγγγ passa a possuir uma contribuição devido às correções não lineares da Lagrangiana de Maxwell além da do Modelo Padrão. Na aproximação de fótons equivalentes, a seção de choque completa PbPb→PbPb+γγ em colisões ultraperiféricas de chumbo é obtida através da convolução da seção de choque do subprocesso γ γγγ com os fluxos de fótons produzidos pelos íons. Assim, a comparação da seção choque completa com a seção de choque experimental obtida pelo ATLAS permite obter o vínculo mais preciso dos parâmetros não lineares α~β≤2x10^-10 GeV^-4 ≈ 10^-47 m^3/J.


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  • Nonlinear electrodynamics (NLED) are a generalization of Maxwell's electrodynamics that arises and is used in several fields such as: gravitation, classical consequences of the quantum vacuum, low energy limits of string theories etc. Because of this, it's an important task to evaluate the empirical validity of these theories by comparing their predictions with the corresponding experimental measurements. In this thesis, the ionization energy of the hydrogen atom and the photon-photon scattering cross section recently observed by the ATLAS Collaboration with ultraperipheral collisions of lead ions are used.

     

    The way in which Born-Infeld-like theories, a class of NLED, modify the Coulomb potential produced by the hydrogen atom's nucleus is calculated. Then, using the perturbation theory, the first order correction of the ground state energy is derived. It is remarkable that, although this class of NLED behaves identically in the low energy limit, each theory produces a slightly different correction. This is due to the framework of perturbation theory which forces the use of the complete Lagrangian. Comparison with the measurement of the ionization energy constrains the parameter b, which characterizes this class of theories, to be b≥10^21 V/m.

     

    The direct interaction between photons is one of the most striking features of NLED. Therefore, the cross section for γγγγ scattering acquires a contribution due to nonlinear corrections to Maxwell's Lagrangian besides the Standard Model ones. In the equivalent photon approximation, the complete scattering cross section for PbPb→PbPb+γγin ultraperipheral collisions is derived through the convolution of the subprocess cross section γγγγ with the photon fluxes produced by the ions. Comparison of the complete cross section with the experimental measurement obtained by the ATLAS Collaboration yields the most precise constrain for the nonlinear parameters α~β≤2x10^-10 GeV^-4 ≈ 10^-47 m^3/J.

2017
Dissertações
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  • LARISSA DE FARIAS RIBEIRO
  • Redes sem Escala Típica: Visão Geral,
    Modelos alternativos e Técnicas Computacionais

  • Orientador : LUCIANO RODRIGUES DA SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • LUCIANO RODRIGUES DA SILVA
  • MAURICIO LOPES DE ALMEIDA
  • RAIMUNDO SILVA JUNIOR
  • TIAGO DE MEDEIROS VIEIRA
  • Data: 13/01/2017

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  • Estamos inseridos num mundo formado por redes e nos últimos anos estudos sobre
    redes e suas propriedades tˆ em se expandido consideravelmente. A principal raz˜ ao ´ e que diversos
    sistemas podem ser modelados atrav´ es das chamadas Redes Complexas. Exemplos de sistemas
    facilmente modelados como redes s˜ ao: a sociedade, a Web, o c´ erebro, dentre outros. Para
    compreender o comportamento desses sistemas, v´ arios modelos na ´ area de Redes Complexas
    foram propostos. Barab´ asi e Albert propuseram um modelo que inclu´ıa dois mecanismos b´ asicos
    (crescimento e liga¸ c˜ ao preferencial), reproduzindo um comportamento caracter´ıstico de alguns
    sistemas reais: a distribui¸ c˜ ao de conectividade em lei de potˆ encia. Como consequˆ encia do
    modelo de Barab´ asi e Albert, foram surgindo outros modelos de redes, considerando diferentes
    tipos de fatores inclu´ıdos no mecanismo de liga¸ c˜ ao preferencial. Modelos que utilizam este
    mecanismo explicam satisfatoriamente o aparecimento das distribui¸ c˜ oes que seguem lei de
    potˆ encia em redes reais. Entretanto, a liga¸ c˜ ao preferencial n˜ ao ´ e o único mecanismo atrav´ es
    do qual uma rede pode crescer e gerar este tipo de distribui¸ c˜ ao de conectividade. Por isso, neste
    trabalho analisamos dois modelos que utilizam mecanismos diferentes da liga¸ c˜ ao preferencial
    e que s˜ ao capazes de gerar redes sem escala t´ıpica: o modelo de cópia de v´ ertices e o modelo
    de transforma¸ c˜ ao de redes poissonianas. Comparamos os resultados com as redes decorrentes
    do modelo de Barab´ asi e Albert, pois acreditamos que estudar modelos distintos que geram
    resultados similares nos permite ampliar nossos conhecimentos referentes a aplica¸ c˜ ao de redes
    complexas e sobre os mecanismos capazes de gerar essas redes. Devido ` a necessidade de
    produ¸ c˜ ao e divulga¸ c˜ ao de materiais introdut´ orios ` as t´ ecnicas computacionais fundamentais
    para a simula¸ c˜ ao de redes, tamb´ em apresentamos neste trabalho algumas t´ ecnicas utilizadas
    para implementar as redes dos modelos apresentados.


  • Mostrar Abstract
  • We are embedded in a networked world, and in the last few years network studies and their
     properties have expanded considerably. The main reason is that several systems can be 
    modeled through so-called complex networks. Examples of systems easily modeled as networks are: 
    the society, the Web, the brain, among others. To understand the behavior of these systems, several 
    models in the area of Complex Networks have been proposed. Barabási and Albert proposed 
    a model that included two basic mechanisms (growth and preferential bonding),
     reproducing a characteristic behavior in some real systems: distribution of 
    connectivity in power law. As a consequence of the Barabási and Albert model,
     other network models emerged, considering different types of factors included i
    n the preferential link mechanism.
     Models that use this mechanism satisfactorily explain the
     emergence of distributions that follow power law in real networks.
     However, the preferred connection is not the only mechanism through which a network can grow and 
    generate this type of connectivity distribution. Therefore, in this work we analyze two models that use
    different mechanisms of preferential linkage and that are able to generate networks without a typical scale:
     the vertex copy model and the deconstruction model of Poisson networks. We compare the results 
    with the networks derived from the Barabási and
     Albert model,
     because 
    we believe that studying di
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  • NATHAN LIMA PESSOA
  • Controle de paredes de domínio em nanoanéis de NiFe em estruturas núcleo-casca cilíndricas com acoplamento dipolar.

  • Orientador : ARTUR DA SILVA CARRICO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ARTUR DA SILVA CARRICO
  • JOSE HUMBERTO DE ARAUJO
  • GUSTAVO DE OLIVEIRA GURGEL REBOUCAS
  • Data: 25/01/2017

  • Mostrar Resumo
  •  Sistemas magnéticos nanoestruturados têm sido o foco de intenso 
    esforço de investigação nos últimos anos. Do ponto de vista teórico puro,
     o interesse se concentra em novas fases magnéticas que podem emergir 
    de efeitos dipolares em sistemas, com constricções geométricas, com 
    imensões da ordem dos comprimentos magnéticos fundamentais. 
    Há também um grande interesse do ponto de vista de aplicações, 
    tais como sensores magnéticos, nano-osciladores e novos desenhos
     de memórias magnéticas. Motivado por resultados experimentais recentes, 
    mostrando a possibilidade de confinamento de muros de domínio em nanorings ferromagnéticos, 
    por constricções magnéticas como entalhes e assimetrias, além de estudos que revelam uma forte

  • Mostrar Abstract
  • Nanostructured magnetic systems have been the focus of intense research effort in recent years. From the pure theoretical point of view, the interest focus on new magnetic phases that might emerge from dipolar effects in systems, with geometric constrictions, with dimensions of the order of fundamental magnetic lengths. There is also a large interest from the viewpoint of applications, such as magnetic sensors, nano-oscillators and new designs of magnetic memories. Motivated by recent experimental results, showing the possibility of domain wall confinement in ferromagnetic nanorings, by magnetic constrictions like notches and asymmetries, in addition to studies which reveal a strong 

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  • LEANDRO DE ALMEIDA
  • Estudo da Topologia de Microlentes Gravitacionais e a Descoberta de Exoplanetas Distantes.

  • Orientador : JOSE DIAS DO NASCIMENTO JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE DIAS DO NASCIMENTO JUNIOR
  • MATTHIEU SEBASTIEN CASTRO
  • FRANCISCO JOSÉ JABLONSKI
  • Data: 10/02/2017

  • Mostrar Resumo
  • Na última década, o número de exoplanetas descobertos cresceu exponencialmente, principalmente devido as observações realizadas pela missão Kepler, que no ano de 2016, juntamente com observações da missão K2, publicou a descoberta de 1284 planetas de uma só vez. Estas descobertas foram feitas utilizando o método de trânsito planetário, que não possui sensibilidade para planetas de baixa massa muito distantes de suas estrelas. Então a maioria das descobertas apresenta planetas gigantes com órbitas próximas às suas estrelas. Em contrapartida, a técnica de detecção através de microlentes gravitacionais é sensível à planetas de baixa massa em órbitas de 0.5 AU até 10 AU. Esta técnica pode detectar planetas em estrelas de baixa luminosidade, pois, depende apenas do campo gravitacional combinado da estrela-planeta, o que seria difícil para as outras técnicas que dependem da luz emitida pela estrela. Até o momento, foram descobertos 47 planetas através desta técnica, que é uma quantidade relativamente pequena comparada com os outros métodos. Nesta dissertação mostramos de maneira detalhada as equações por detrás da teoria de microlentes gravitacionais e suas aplicações na detecção de planetas distantes de baixa massa. Nos focamos na caracterização e análise de sistemas com topologia fechada, em que o planeta tem entre 10^-5 e 10^-6 da massa da estrela e com seu semi-eixo maior em torno de 1 AU, que são sistemas com características de massa e distância parecidos com o sistema Sol-Terra. Também apresentamos uma sugestão de parametrização para o parâmetro de impacto \mu_0 e o ângulo de impacto \alpha de forma a reduzir o tempo de busca em curvas de luz geradas a partir de sistemas com topologia fechada ou close. Apresentamos ainda os principais passos para o desenvolvimento de dois algoritmos que utilizam o método semi-analítico de resolução da equação da lente e o método de simulação por força bruta "Inverse Ray Shooting" (IRS) respectivamente. Esses códigos simulam a topologia e curva de luz de eventos de microlentes gravitacionais, e foram usados para produzir todas as figuras e gráficos apresentados nesta dissertação. Ao final, demonstramos a capacidade do modelo semi-analítico na simulação de curvas teóricas e comparamos essas curvas com eventos reais de microlentes gravitacionais.


  • Mostrar Abstract
  • Abstract: In the last decade, the number of exoplanets discovered has grown exponentially, mainly due to Kepler observations which, along with observations of the K2 mission, announced the discovery of 1284 planets at once in 2016. These discoveries were done using the planetary transit method, which has low sensitivity for low-mass planets far away from their stars. Thus most of the discoveries of giant planets were of orbits close to their stars. In contrast, the gravitational microlensing technique is sensitive to low-mass planets orbiting between $ 0.5 $ AU and $ 10 $ $ AU $. Because it depends only on the combined gravitational field of the star-planet, this technique can detect planets around low brightness stars, which would be difficult for other techniques that depend on star emitted light. Until now, astronomers have discovered 47 planets through this technique, which is relatively low number, when compared to the other methods like transit and radial velocity. In this dissertation we show in detail the equations behind the gravitational microlensing theory and its applications to detect distant low-mass planets. We focus on the characterization of systems with closed topology, where the planet has between 10^-5 and10^-6 of the mass of the star and with a semi-major axis about 1 AU (planet with Earth-like mass around 1AU of a star with Sun-like mass). We also present a suggestion of parameterization for the impact parameter \mu_0 and the impact angle \alpha in order to reduce the search time consuming for light curves generated from systems with close topology. We present the main steps for the development of two algorithms that use the semi-analytical method of solution of the lens equation and the brute force of simulation method Inverse Ray Shooting (IRS) respectively. These codes simulate the topology and light curve of microlensing events, and were used to simulate our systems presented in this dissertation. As a main result, we demonstrate the ability of the model to generate theoretical curves and compared these light curves with real microlensing events.

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  • DANYELLE PRISCILA DA SILVA
  • Estudo experimental do sistema binário samário ferro

  • Orientador : JOSE HUMBERTO DE ARAUJO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE HUMBERTO DE ARAUJO
  • SUZANA NOBREGA DE MEDEIROS
  • JOÃO MARIA SOARES
  • Data: 14/02/2017

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  • As ligas intermetálicas, compostas por um elemento de terras raras e um metal de transição, têm atraído grande interesse científico nas últimas décadas. Tal interesse ocorre porque estes tipos de materiais possuem propriedades magnéticas que os tornam fortes candidatos para a produção de ímãs permanentes de alto desempenho. Existe um grande número de compostos que podem ser formados a partir da combinação de um elemento de terra rara e um metal de transição 3d. Neste trabalho foi realizado um estudo experimental de uma dessas combinações, o sistema samário de ferro. As amostras utilizadas neste estudo foram ligas preparadas por fusão a arco, com as seguintes concentrações: Sm30Fe70, Sm40Fe60, Sm50Fe50, Sm70Fe30 e Sm80Fe20. Posteriormente, foram investigados por difração de raios X, metalografia, análise termomagnética e magnetometria. Nestas amostras foram identificados três intermediários: Sm2Fe17, SmFe3 e SmFe2. Os parâmetros de rede e as temperaturas de Curie destes compostos foram determinados. As propriedades magnéticas das três primeiras amostras (Sm30Fe70, Sm40Fe60 e Sm50Fe50) foram consistentes com a relação e características magnéticas dos compostos intermetálicos presentes. No entanto, para as duas últimas amostras (Sm70Fe30 e Sm80Fe20), o estudo indicou uma possível formação de fases metaestáveis. Houve também uma dependência das propriedades magnéticas na concentração de samário.

     


  • Mostrar Abstract
  • Intermetallic alloys composed of a rare earth element and a transition metal have attracted great scientific interest in the last decades. Such interest occurs because these types of materials possess magnetic properties that make them strong candidates for the production of permanent high performance magnets. There are a large number of compounds that can be formed from the combination of a rare earth element and a 3d transition metal. In this work was carried out an experimental study of one of these combinations, the samarium iron system. The samples used in this study were alloys prepared by arc melt, with the following concentrations: Sm30Fe70, Sm40Fe60, Sm50Fe50, Sm70Fe30 and Sm80Fe20. Subsequently, they were investigated by X-ray diffraction, metallography, thermomagnetic analysis and magnetometry. In these samples three intermediates were identified: Sm2Fe17, SmFe3 and SmFe2. The network parameters and Curie temperatures of these compounds were determined. The magnetic properties of the first three samples (Sm30Fe70, Sm40Fe60 and Sm50Fe50) were consistent with the ratio and magnetic characteristics of the intermetallic compounds present. However, for the last two samples (Sm70Fe30 and Sm80Fe20), the study indicated a possible formation of metastable phases. There was also a dependence of the magnetic properties on the samarium concentration.

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  • CACIANO SOARES COSTA
  • O Modelo Blume-Capel em Campo Aleatório Gaussiano

  • Orientador : FRANCISCO ALEXANDRE DA COSTA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FRANCISCO ALEXANDRE DA COSTA
  • JOAO MEDEIROS DE ARAUJO
  • LUCIANO RODRIGUES DA SILVA
  • GISLENE MICARLA BORGES DE LIMA
  • Data: 24/02/2017

  • Mostrar Resumo
  • Neste trabalho investigamos o modelo Blume-Capel (BC), com interações de longo alcance e em um campo magnético aleatório distribuído de forma gaussiana. O modelo pode ser resolvido exatamente e por isso obtemos diagramas de fases, bastantes ricos, a partir da densidade de energia livre. Inicialmente revisamos a solução do modelo BC a sob influência de um campo de anisotropia cristalina uniforme e na ausência de campo magnético, recuperando resultados bem conhecidos na literatura. Em seguida revisamos o modelo BC sob o efeito de um campo magnético aleatório com distribuição bimodal e campo cristalino uniforme, introduzido por Kaufman e Kanner, dando atenção especial para os diagramas de fases em termos de anisotropia versus temperatura. Finamente, fizemos um estudo do modelo no campo magnético aleatório obedecendo a uma distribuição gaussiana. Os diagramas de fases obtidos exibem um comportamento muito rico em termos de fenômenos críticos, incluindo em alguns casos pontos tricríticos, associados a linhas de transições de primeira ordem e contínuas.


  • Mostrar Abstract
  • In this work we investigate the infinite ranged Blume-Capel model (BC), under a random field following a Gaussian distribution. The model is exactly soluble and from the corresponding free energy density we have obtained a wealthy of phase diagrams. We initially revisit the BC model under a uniform crystal field and in zero magnetic field. This allowed us to regain the well-known mean-field results for this model. In the next step we revised the Kaufman-Kanner work on the BC model under a bimodal random magnetic field and uniform crystal field. In the case we paid special attention to crystal field versus temperature phase diagrams.

    Finally, we investigated the phase diagrams for the Gaussian random field case. The obtained phase diagrams display a rich variety of critical phenomena, with the presence of tricritical points, in some cases, related to the occurrence of  both frist-oder and continuous transition lines.     

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  • RONIEL DE LIMA ARAÚJO
  • Propriedades estruturais, eletrônicos, ópticas e vibracionais do cristal L-Treonina: simulações computacionais no formalismo DFT

  • Orientador : UMBERTO LAINO FULCO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • UMBERTO LAINO FULCO
  • CARLOS ANTONIO BARBOZA
  • MANOEL SILVA DE VASCONCELOS
  • ANTONIO DE MACEDO FILHO
  • Data: 17/03/2017

  • Mostrar Resumo
  • Neste trabalho, estudamos as propriedades estruturais, eletrônicas,
     ópticas e vibracionais dos cristais ortorrômbicos de treonina, obtidos através 
    de simulações computacionais no formalismo DFT (Teoria Funcional da Densidade), 
    nas aproximações de densidade local (LDA-CAPZ) e no gradiente generalizado GGA-PBE).
     L-treonina é um aminoácido essencial que desempenha um papel importante nos sistemas 
    biológicos, sendo o último dos 20 aminoácidos que compõem as proteínas, a serem identificados. 
    Para o cristal l-treonina, a otimização da geometria cristalina, parâmetros de rede, ângulos e
     distâncias interatômicas, estrutura de banda, densidade de átomo a átomo, absorção óptica, 
    função dielétrica, índice de refração, condutividade ótica, função de perda, espectro infravermelho e Raman. 
    Os parâmetros de rede calculados estão próximos dos resultados experimentais, foram obtidos um gap de banda E (Γ → Γ) = 5,06 eV e um gap de banda E (X → S) = 4,91 eV indiretos dentro do GGA e LDA, respectivamente. A análise da densidade de estados de elétrons permitiu identificar as contribuições por átomo para os estados das bandas de valência e de condução, nas propriedades ópticas é possível observar uma sensibilidade ao plano de polarização da luz incidente 001. Foi obtido um bom acordo entre Os espectros 
    vibracionais IR e Raman dados teóricos e experimentais do cristal l-treonina.

  • Mostrar Abstract
  • In this work, we study the structural, electronic, optical and vibrational properties of orthorhombic l-threonine crystals, obtained through computational simulations in the DFT formalism (Density Functional Theory), the local density approximations (LDA-CAPZ) and the generalized gradient (GGA-PBE). L-threonine is an essential aminoacid that plays an important role in biological systems, being the last of the 20 aminoacids that make up the proteins, to be identified. For the crystal l-threonine, the optimization of crystalline geometry, network parameters, angles and inter atomic distances, band structure, state-by-atom density, optical absorption, dielectric function, refractive index, Optical conductivity, loss function, infrared spectrum and Raman. The calculated network parameters are close to the experimental results, a band gap direct E(Γ → Γ)=5,06 eV and band gap indirect E(X→S)=4,91 eV were obtained within the GGA and LDA level, respectively. The analysis of the electron states density allowed to identify the contributions per atom for the states of the valence and conduction bands, in the optical properties it is possible to observe a sensitivity to the plane of incident light polarization 001. A good agreement was obtained between the vibrational spectra IR and Raman theoretical and experimental data of the crystal l-threonine.

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  • ACÁCIO SILVEIRA DE MELO
  • Meander-line Multilayer Magnetoimpedance: Dinâmica da magnetização em tricamadas ferromagnéticas

  • Orientador : MARCIO ASSOLIN CORREA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MARCIO ASSOLIN CORREA
  • TOMMASO MACRI
  • ANTÔNIO MARCOS HELGUEIRA DE ANDRADE
  • Data: 23/03/2017

  • Mostrar Resumo
  • O efeito magnetoimpedância (MI) é uma das ferramentas mais completas para a aná-
    lise magnética de nanoestruturas, uma vez que é possível observar o comportamento mag-
    nético dinâmico em diferentes faixas de frequências e campos magnéticos aplicados, em
    regimes magnéticos saturado e não saturados. Nos últimos anos, estudos têm investigado
    a in?uência da geometria das amostras no efeito MI, em particular, sistemas na forma de
    tricamadas e de Meander-line, separadamente. Baseado nisso, este trabalho busca uma
    integração destas duas geometrias com o objetivo de estudar as propriedades estruturais e
    o comportamento magnético quase-estático e dinâmico em tricamadas de [NiFe/Cr/NiFe].
    As amostras foram produzidas através da técnica de Magnetron Sputtering, sobre subs-
    trato amorfos de vidro, com espessura das camadas ferromagnética variando entre 75 nm e
    142.5 nm, enquanto a espessura da camada de Cr varia entre 15 nm e 150 nm, totalizando
    um conjunto de 10 amostras. Em particular, a espessura total da tricamada foi mantida
    constante em 300 nm independente da amostra produzida. Associado a isto, para cada
    conjunto de espessura acima citado foram utilizados três diferentes geometrias no plano
    do substrato, a primeira na forma retangular, tradicionalmente estudada, e as outras
    duas na forma Meander-line, produzidas utilizando-se máscaras durante o crescimento
    dos ?lmes. A caracterização estrutural, através da difração de raios X, mostrou um com-
    portamento cristalográ?co tradicionalmente encontrados para ?lmes de NiFe crescidos em
    substratos amorfos, com uma textura [111]. A caracterização magnética quase-estática foi
    realizada através de curvas de magnetização, obtidas para diferentes direções de campo
    magnético aplicado no plano do ?lme em relação ao eixo principal da amostra, através
    da técnica de magnetometria de amostra vibrante (VSM). De uma forma geral, as curvas
    de magnetização revelam propriedades magnéticas isotrópicas no plano e são fortemente
    dependentes da espessura das camadas ferromagnéticas de NiFe. Por outro lado, uma
    fraca dependência com a geometria estudada (retangular ou Meander-line) é observado,
    como esperado. Finalmente, para o estudo da dinâmica da magnetização, foi utilizada a
    técnica de magnetoimpedância em uma ampla faixa de campo (±700 Oe) e frequência (0.5
    até 3.0 GHz). Além disso, duas con?gurações entre campos e correntes foram exploradas,
    denominadas aqui de con?guração longitudinal (campo e corrente na mesma direção) e
    transversal (campo aplicado perpendicularmente à corrente). As medidas de magnetoim-
    pedância apresentam uma estrutura de picos duplos ou múltiplos picos, característicos do
    efeito FMR, maior responsável pelas variações do efeito MI no intervalo de frequências
    estudado. Com respeito a dependência do efeito em função da razão entre as espessuras
    das camadas de NiFe e Cr, é possível observar uma forte in?uência da anisotropia mag-
    nética na estrutura de picos das curvas de MI, principalmente nas amostras com camadas
    ferromagnéticas mais espessas, este fato está ligado a contribuição de anisotropia para
    fora do plano. Por ?m, uma análise das curvas em relação a geometria das amostras re-
    vela mudanças no comportamento da dinâmica de magnetização, acarretando em curvas
    assimétricas e uma grande complexidade na estrutura de picos observado.


  • Mostrar Abstract
  • The magnetoimpedance effect (MI) is an interesting tool for a completely analysis of the magnetic nanostructures, since is possible to observe the magnetization dynamics behavior at a wide range of frequency and external magnetic field,  in both saturated and unsaturated regimes.  In the last years studies about the MI effect as a function of sample geometry has been performed. In particular in trilayer systems and meander-lines samples, separately.  Based on this, here we seeks the integration  between these two geometry (trilayer and meander-line) and the structural and magnetic properties (quasi-static and dynamics) are explored in [NiFe/Cr/NiFe] trilayered samples. The samples were produced by Magnetron Sputtering technique under glass amorphous substrate with thicknesses of 75 - 142.5 nm for the ferromagnetic layer and 15-150 nm for the Cr layer, totalizing 10 samples. However, the total thicknesses of the trilayered samples are remained constant of 300 nm, irrespectively of the produced sample. Associated with this, for each set of thicknesses three in-plane substrate geometry were explored. The first one, a rectangular geometry, traditionally studied, the last two a meander-line geometry are studied. In particular, to reach these geometry for the samples, masks were used during the deposition process.  The structural characterization, trough X-ray diffraction, shows a crystalline behavior with a [111] texture, usually found for NiFe thin films grown onto amorphous substrate. The quasi-static characterization was performed through magnetization curves, obtained from a Vibrating Sample Magnetometer (VSM), with external magnetic field applied in the film-plane for distinct direction with respect to the mains axis of the samples, to verify the anisotropy behavior. In a general point of view, the magnetization curves reveal the isotropic behavior in the film-plane and a strongly dependence with the NiFe thicknesses.  On the other hand, a weak dependence with the sample geometry (rectangular or meander-line) is observed, as expected. Finally, for the magnetization dynamics study the magnetoimpedance effect was used in a wide range of field ( 700 Oe) and frequency (0.5 up to 3.0 GHz). Besides, two field configuration between the external magnetic field and the drive current were explored, named by longitudinal and transverse measurements. The MI measurements present a double or multiple peaks structures, characteristic of the FMR contribution in the MI variations in this frequency range. With respect to the MI effect dependence,  as a function of the thicknesses ratio of the NiFe and Cr layers,  is possible to observe a strongly influence of the out-of-plane magnetic anisotropy in the peaks structures in the MI curves, mainly for the samples with thick NiFe layer.  Lastly, the MI curves as a function of the sample geometry reveal changes in the dynamics magnetization, carrying asymmetric MI curves and a complexity in the peak structure.

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  • PEDRO RICARDO VASCONCELOS DE MORAES JÚNIOR
  • Uma origem multifractal para a turbulência no meio interestelar

  • Orientador : DANIEL BRITO DE FREITAS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DANIEL BRITO DE FREITAS
  • BRUNO LEONARDO CANTO MARTINS
  • CAIO FÁBIO TEIXEIRA CORREIA
  • Data: 13/04/2017

  • Mostrar Resumo
  • Nos últimos anos os estudos sobre sistemas complexos vem ganhando força e ferramentas para poder simulá-lo e verificar seu comportamento estatisticamente. Grande parte disso se deve a muitos sistemas que passaram a se comportar de forma não-linear e dissipativo.  Para esses casos, as geometrias convencionais como a euclidiana, não é possível para a proeza de explica-lo, com isso a geometria dos fractais surgiu como alternativa importante para o trato deste meio, sendo leis de escalas (potência) se aplicando muito bem para esse sistema sendo exemplificado em forma de séries temporais e superfícies (geometrias bidimensionais e tridimensionais). Assim, uma variedade de métodos foi contabilizada para esse tratamento, entre eles estão a análise via expoente de Hurst e análise multifractal.  Nosso trabalho tem como objetivo propor um novo método para analisar multifractalmente imagens bidimensionais, sendo essas imagens advindas de simulações de nuvens do meio interestelar. Primeiro passo foi gerar 12 simulações MHD em que se diferenciavam a partir de valores de pressão e campo magnético, depois gerada a imagem em 2D que é aplicado sobre elas o método de tratamento multifractal MFDMA. Com a aplicação deste método é possível avaliar as imagens através de um quadro contendo os expoentes de análise multifractal, sendo possível avaliar o comportamento de escala nas imagens e verificar o grau de complexidade, e ainda descobrir quais as fontes causadoras da multifractalidade, usando dois métodos de análise multifractal que são embaralhamento dos dados da imagem original e substituição dos dados originas a partir da transformada de Fourier.   Os resultados mostraram que para todas as imagens o método de embaralhamento consegue destruir a fonte de multifractalidade da imagem original e ainda se comportar como um monofractal, enquanto o outro método é ineficaz, concluindo que os fatores não -lineares não estão incluídos dentre as fontes e indicando como fonte de multifractalidade as correlações de longo alcance. Outro resultado importante é a relação do grau de multifractalidade ∆h com a pressão.


  • Mostrar Abstract
  • In recent years studies on complex systems have been gaining strength and tools to be able to simulate and verify their behavior statistically. Much of this is due to many systems that have come to behave in a nonlinear and dissipative way. For these cases conventional geometries such as Euclidean is not possible for the prowess of explaining it, with this the geometry of the fractals emerged as an important alternative for the treatment of this medium, being laws of scales(power) applying very well for this system being exemplified in the form of time series and surfaces (two-dimensional and three-dimensional geometries).Thus a variety of methods we recounted for this treatment, among them are the analysis via exponent of Hurst and multifractal analysis. Our work aims to propose a new method to analyze two-dimensional images multi-fractally, being these images coming from clouds simulations of the interstellar medium. First step was to generate 12 MHD simulations in which they differed from values of pressure and magnetic field, then generated the 2D image that is applied on them the multifractal MFDMA treatment method. With the application of this method it is possible to evaluate the images through a frame containing the exponents of multifractal analysis, being possible to evaluate the scale behavior in the images and verify the degree of complexity, and to find out which sources cause multifractality, using two methods of multifractal analysis that are shuffling the original image data and replacing the original data from the Fourier transform. The results show that for all images the shuffling method can destroy the multifractal source of the original image and still behave like a monofractal, While the other method is ineffective, concluding that nonlinear factors are not included among the sources and indicating as a source of multifractality the long-range correlations. Another important result is the relation of the degree of multifractality ∆h with the pressure.

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  • LOUIS GUSTAVO DA COSTA SOBRAL E SÁ
  • Propriedades térmicas e mecânicas do NHG sob tração

  • Orientador : LUIZ FELIPE CAVALCANTI PEREIRA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • LEONARDO DANTAS MACHADO
  • LUIZ FELIPE CAVALCANTI PEREIRA
  • SERGIO ANDRÉ FONTES AZEVEDO
  • Data: 24/07/2017

  • Mostrar Resumo
  • Materiais em 1 e 2 dimenso ̃es, tais como nanofios, nanotubos, grafeno e nitreto de boro, atraem enorme interesse devido a seu potencial de aplica ̧co ̃es em novos dispositi- vos eletroˆnicos e no gerenciamento do calor. Em contraste aos materiais tridimensionais, o transporte de calor em baixas dimenso ̃es pode ser bem diferente. Grafeno exibe extraor- dina ́rias propriedades f ́ısicas, incluindo uma extrema alta condutividade t ́ermica. Um novo material cristalino bidimensional como o grafeno com uma estequiometria C2N, com bura- cos uniformemente distribu ́ıdos e ́atomos de nitrogˆenio em seu plano basal, o grafeno com buracos nitrogenado [ou nitrogenated holey graphene (NHG)], foi recentemente sintetizado. Aqui apresentamos uma investigac ̧ ̃ao da condutividade t ́ermica do NHG via simula ̧c ̃oes com dinaˆmica molecular fora do equil ́ıbrio baseado no potencial interatoˆmico de Tersoff. N ́os re- alizamos uma ana ́lise dos efeitos de tamanho finito e extrapolamos os nossos resultados para estimar as propriedades de longas folhas do NHG. Foi computada uma condutividade t ́ermica intr ́ınseca 67,23 W/mK do NHG a temperatura ambiente, com um livre caminho m ́edio efe- tivo de 16,84 nm. Ambas as quantidades s ̃ao muito menores do que as correspondentes para o grafeno. Sob tra ̧ca ̃o uniaxial e biaxial foi observado o aumento da condutividade t ́ermica e do correspondente livre caminho m ́edio efetivo, embora n ̃ao seja t ̃ao acentuada como no grafeno.


  • Mostrar Abstract
  • One and two-dimensional materials, such nanowires, nanotubes, graphene, and boron nitride, triggered enormous interest due to their potential application in novel electronic and heat management devices. In contrast to three-dimensional bulk materials, thermal transport in low-dimensions can be quite different. Graphene exhibits extraordinary physical properties, including an extremely high thermal conductivity. A novel graphene-derived two- dimensional crystal with a C2N stoichiometry and evenly distributed holes and nitrogen atoms in its basal plane, nitrogenated holey graphene (NHG), has recently been synthesized. Here we report an investigation of the thermal conductivity of NHG via non-equilibrium molecular dynamics simulations based on the Tersoff interatomic potential. We perform an analysis of finite-size effects and extrapolate our simulation results to estimate the properties of very large NHG sheets. The intrinsic thermal conductivity of NHG at room temperature was found to be 67.23 W/m-K, with an effective phonon mean free path of 16.84 nm. Both quantities are much smaller than the corresponding ones for graphene. Under uniaxial or biaxial strain we observe an increase in thermal conductivity and the corresponding effective phonon mean-free-path, although not as pronounced as in graphene. 

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  • ALLYSON IRINEU ARAÚJO LIMA
  • Investigação das Propriedades Ópticas e Eletrônicas do Metalorgânico

    [(CH3)2NH2]Zn(HCOO)3 Triclínico

  • Orientador : MANOEL SILVA DE VASCONCELOS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MANOEL SILVA DE VASCONCELOS
  • UMBERTO LAINO FULCO
  • JOSE DE MIRANDA HENRIQUES NETO
  • Data: 07/08/2017

  • Mostrar Resumo
  • Propriedades estruturais, eletrônicas e ópticas do [(CH3)2NH2] Zn(HCOO)3 Triclínico foram determinadas através de cálculos de primeiros princípios desenvolvidos no referencial da Teoria do Funcional da Densidade (DFT) conforme codificado no Software CASTEP, utilizando-se a aproximação da densidade local (LDA) e aproximação do gradiente generalizado (GGA). Uma boa concordância entre os parâmetros de rede calculados e os experimentais foi obtida. Contudo, na aproximação GGA os resultados da otimização foram mais compatíveis com os dados experimentais, apresentando na pior margem de erro +0,87% para o parâmetro de rede a. Além disso, constatamos que esse material é um semicondutores de gap largo, com valores de 3,67 eV (LDA) e 4,23 eV (GGA) de energia de band gap, já nas propriedades ópticas observamos um comportamento isotrópico na aproximação GGA e um comportamento semi-isotrópico para a aproximação LDA. Neste trabalho obtivemos a Otimização da Estrutura Cristalina, Estrutura Eletrônica de Bandas, Densidade de Estados, Função Dielétrica e Absorção Óptica desses materiais para as duas aproximações.


  • Mostrar Abstract
  • The structural, electronic and optical properties of [(CH3)2NH2] Zn (HCOO)3 Triclinic were determined by first principles calculations developed in the Density Functional Theory (DFT) as encoded in the CASTEP Software, using Local density approximation (LDA) and generalized gradient approximation (GGA). A good agreement between the calculated and experimental network parameters was obtained. In the GGA approach, the results of the optimization were more compatible with the experimental data, presenting in the worst margin of error +0,87% for the network parameter a. In addition, we found that this material is a broad band gap semiconductor, with values of 3,67 eV (LDA) and 4,23 eV (GGA) in energy band gap, while in the optical properties we observed an isotropic behavior in the GGA approximation and a semi -isotropic for the LDA approach. In this work we obtained the Optimization of Crystalline Structure, Electronic Banding Structure, State Density, Dielectric Function and Optical Absorption of these materials for the two approaches.

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  • RAIMUNDO NAZARENO DA SILVA CONCEIÇÃO FILHO
  • Síntese e Caracterização de Nanopartículas Magnéticas do Sistema Samário Cobalto

  • Orientador : JOSE HUMBERTO DE ARAUJO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ARTUR DA SILVA CARRICO
  • GUSTAVO DE OLIVEIRA GURGEL REBOUCAS
  • JOSE HUMBERTO DE ARAUJO
  • MARCO ANTONIO MORALES TORRES
  • Data: 01/09/2017

  • Mostrar Resumo
  • Neste trabalho utilizamos o método químico poliol para a preparação de nanopartículas de Sm-Co. As amostras sintetizadas foram nomeadas das seguintes formas: ARS-0%; ARS-5%;ARS-7% e ARS-9%, sendo as porcentagens referente a variação do Ácido Acético utilizado na síntese. A caracterização estrutural foi realizada via difração de raio X e microscopia eletrônica de transmissão (MET). Os parâmetros estruturais foram determinados pelo método de Rietvelt utilizando o software Maud.  As  seguintes fases foram identificadas: SmCo7; Sm2Co7;  Sm2Co17 e Sm5Co19.  Para o estudo das propriedades magnéticas, medidas com o magnetômetro de amostra vibrante fora utilizadas para obtenção de curvas de magnetizações em função do campo magnético aplicado à temperatura ambiente. O PPMS foi utilizado para medir curvas da magnetização em função da temperatura. As temperaturas de Curie obtidas estão de acordo com as fases obtidas pelos métodos de caracterização estrutural. Foram obtidas imagens das amostras através do MEV e MET  para estudo morfológico e determinação do tamanho das nanopartículas das amostras. Nossos resultados mostram  a viabilidade do método poliol para obtenção de nanopartículas de Sm-Co e a influencia do Ácido Acético no processo de síntese.


  • Mostrar Abstract
  • In this work we used the chemical polyol method for the preparation of Sm-Co nanoparticles. The synthesized samples were named in the following forms: ARS-0%; ARS-5%, ARS-7% and ARS-9%, being the percentages referring to the variation of Acetic Acid used in the synthesis. The structural characterization was performed by     X-ray diffraction and transmission electron microscopy (TEM). The structural parameters were determined by the Rietvelt method using the Maud software. The following phases were identified: SmCo7; Sm2CO7; Sm2Co17 and Sm5Co19. For the study of magnetic properties, measurements with the vibrating sample magnetometer were used to obtain magnetization curves as a function of the magnetic field applied at room temperature. The PPMS was used to measure magnetization curves as a function of temperature. The Curie temperatures obtained are in accordance with the phases obtained by the structural characterization methods. Images of the samples were obtained through the SEM and MET for morphological study and determination of the size of the nanoparticles of the samples. Our results show the feasibility of the polyol method to obtain Sm-Co nanoparticles and the influence of Acetic Acid in the synthesis process.

Teses
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  • TIBERIO MAGNO DE LIMA ALVES
  • Propriedades magnéticas estáticas de nanopós (Co1,2Fe1,8-xMnxO4 – CoFe2O4) e filmes finos (FeCuNbSiB) magnéticos: Teoria e experimento

  • Orientador : CLAUDIONOR GOMES BEZERRA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CLAUDIONOR GOMES BEZERRA
  • FELIPE BOHN
  • SUZANA NOBREGA DE MEDEIROS
  • FERNANDO LUIS DE ARAUJO MACHADO
  • JACQUES COUSTEAU DA SILVA BORGES
  • VAMBERTO DIAS DE MELLO
  • Data: 26/01/2017

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  • As nanoestruturas magnéticas têm recebido grande atenção da comunidade acadêmica, não só devido às suas várias aplicações tecnológicas, mas também do ponto de vista de física básica, exibindo comportamentos, efeitos e propriedades de grande interesse. Neste contexto, podemos citar as propriedades magnéticas anisotrópicas dos filmes finos ferromagnéticos de FeCuNbSiB, dos nanopós de ferritas de cobalto com substituição Fe−Mn (Co1,2Fe1,8-xMnxO4) e também da própria ferrita de cobalto estequiométrica (CoFe2O4). Neste trabalho, desenvolvemos 3 modelos e sistemas numéricos baseados em rotação coerente da magnetização, um para cada amostra supracitada, no intuito de descrever e/ou quantificar tais efeitos anisotrópicos. Através dos processos de modelagem e simulação, constatamos que os filmes finos de FeCuNbSiB, produzidos pela técnica de magnetron sputtering, apresentaram uma formação de textura de eixos de anisotropia que pode ser modelada através de uma função distribuição estatística. Os cálculos numéricos aplicados em medidas longitudinais, transversais e polares da magnetização indicaram que, de fato, o mecanismo dominante na histerese magnética dos filmes finos estudados aqui é consistente com a rotação coerente da magnetização. As simulações indicaram que o comportamento de difícil saturação nas curvas de histerese magnética dos nanopós de Co1,2Fe1,8-xMnxO4, a baixa temperatura, pode ser modelado através de uma superposição de anisotropias cúbica e uniaxial [001] com configuração plano fácil, compatível com uma simetria tetragonal. O comportamento cintura de vespa nas curvas de histerese magnética do nanopó de CoFe2O4 pode ser atribuído aos efeitos das interações dipolares entre cristalitos que possuem uma anisotropia uniaxial plano fácil.


  • Mostrar Abstract
  • Magnetic nanostructures have received great attention from the academic community, not only due to their various technological applications, but from basic physics point of view, displaying behaviors, effects and properties of great interest. In this context, we can mention the anisotropic magnetic properties of FeCuNbSiB ferromagnetic thin films, cobalt ferrites nanopowders with Fe−Mn substitution (Co1,2Fe1,8-xMnxO4) and also stoichiometric cobalt ferrite itself (CoFe2O4). In this work, we have developed three models and numerical systems based on coherent rotation of the magnetization, one for each cited sample above, in order to describe and/or quantifying such anisotropic effects. Through modeling and simulation processes, we found that thin films of FeCuNbSiB, produced by magnetron sputtering technique, had a texture formation of anisotropy axes that can be modeled by a statistical distribution. The numerical calculations applied in longitudinal, transverse and polar measurements of magnetization indicated that, indeed, the dominant mechanism in the magnetic hysteresis of thin films studied here is consistent with coherent rotation of magnetization. The simulations indicated the behavior of difficult saturation in magnetic hysteresis curves of Co1,2Fe1,8-xMnxO4 nanopowders, at low temperature, could be modeled by a superposition of cubic and uniaxial [001] easy plane configuration anisotropies, compatible with a tetragonal symmetry. The wasp-waisted behavior in magnetic hysteresis curves of CoFe2O4 nanopowder could be attributed to effects of dipolar interactions between crystallites with a uniaxial anisotropy in easy plane configuration.

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  • ELOISE CRISTINA DE SOUZA RODRIGUES
  • Síntese e caracterização de nanocompositos de partículas de α-Fe, wüstita  e magnetita para aplicações biomédicas.

  • Orientador : MARCO ANTONIO MORALES TORRES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE HUMBERTO DE ARAUJO
  • JOÃO MARIA SOARES
  • MARCO ANTONIO MORALES TORRES
  • NELSON ORLANDO MORENO SALAZAR
  • SUZANA NOBREGA DE MEDEIROS
  • Data: 03/02/2017

  • Mostrar Resumo
  • Nanopartículas de óxido de Fe tem sido bastante usadas em aplicações biomédicas devido a sua biocompatibilidade e biodegradabilidade. Dentre dessas aplicações destacamos a hipertermia magnética para o tratamento de diversos tipos de cânceres. Neste trabalho usamos a moagem de alta energia para a produção de nanopartículas de magnetita com tamanho inferior a 70 nm. Preparamos dois grupos de amostras, o primeiro grupo apresentou as fases de magnetita e α-Fe, o segundo grupo apresentou as fases de magnetita, α-Fe e wüstita. Para melhorar a dispersibilidade do material em meio aquoso, revestimos as nanopartículas com o surfactante acido oleico e o polímero Pluronic-F127. As propriedades estruturais e químicas das amostras foram analisadas através da difração de raios X, microscopia eletrônica de transmissão e espectroscopia Mössbauer. As propriedades magnéticas foram estudadas através de medidas de susceptibilidade AC e de medidas de magnetização em função do campo e da temperatura. Das medidas Mössbauer observamos uma quantidade significativa de Fe2,5+ nos sítios octaedrais do óxido de Fe, esse resultado indicou que o material tem uma estequiometria próxima da magnetita. As medidas magnéticas mostraram a transição de Verwey da magnetita em 120 K. Através das imagens de microscopia eletrônica verificamos que a wüstita encontra-se depositada sobre as nanopartículas de magnetita. O nosso estudo mostra que a presença da  wüstita e a funcionalização com acido oleico evitaram a oxidação do Fe2+ presente na magnetita. O deslocamento das curvas de histerese, nas medidas feitas com a amostra resfriada em presença de campo magnético, é atribuído à interação de troca que ocorre na interface entre a wüstita e a magnetita. As medidas de susceptibilidade AC mostraram picos característicos de paredes de domínio, indicando que uma parcela das partículas é multidomínio. Quando as nanopartículas funcionalizadas e não funcionalizadas foram submetidas a um campo magnético alternado apresentaram uma variação de temperatura e 11º C e 53º C, respectivamente. Os resultados indicam que as amostras tem potencial para uso em hiperthermia magnética.


  • Mostrar Abstract
  • Iron Oxide nanoparticles have been used em several biomedical applications  due to their biocompatibility and biodegradability. Among these applications, magnetic hyperthermia of tumors has been proposed as an alternative treatment of several neoplastic diseases. In this work, we have used high energy ball milling to produce iron oxide  nanoparticles with sizes smaller than 70 nm. We have prepared two groups of samples, the first group is composed of magnetite and α-Fe, the second group is composed of magnetite, wüstite and α-Fe nanoparticles. To improve the sample´s dispersibility in aqueous medium, the samples were functionalized with oleic acid and Pluronic-F127 three-block copolymer. The structural and chemical properties of samples were studied through x-ray diffraction, transmission electron microscopy (TEM) and Mössbauer spectroscopy. The magnetic properties were studied through AC susceptibility and DC magnetization as a function of temperature and field.  From the Mössbauer studies we noticed a significant fraction of Fe2,5+ located in octahedral sites of iron oxide, this result indicates that the samples  has a an stoichiometry similar to pure magnetite. The magnetic measurements showed the Verwey transition at about 120 K. From the TEM images we verified that the wüstite phase is formed on the surface of magnetite nanoparticles. Therefore, we showed that the wüstite phase and oleic acid surfactant prevent the magnetite nanoparticles from further oxidation. The shift of hystereis loops observed in the field-cooled samples was ascribed to exchange interaction between the wüstite and magnetite phases. The AC susceptibility showed characteristic peaks of magnetite wall domains, this result indicated that a fraction of particles are multidomain. The samples were submitted to an AC magnetic field and we observed an increase in temperature of e 11º C and 53º C for samples functionalized and bare, respectively. The combination of magnetic properties, the ability to release heat in presence of an AC field, and the stability of particles in aqueous suspension suggest that these samples are good candidates for magnetic hyperthermia.

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  • CRISLANE DE SOUZA SANTOS
  • A Equação de Raychaudhuri e o Caráter Não Atrativo da Gravidade f(R)  

  • Orientador : JANILO SANTOS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • EDÉSIO MIGUEL BARBOZA JÚNIOR
  • JAILSON SOUZA DE ALCANIZ
  • JANILO SANTOS
  • RAIMUNDO SILVA JUNIOR
  • RICCARDO STURANI
  • Data: 24/03/2017

  • Mostrar Resumo
  • A evidência observacional da expansão acelerada do Universo tem sido a principal razão para uma revisão da evolução cosmológica como previsto pela Relatividade Geral (RG). Atualmente existe duas principais abordagens para resolver este problema: pela introdução nas equações de Einstein de um termo o qual representa um novo tipo de fluido (a chamada energia escura) possuindo características exóticas ou pela modificação da teoria de gravitação. Nesta tese nós focamos na segunda abordagem, particularmente, as teorias conhecidas como teorias f (R) de gravidade as quais têm recebido muita atenção nos últimos anos. Neste contexto, a equação de Raychaudhuri permite examinar a estrutura do espaço-tempo como um todo sem soluções específicas das equações de Einstein, desempenhando assim um papel central para a compreensão da atração gravitacional em Astrofísica e Cosmologia. Na teoria da Relatividade Geral sem uma constante cosmológica, uma contribuição não-positiva da geometria do espaço-tempo a equação de Raychaudhuri é usualmente interpretada como a manifestação do caráter atrativo da gravidade. Neste caso, condições de energia específicas - de fato a condição de energia forte - deve ser assumida, a fim de garantir o carácter atrativo. No contexto das teorias f(R) de gravidade, no entanto, mesmo assumindo as condições de energia padrões pode-se ter uma contribuição positiva para a equação de Raychaudhuri. Além de nos fornecer uma maneira simples de explicar a observada expansão acelerada do Universo, este fato abre a possibilidade de um caráter repulsivo deste tipo de gravidade. Nesta tese nós abordamos o carácter atrativo/não-atrativo da gravidade f(R) à luz da equação de Raychaudhuri e fazemos uso da condição de energia forte, juntamente com estimativas recentes dos parâmetros cosmográficos, para colocar limites em uma classe paradigmática de teorias f(R) de gravidade.


  • Mostrar Abstract
  • The observational evidence of the accelerated expansion of the Universe has been the main reason for a revision of the cosmological evolution as predicted by General Relativity (GR). Currently there are two main approaches to solving this problem: by introducing in the Einstein’s equations a term which represent a new kind of fluid (the so-called dark energy) possessing exotic features or by the modification of the gravitation theory. In this thesis we focus on the second approach, particularly the theories know as f(R) theories of gravity, which have received many attention in the last years. In this framework, the Raychaudhuri equation makes possible to examine the whole of spacetime structures without specific solutions of Einstein’s equations, playing so a central role to the understanding of gravitational attraction in Astrophysics and Cosmology. In the general relativity theory of gravity without a cosmological constant, a non-positive contribution from the spacetime to Raychaudhuri’s equation is usually interpreted as manifestation of the attractive character of gravity. In this case, particular energy conditions - indeed the strong energy condition - must be assumed in order to guarantee this attractive character. In the context of f(R) theories of gravity however, even assuming the standard energy conditions we may have a positive contribution to Raychaudhuri’s equation. Besides giving us a simple way to explain the observed accelerated expansion of the Universe, this fact opens the possibility of a repulsive character of this kind of gravity. In this thesis we address the attractive/non-attractive character of f(R) theories of gravity at the light of Raychaudhuri’s equation and make use of the strong energy condition, jointly with recente estimated values for the cosmographic parameters, in order to put bounds on a paradigmatic class of f(R) theories of gravity. 

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  • CARLENE PAULA SILVA DE FARIAS
  • Título do trabalho:  Ordens Concorrentes no URu2Si2: do Magnetismo aos Líquidos de Spin.

  • Orientador : ALVARO FERRAZ FILHO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ALVARO FERRAZ FILHO
  • RODRIGO GONCALVES PEREIRA
  • TOMMASO MACRI
  • PASCOAL PAGLIUSO
  • SERGIO GARCIA MAGALHÃES
  • Data: 10/04/2017

  • Mostrar Resumo
  • O objetivo central desta tese é investigar as fases ordenadas em competição no composto de férmion pesado metálico URu2Si2, que apresenta uma rede tetragonal  de corpo centrado, mais conhecida como rede BCT. Primeiramente apresentamos um estudo sobre a competição entre as fases antiferromagnéticas (AF) e líquidos de spin (LS). No caso antiferromagnético, a análise é baseada na teoria das ondas de spin. Enquanto que para os líquidos de spin, nós usamos a representação dos líquidos de spin algébricos. Em seguida, nós apresentamos uma teoria efetiva para explicar o espalhamento Raman nessas fases específicas. Por fim, nós fornecemos  uma conexão com entre os resultados desse trabalho e a fase de ordem escondida do URu2Si2.


  • Mostrar Abstract
  • The main objective of this thesis is to investigate the competing ordered phases in the metallic heavy fermion compound URu2Si2,  which displays a body-centered tetragonal lattice. We first provide a study case of the competition between antiferromagnetic (AF) and spin liquid (SL) phases. The antiferromagnetic state is study with spin-wave theory. Whereas the spin liquid analysis is carry out in an algebraic spin liquid representation. In the second part, we describe an effective theory for Raman scattering experiments at these particularly phases. We provide insight about the hidden order phase displayed by the heavy fermion compound URu2 Si2 .

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  • FRANCISCO JÂNIO CAVALCANTE
  • Evolução do índice de freio magnético para estrelas do tipo solar.

  • Orientador : DANIEL BRITO DE FREITAS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DANIEL BRITO DE FREITAS
  • BRUNO LEONARDO CANTO MARTINS
  • JOSE RENAN DE MEDEIROS
  • EDUARDO JANOT PACHECO
  • MACKSON MATHEUS FRANÇA NEPOMUCENO
  • Data: 26/05/2017

  • Mostrar Resumo
  • O presente trabalho é baseado nos efeitos do freio magnético para a evolução da perda de momento
    angular e, consequentemente, a relação entre rotação estelar e idade. Em geral, essa taxa de perda
    definida por dJ/dt depende da velocidade angular Ω na forma dJ/dt ∝ Ω^{q}, onde q é um
    parâmetro da mecânica estatística não-extensiva. No contexto da rotação estelar, esse parâmetro
    está diretamente relacionado com o índice de freio. Para q igual à unidade, o cenário de saturação
    do campo magnético é recuperado. Tal abordagem foi proposta e investigada por de Freitas e De
    Medeiros para estrelas de campo não saturadas. Nesta tese, propomos uma nova abordagem não-
    extensiva para a evolução da rotação estelar com base no modelo Reiners e Mohanty.
    Desenvolvemos uma versão não-extensiva do torque de Reiners e Mohanty, e comparamos com o
    modelo proposto por de Freitas e De Medeiros, usando uma amostra de velocidade (v seni) para
    ∼16000 estrelas F e G de campo. Como resultado, mostramos que os modelos de Kawaler e
    Reiners-Mohanty exibem fortes discrepâncias em relação ao domínio de validade do índice
    entrópico q. Essas discrepâncias são principalmente devido à sensibilidade do raio estelar. Os
    nossos resultados também mostraram que o modelo de Kawaler modificado é consistente dentro
    de um amplo alcance de massa, enquanto o modelo Reiners e Mohanty é restrito a massas menores
    do que estrelas do tipo G6.
    Nós também dedicamos parte desta tese para estudar o comportamento evolutivo do índice de
    freio magnético para estrelas fora da sequência principal. Nessa abordagem, consideramos que o
    índice de freio sofre uma variação ao longo da evolução da estrela, ou seja, não é uma constante,
    mas depende do efeito de dI/dt. Assim, justificamos o fato de as estrelas gigantes do tipo G serem
    regidas pela mesma lei de Skumanich. Todavia, deve ser corrigida de um fator. Nesta tese,
    mostramos que esse fator é devido a não-conservação do volume da estrela, que se torna mais
    evidente em estágios evolutivos mais tardios, como é o caso das gigantes. Constatamos que o efeito
    de dI/dt é melhor considerando que o volume da estrela não é conservado.


  • Mostrar Abstract
  • The present work is based on the effects of the magnetic braking for the evolution of the loss of
    angular momentum and, consequently, the relation between stellar rotation and age. In general, this
    rate of loss defined by dJ/dt depends on the angular velocity Ω in the form dJ/dt ∝ Ω^{q}, where
    q is a parameter of the non-extensive statistical mechanics. In the context of stellar rotation, this
    parameter is directly related to the braking index. For q equal to the unit, the magnetic field
    saturation scenario is recovered. Such an approach was proposed and investigated by de Freitas
    and De Medeiros for unsaturated field stars. In this thesis, we propose a new non-extensive
    approach to the evolution of stellar rotation based on the Reiners and Mohanty model. We
    developed a non-extensive version of the Reiners and Mohanty torque, and compared with the
    model proposed by de Freitas and De Medeiros, using a velocity sample (v seni) for ~16000 stars
    F and G field. As a result, we show that the Kawaler and Reiners-Mohanty models exhibit strong
    discrepancies in relation to the domain of validity of the entropic index q. These discrepancies are
    mainly due to the sensitivity of the stellar radius. Our results also showed that the modified Kawaler
    model is consistent within a wide mass range, while the Reiners and Mohanty model is restricted
    to masses smaller than G6 stars.
    We also devoted part of this thesis to studying the evolutionary behavior of the magnetic braking
    index for stars outside the main sequence. In this approach, we consider that the brake index
    undergoes a variation along the evolution of the star, that is, it is not a constant, but depends on the
    effect of dI /dt. Thus, we justify the fact that G-type giant stars are governed by the same Skumanich
    law. However, they must be corrected by one factor. In this thesis, we show that this factor is due
    to non-conservation of the volume of the star, which becomes more evident in later evolutionary
    stages, as is the case of the giants. We found that the dI/dt effect is best considering that the star
    volume is not conserved.

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  • SUZANA ARAÚJO BARBOSA
  • Estudo das Propriedades Magnéticas e Estruturais dos Sistemas Nanoestruturados de Ni-Cu e Haleto CuCl

  • Orientador : MARCO ANTONIO MORALES TORRES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MARCO ANTONIO MORALES TORRES
  • JOSE HUMBERTO DE ARAUJO
  • SUZANA NOBREGA DE MEDEIROS
  • JOSE ALZAMIR PEREIRA DA COSTA
  • JOSÉ ANTONIO HUAMANÍ COAQUIRA
  • Data: 28/08/2017

  • Mostrar Resumo
  • Neste trabalho apresenta-se um estudo, de cunho experimental, de nanopartículas cristalinas não agregadas e monodispersas de três sistemas a base de Ni e/ou Cu, produzidas a partir do método sol-gel e com o auxílio do polímero quitosana. O primeiro sistema é um nanocompósito com diâmetro médio de 9-27 nm. As amostras contêm principalmente a fase de Ni e as fases α e β do hidreto de níquel (NiH). A fase α-NiH apresentou uma contribuição magnética significativa para T<50 K, e os hidretos mostraram-se quimicamente estáveis ao longo de vários meses. O segundo sistema tem fase única e referente ao semicondutor iônico Cu(I)Cl com partículas esféricas de diâmetro médio de 9 nm. O terceiro sistema consiste na solução sólida de átomos de Ni e Cu, e suas amostras contêm várias fases de ligas de NixCu(1-x) para 0,50<x<0,92, com diâmetros médios na faixa de 11-90 nm. Os resultados de microscopia eletrônica de transmissão sugerem que as fases ricas em Cu estão dispostas nos contornos das partículas, enquanto os centros das mesmas parecem ser ricos em Ni. Nas medidas magnéticas para 300<T<800 K percebeu-se mudanças na magnetização relacionadas com as transições magnéticas das ligas com 75<x<92. Para temperaturas abaixo da transição de Curie (Tc) da liga Ni92Cu8 foi verificado um aumento do sinal magnético devido à fase de Hopkinson. Já para T>Tc foi observada a formação da fase de Griffiths, a qual é devida a clusters de Ni que se encontram dispersos num ambiente rico em Cu. Os parâmetros críticos obtidos para esta fase estão de acordo com a literatura. As análises das curvas de histerese revelam uma constante de anisotropia magnetocristalina efetiva (Keff) maior que a constante K1 do Ni puro e esse resultado foi atribuído a contribuições de anisotropia de superfície. A fase de Griffiths e o valor aumentado de Keff devem ter sua origem nas fases ricas em Cu, na periferia das nanopartículas. Experimentos de aquecimento das amostras em presença de campo magnético AC mostraram taxas de absorção específicas com valores crescentes de acordo com o teor de Ni. A máxima variação de temperatura ocorreu em 200 s, indicando que tais ligas podem ser usadas em hipertermia magnética para o tratamento de cânceres.


  • Mostrar Abstract
  • The aim of this work is to synthesize and study crystalline, non-aggregated and monodispersed nanoparticles of three systems containing Ni and/or Cu. The samples were prepared through the sol-gel method assisted by chitosan polymer. The first system is a nanocomposite with average particle size of 9-27 nm. The phases are mainly Ni, α-NiH and β-NiH. The α-NiH phase showed a significant magnetic contribution at temperatures below 50 and the hydrides were chemically stable when stored in air along several months. The second system is an ionic semiconductor of Cu(I)Cl with spherical particles and with average diameter of 9 nm. The third system consists of the solid solution of Ni and Cu atoms, and these samples are a mixing of NixCu(1-x) (0,50<x<0,92) alloys with average particle sizes in the range of 11-90 nm. The transmission electron microscopy images seems to reveal Cu rich alloy phases near to the particles surface, and Ni rich alloys located at the center. Magnetic measurements as a function of temperature in the range of 300-800 K showed evidences of magnetic transitions related to alloys with 75<x<92. For temperatures below Tc of the Ni92Cu8 alloy, it was observed a magnetic signal due to the Hopkinson phase. For T>Tc we noticed a feature related to the Griffiths phase which is due to Ni clusters dispersed in the Cu rich alloy phase. The critical parameters for this phase are in close agreement with the literature. The analysis of the hysteresis curves revealed an enhancement of the magnetocrystalline anisotropy constant (Keff) and this result was ascribed to the development of a surface magnetic anisotropy. The Griffiths phase and the Keff effect seem to be related the Cu rich alloy phase, which may be located at the nanoparticles surface. Experiments in samples subjected to AC magnetic field showed absorption specific rates with increasing values in agreement with the whole Ni content of the samples. The maximum variation of temperatures occurred for intervals of 200 s, indicating that these samples have potential for use in magneto hyperthermia in the treatment of tumors.

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  • THIAGO CRISOSTOMO CARLOS NUNES
  • Papel da Dimensionalidade no Modelo de Qualidade: Conexões com a Mecânica Estatística não Extensiva

  • Orientador : LUCIANO RODRIGUES DA SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANTONIO DE MACEDO FILHO
  • DANIEL JUDSON BEZERRA SOARES
  • JOAO MEDEIROS DE ARAUJO
  • LUCIANO RODRIGUES DA SILVA
  • RAIMUNDO SILVA JUNIOR
  • SAMURAÍ GOMES DE AGUIAR BRITO
  • Data: 08/09/2017

  • Mostrar Resumo
  • Redes sem escala são bastante populares hoje em dia, uma vez que muitos sistemas estão bem representados por tais estruturas. Para estudar esses sistemas, foram propostos vários modelos. No entanto, a maioria deles não levam em conta a distância euclidiana nó à nó, ou seja, a distância geográfica. Em redes reais, a distância entre os sítios pode ser muito relevante, por exemplo, os casos em que se pretende minimizar custos. Neste cenário estudamos o papel da dimensionalidade d no Modelo de Bianconi-Barabási com um crescimento de ligação preferencial envolvendo distâncias euclidianas. A ligação preferencial neste modelo segue a regra Π_i∝ η_i k_i/r_ij^(α_A )  (1≤i≤j;α_A  ≥ 0), onde η_i caracteriza o fitness do i-ésimo sítio e é escolhido aleatoriamente dentro do intervalo (0, 1]. Verificamos que a distribuição de grau P(k) para as dimensões d = 1, 2, 3, 4 são bem ajustadas por P(k)∝e_q^(k/κ), onde e_q^(k/κ) é a função q-exponencial que surge naturalmente da Mecânica Estatística não-extensiva. Determinamos o índice q e κ como funções das quantidades α_A e d e verificamos numericamente se ambos apresentam um comportamento universal em relação à variável α_A/d. O mesmo comportamento também foi exibido pelo expoente dinâmico 𝛽 que caracteriza a taxa de ligações de um determinado sítio.


  • Mostrar Abstract
  • Scale-free networks are quite popular nowadays since many systems are well represented by such structures. In order to study these systems, several models were proposed. However, most of them do not take into account the node-to-node Euclidean distance, i.e., the geographical distance. In real networks, the distance between sites can be very relevant, e.g., those cases where it is intended to minimize costs. Within this scenario we studied the role of dimensionality d in the Bianconi-Barabási model with a preferential attachment growth involving Euclidean distances. The preferential attachment in this model follows the rule , where  characterizes the fitness of the i-th site and is randomly chosen within the (0, 1] interval. We verified that the degree distribution P(k) for dimensions d = 1,2,3, 4 are well fitted by ,   is the q-exponential function naturally emerging within nonextensive statistical mechanics. We determine the index q and  as functions of the quantities and d, and numerically verify that both present a universal behavior with respect to the scaled variable  The same behavior also has been displayed by the dynamical 𝛽 exponent which characterizes the steadily growing number of links of a given site.

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  • CRISTÓVÃO PORCIANO DO NASCIMENTO JÚNIOR
  • Síntese, Caracterização estrutural e dielétrica do niobato de ferro.

  • Orientador : SUZANA NOBREGA DE MEDEIROS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CARLOS CHESMAN DE ARAUJO FEITOSA
  • SERGIO ANDRÉ FONTES AZEVEDO
  • SUZANA NOBREGA DE MEDEIROS
  • TIBERIO MAGNO DE LIMA ALVES
  • UILAME UMBELINO GOMES
  • Data: 14/09/2017

  • Mostrar Resumo
  • O niobato de ferro (FeNbO4) tem sido aplicado como fotoânodo em conversores de energia solar, sensores a gás, tecnologias catalíticas, fotodectoras e dispositivos eletrônicos. No entanto, as descrições de suas propriedades dielétricas ainda são muito escassas. Foi preparado três tipos de amostras a partir da moagem de alta energia (24h, 48h e 72h) dos precursores de: Nb2O5, α-Fe e H2O. Depois do processo de moagem, os pós resultantes da moagem passaram pelo processo de calcinação por 4 horas a 1300ºC. O tempo de calcinação foi o mesmo para todas. Todas essas amostras passaram pela caracterização dielétrica, mas antes elas foram prensadas a 1570 Kgf e sinterizadas à 1000_C por 24 horas. As caracterizações estruturais das amostras foram realizadas através da difração de raios X, microscopia eletrônica de varredura e fluorescência de raios X. Os resultados revelaram que a amostra moída por 24h tem 94,48 % de FeNbO4 e 5,52 % de Fe2O3, para 48h tem 97,82 % de FeNbO4 e 2,18 % de Fe2O3, para 72h tem 93,68 % de FeNbO4 e 6,32 % de Fe2O3. As propriedades dielétricas foram analisadas através das curvas características I-V e da permissividade dielétrica complexa com relação a frequência. As curvas características obtidas mostraram um comportamento semelhante a dispositivos eletrônicos semicondutores, pertencente a família dos tiristores. O nosso estudo trata de uma nova rota de síntese para obtenção do niobato de ferro. Os resultados indicam que as amostras têm grande potencial para aplicação em dispositivos eletrônicos.


  • Mostrar Abstract
  • Iron niobate (FeNbO4) has been applied to the photodiode in solar energy converters,
    gas sensors, photo detectors, and electronic devices. However, a full description of your
    dielectric properties is still scarceness so. By using a high energy mill, was prepared three
    kinds of samples (24, 48 and 72 hours) of precursors. After milling process, the resultant
    ponders were to calcinate for precisely 4 hours and in a temperature of 1 300 celsius.
    We used a hydraulic press about 1570 Kgf to produce samples. Next, samples were calcinated during a time considered the same for all of them and underwent to dielectric
    characterization. In the way to characterize the samples, the formers were submitted to
    X rays, scanning electronic microscopy and X rays uorescence. Results have been shown
    that samples milling by 24 hours, has 94.48% of FeNbO4 and 5.52% of Fe2O3, by 48h
    has 97.82% of FeNbO4 and 2,18% de Fe2O3, and by 72h 93,68% of FeNbO4 and 6.32% of
    Fe2O3. Dielectric properties were analyzed through I-V characteristic curves and complex
    dialectic permitivity against frequency. Characteristic curves exhibited semiconductors
    electronic devices behave like thyristor class. Furthermore, actual work constitutes a fully
    new route to sintering iron niobate. Results still indicated the samples have potential
    application in the electronic devices.

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  • NEYMAR PEREIRA DA COSTA
  • PROPRIEDADES TERMOELÉTRICAS DE FILMES NANOMÉTRICOS DE LIGAS DE TELURIO SELENIO E ANTIMONIO PRODUZIDOS POR MAGNETRON SPUTTERING DC.

  • Orientador : CARLOS CHESMAN DE ARAUJO FEITOSA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ALEXANDRE BARBOSA DE OLIVEIRA
  • CARLOS CHESMAN DE ARAUJO FEITOSA
  • CHARLIE SALVADOR GONCALVES
  • CLÁUDIO BENEDITO SILVA FURTADO
  • SUZANA NOBREGA DE MEDEIROS
  • Data: 14/09/2017

  • Mostrar Resumo
  • A presente tese traz um método de produção de alvos semicondutores cujo material é proveniente de módulos termoelétricos comerciais. Os alvos têm a finalidade e foram utilizados em sistema magnetron sputtering. Os materiais que compõem os alvos são ligas ternárias semicondutoras, uma de telureto de bismuto e antimônio, que se caracteriza como tipo P e a outra ligada é um seleneto de bismuto e telúrio, cuja composição o caracteriza como tipo N. Estas ligas dos sistemas Bi2Te3-ySey e Bi2-xSbxTe3 apresentam propriedades termoelétricas de alto desempenho dentro da faixa de temperatura entorno da ambiente. A partir desses alvos, foram produzidos filmes termoelétricos de espessura nanométrica, em dois lotes, cujas amostras foram submetidas a tratamentos térmicos após sua produção. Foram investigadas as propriedades termoelétricas dos filmes, à temperatura ambiente, no sistema de medidas de propriedades físicas, o PPMS. Para isso foi utilizado a opção de transporte térmico TTO, o qual possibilita a aquisição de dados de grandezas físicas como o coeficiente Seebeck α, a condutividade térmica κ e a resistividade elétrica ρ. Com essas grandezas reunidas, foi calculado o Fator de Potência e a Figura de Mérito que é um fator adimensional que determina o quanto o material é promissor para aplicações em conversão de energia e refrigeração termoelétrica. Medidas de voltagem por corrente pelo método quatro pontas colinear, foram realizadas e mostraram um indicativo de utilização para o semicondutor tipo P como sensor de chaveamento térmico. Uma importante perspectiva é o desenvolvimento de um substrato, utilizando os filmes como termoelementos planares e assim, funcionar como dispositivo termoelétrico, capaz de promover gradientes térmicos em aplicações a outros sistemas como os magneto galvanométricos.


  • Mostrar Abstract
  • The present thesis discusses a semiconductor target production method whose material is obtained from commercial thermoelectric modules. The targets are used in a magnetron sputtering system. The materials consist of two semiconductor ternary alloys, one made of bismuth telluride and antimony, characterized as type P and the other of bismuth selenide and telluride, characterized as type N. These alloys of Bi2Te3-ySey and Bi2-xSbxTe3 systems exhibit high-performance thermoelectric properties within an ambient temperature range. Based on these data, thermoelectric films of nanometric thickness were produced in two batches, whose samples were submitted to post-production thermal treatments. We investigated the thermoelectric properties of films, at ambient temperature in the physical property measurement system (PPMS). To that end, the thermal transport option (TTO), which makes it possible to acquire data on physical quantities such as Seebeck coefficient α, thermal conductivity κ and electrical resistivity ρ, was applied. These quantities were used to calculate the power factor and figure of merit, which is an adimensional factor that determines how promising the material is for energy conversion and thermoelectric refrigeration applications. Measures of voltage current using the four-point collinear method showed that the type P semiconductor can be used as a thermal keying sensor. An important perspective is the development of a substrate, using films as planar thermoelements, thereby functioning as a thermoelectric device capable of promoting thermal gradients in applications for other systems such as magnetic-galvanometric.

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  • SILAS SARMENTO PEDROSA
  • Efeitos dipolares sobre fases magnéticas de aglomerados superparamagnéticos

  • Orientador : ARTUR DA SILVA CARRICO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANA LUCIA DANTAS
  • ARTUR DA SILVA CARRICO
  • GUSTAVO DE OLIVEIRA GURGEL REBOUCAS
  • JOSE HUMBERTO DE ARAUJO
  • SUZANA NOBREGA DE MEDEIROS
  • Data: 15/09/2017

  • Mostrar Resumo
  • Há presentemente grande interesse de pesquisa em aglomerados de nanopartículas superparamagnéticas, devido em parte à alta demanda para aplicações biomédicas, e ao mesmo tempo ao grande interesse, do ponto de vista fundamental, em novas fases magnéticas. A suscetibilidade magnética inicial e o campo de fuga, são fatores essenciais para otimização de sistemas para aplicações biomédicas. Há, ao mesmo tempo, grande interesse em confirmar a existência de ferromagnetismo dipolar, em sistemas onde a energia de troca não é fator dominante. Desenvolvemos um estudo teórico do impacto da interação dipolar sobre as fases magnéticas de nanopartículas superparamagnéticas, confinadas em aglomerados esféricos e elipsoidais. Consideramos nanopartículas de Fe3O4 com tamanhos no intervalo de 9 nm a 12 nm, arranjadas com densidade uniforme em aglomerados de tamanho da ordem de centenas de nanômetros. Mostramos que as fases magnéticas, e a suscetibilidade inicial, são controladas pela interação dipolar, e que a topologia do arranjo de nanopartículas, o tamanho das nanopartículas e a densidade de empacotamento são fatores que controlam as propriedades magnéticas. Mostramos que a interação dipolar pode estabilizar fases magnéticas clássicas, conhecidas apenas para sistemas com alto conteúdo de energia de troca e de anisotropia. Além disso, as fases magnéticas em remanência têm uma característica peculiar: a média térmica do momento de cada nanopartícula pode se aproximar do valor de saturação, mantendo o aglomerado superparamagnético. Aglomerados elipsoidais de alta excentricidade são os sistemas de escolha para aplicações biomédicas porque podem exibir expressivo aumento de suscetibilidade magnética, mantendo um campo de fuga de baixa intensidade em remanência. O modelo teórico reproduz satisfatoriamente resultados experimentais de aglomerados esféricos de Fe3O4, e de sistemas de partículas de Fe e Co de baixa dimensionalidade.


  • Mostrar Abstract
  • Superparamagnetic nanoparticles clusters are currently driving considerable research attention. The interest stems from chances of designing systems with promising potential for technological applications, and from the fundamental viewpoint, tailoring new magnetic phases. The initial magnetic susceptibility and the stray field, at remanence, are key features for the optimization of magnetic systems for biomedical applications. Also, the existence of dipolar ferromagnetism, in the absence of exchange energy, has been one of the focus of magnetism for decades. We report a theoretical discussion of the impact of the dipolar interactions on the magnetic phases of superparamagnetic nanoparticles confined in spherical and ellipsoidal clusters. We consider Fe3O4 nanoparticles, with size ranging from 9nm to 12nm, arranged with uniform density in hundreds nanometer size volumes. We show that the magnetic phases, and the initial susceptibility, are controlled by the dipolar interaction. Also, the topological nanoparticle arrangement, the nanoparticle size, and the packing density, are key features. We show that the dipolar interaction alone may stabilize classical magnetic phases, well known for systems with large content of exchange and anisotropy energies. In addition, we have found that at remanence the nanoparticles clusters magnetic phase have a unique property. The dipolar energy leads to thermal stabilization of the individual nanoparticles moments. Large nanoparticles densities may allow nearly full thermal value of the nanoparticles magnetic moments. Despite this, the nanoparticles cluster is superparamagnetic, with a rather small stray field at remanence, as required for biomedical safety. Nanoparticle clustering in large eccentricity ellipsoidal volumes are promising systems for both low field and large field biomedical applications. For low field applications, there is a large increase in the initial susceptibility, with enhancement in the efficacy of vector targeting and also for hyperthermia absorption rate. For high field applications, the enhancement of the stray is much stronger than that for spherical clusters. Our theoretical model reproduces typical properties of Fe3O4 nanoparticles spherical clusters, as well as intriguing results for Fe and Co quasi-one-dimensional systems.

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  • FRANCYS ANTHONY DA SILVA
  • Rotação e Atividade de Estrelas F,G, e K observadas pelos satelites CoRoT e KEPLER

  • Orientador : JOSE DIAS DO NASCIMENTO JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE DIAS DO NASCIMENTO JUNIOR
  • MATTHIEU SEBASTIEN CASTRO
  • FRÉDÉRIC BAUDIN
  • MARCELO EMÍLIO
  • MARIA CRISTINA DE ASSIS RABELLO SOARES
  • Data: 01/12/2017

  • Mostrar Resumo
  • A questão de quão singular o Sol aparenta ser quando o comparamos com uma  classe de estrelas de tipo solar, em termos da sua atividade e rotação, tem  sido objeto de uma intensa investigação nas últimas três décadas. Recentemente, os telescópios espaciais CoRoT e Kepler observaram inúmeras estrelas (163 mil estrelas com o CoRoT e 400 mil estrelas com o Kepler) com uma riqueza e precisão sem precedentes, nos dando a oportunidade de estudar a rotação e a variabilidade estelar com base em curvas de luz para milhares de estrelas de tipo solar (de tipos F, G e K).  As curvas de luz para esta classe de estrelas geralmente mostram flutuações devido à modulação rotacional originadas por características magnéticas (manchas e/ou fáculas) na superfície de uma estrela, como também depende do período do ciclo magnético. Nesta Tese, apresentamos medidas do período de rotação de uma grande amostra de estrelas que encontram-se na vizinhança solar e que foram  observadas pelos satélites CoRoT e Kepler. Os períodos de rotação foram detectados unificando as  técnicas de função de autocorrelação, Lomb-Scargle e wavelet.  Identificamos também, um conjunto de estrelas análogas e gêmeas solares da missão Kepler, de onde derivamos seus estados evolutivos, períodos  de rotação e idades usando a girocronologia. Já para a atividade estelar utilizamos um  proxy da modulação da curva de luz como indicativo.  Com base na física solar, comparamos  a variabilidade temporal da irradiância solar total (TSI) com a variação do período de rotação solar ao longo de um ciclo solar. Utilizamos esta analise na interpretação da variabilidade das curvas de luz dos  satélites CoRoT e Kepler para tentar conectar as estruturas responsáveis pela evolução intrínseca modulação das curvas de luz, bem como determinar o impacto do ciclo solar nas medidas do período de rotação para as estrelas do tipo F, G e K.


  • Mostrar Abstract
  • The question of how typical the Sun is within the class of solar-type stars,  in terms of activity and rotation has been the subject of active investigation over the past three decades. Recently, the CoRoT and Kepler space telescope observed  Thousand of stars (163 thousands for CoRoT and 400 thousand for Kepler) with an unprecedented richness and precision providing an opportunity to study the rotation and variability of solar-type stars (F, G and K) based on light curves . Light curves of those solar-type stars often show fluctuations due to rotational modulation by magnetic features (starspots and faculae) on stellar surfaces, and this is also dependent of the magnetic cycle period. In this Thesis, we are presenting rotation period measurements of a large sample of field stars in the solar neighbourhood, observed by CoRoT  and KEPLER satellites.  Rotation periods was measured from an unified technique  analysis composed by autocorrelation function, Lomb Scargle periodogram  and wavelet.  We also identified a sample of solar twins and analogs observed by the Kepler mission from which we determined their evolutionary status, rotation period and age from gyrochronology.  For the rotation activity we used a proxy based on the light curve modulation.  To interpret our results concerning the rotation measurements, based on solar physics, we compared the temporal variability of total solar irradiance (TSI) and the solar rotation period along a solar cycle. We used this interpretation with the variability of the CoRoT and Kepler light curves  to undertand  the connection of  the structures responsible for the intrinsic evolution and the light curve  modulation, as well as to determine the impact of the solar cycle on the measurements of the rotation period for F, G and K type stars.

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  • HUMBERTO SCALCO GIMENES
  • Modelo Lambda-CDM com matéria escura dissipativa não-extensiva

  • Orientador : RAIMUNDO SILVA JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FABIO CABRAL CARVALHO
  • JOAO MEDEIROS DE ARAUJO
  • MADRAS VISWANATHAN GANDHI MOHAN
  • MATTHIEU SEBASTIEN CASTRO
  • Maria Aldinez Dantas
  • RAIMUNDO SILVA JUNIOR
  • Data: 27/12/2017

  • Mostrar Resumo
  • Muitos modelos em cosmologia tipicamente supõe uma viscosidade padrão. Nesta tese, nós estudamos uma interpretação alternativa para a origem da viscosidade volumar. Usando estatística não-aditiva proposta por Tsallis, propomos uma componente de viscosidade volumar que só pode existir por um efeito não-extensivo através da correspondência não-extensiva/dissipativa (NexDC). Consideramos o modelo Lambda-CDM para um universo plano com uma componente de matéria escura dissipativa não-extensiva, seguindo a teoria de Eckart para a viscosidade volumar, sem nenhuma abordagem perturbativa. Com o intuito de analisar vínculos cosmológicos, foi usado uma das mais recentes observações de Supernova tipo Ia, oscilações acústicas de bárions e radiação cósmica de fundo. É mostrado que somente existe efeito viscoso em um cenário com 2 sigma de confiança.


  • Mostrar Abstract
  • Many models in cosmology typically assume the standard bulk viscosity. On this thesis, we study an alternative interpretation for the origin of the bulk viscosity. Using nonadditive statistics proposed by Tsallis, we propose a bulk viscosity component that can only exist by a nonextensive effect through the nonextensive/dissipative correspondence (NexDC). We consider the LambdaCDM model for a flat universe with a dissipative nonextensive viscous dark matter component, following the Eckart theory of bulk viscosity, without any perturbative approach. In order to analyse cosmological constraints, we use one of the most recent observations of Type Ia Supernova, baryon acoustic oscillations and cosmic microwave background data. It's shown that only exists viscous effect in 2 sigma confidence level scenarios.

2016
Dissertações
1
  • IVANDSON PRAEIRO DE SOUSA
  • Modelos de Dímeros em Redes Planares Mistas

  • Orientador : FRANCISCO ALEXANDRE DA COSTA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FRANCISCO ALEXANDRE DA COSTA
  • JOAO MEDEIROS DE ARAUJO
  • IDALMIR DE SOUZA QUEIROZ JÚNIOR
  • Data: 29/02/2016

  • Mostrar Resumo
  • Neste trabalho apresentamos soluções para modelos de dimeros em redes planares obtidas através do método combinatório fazendo uso de pfaffianas. Em particular foram determinadas as energias livres para redes redes 4-6, 3-6 e 3-4. Além da energia livre em cada caso, também foram calculadas a liberdade molecular e a entropia no limite de altas temperaturas. Foram tratadas de três tipos  diferentes de redes 4-6, dois dos quais apresentaram transições de fases. Mostramos também dois tipos de redes 3-6, que possuem um comportamento crítico parecido com o das redes 4-6 discutidos neste trabalho. A rede 3-4 é geometricamente semelhante à rede triangular, porém apresentando um comportamento crítico diferente. Em todos os casos, investigamos numericamente o comportamento da energia livre e suas duas primeiras  derivadas, com a finalidade de compreender melhor o comportamento termodinâmico do sistema.  Também revisamos nessa dissertação resultados já obtidos na literatura para as redes retangular,  hexagonal, triangular e para a rede 4-8, usando a abordagem combinatorial das pfaffianas.


  • Mostrar Abstract
  • In this study we present solutions for dimer models in mixed planar lattices, obtained from
    combinatorial method. In this method the partition function is obtained from the pfaffian
    associated with the problem. Particularly, in the thermodynamic limit, the free energy
    densities for 4-6, 3-6 and 3-4 lattices were determined. Besides the determination of the
    free energy for each case, we also computed the molecular freedom and the density of
    entropy in the high temperature limit. We considered three types of distinct 4-6 lattices,
    in which two of them exhibit phase transition. We also discuss the solutions for two types
    of 3-6 lattices which exhibit critical behavior similar to the 4-6 lattices cases discussed in
    the present work. The 3-4 lattice is geometrically similar to the triangular lattice problem,
    but presents distinct critical behavior. In all cases, we study numerically the behavior
    of free energy density as well as the behavior of its first derivatives, in order to better
    understand the thermodynamic behavior of the corresponding system. We also revise
    some results already presented in literature for the square, hexagonal, triangular and the
    mixed 4-8 lattices, treated by the pfaffian combinatorial approach.

2
  • ÍCARO KENNEDY FRANCELINO MOURA
  • Testes cosmológicos aplicados a modelos de energia escura

  • Orientador : NILZA PIRES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • NILZA PIRES
  • RAIMUNDO SILVA JUNIOR
  • Maria Aldinez Dantas
  • Data: 02/03/2016

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  • Grandes esforços observacionais têm sido direcionados para investigar a natureza da chamada energia escura. Nesta dissertação derivamos vínculos sobre modelos de energia escura utilizando três diferentes observáveis: medidas da taxa de expansão H(z) (compiladas por Meng et al. em 2015);  módulo de distância de 580 Supernovas do Tipo Ia  (catálogo Union Compilation 2.1, 2011); e as observações do pico de oscilação de bárions (BAO) e a radiação cósmica de fundo (CMB) utilizando a chamada razão CMB/BAO, que relaciona 6 picos de BAO  (um pico determinado através dos dados do Survey 6dFGS, dois através do SDSS e três através do WiggleZ). A análise estatística utilizada foi o método do χ2 mínimo (marginalizado ou minimizado sobre h sempre que possível) para vincular os parâmetro cosmológicos: Ωm, ΩΛ, ω e δω0. Esses testes foram aplicados em duas parametrizações do parâmetro ω da equação de estado da energia escura, p=ωρ (aqui, p é a pressão e ρ é a densidade de energia da componente). Numa,  ω é considerado constante e menor que -1/3, conhecido como modelo XCDM; na outra parametrização, o parâmetro da equação de estado varia com o redshift, no qual o chamamos de Modelo GS. Esta última parametrização é baseada em argumentos que surgem da teoria da inflação cosmológica. Para efeitos de comparação também foi feita a análise do modelo ΛCDM. A comparação dos modelos cosmológicos com as diferentes observações leva a diferentes melhores ajustes. Assim, para classificar a viabilidade observacional dos diferentes modelos teóricos, utilizamos dois critérios de informação, ou seja, o critério de informação bayesiana (BIC) e o critério de informação Akaike (AIC). A ferramenta matriz de Fisher foi incorporada aos nossos testes para nos fornecer a incerteza dos parâmetros de cada modelo teórico. Verificamos que a complementariedade dos testes é necessária para não termos espaços paramétricos degenerados. Fazendo o processo de minimização encontramos, dentro da região de 1σ (68%), que para o Modelo XCDM os melhores ajustes dos parâmetros são Ωm=0,28±0,012 e ωX=-1,01±0,052. Enquanto que para o Modelo GS os melhores ajustes são Ωm=0,28±0,011 e δω0=0,00±0,059. E realizando uma marginalização encontramos, dentro da região de 1σ (68%), que para o Modelo XCDM os melhores ajustes dos parâmetros são Ωm=0,28±0,012 e ωX=-1,01±0,052. Enquanto que para o Modelo GS os melhores ajustes são Ωm=0,28±0,011 e δω0=0,00±0,059.


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  • Grandes esforços observacionais têm sido direcionados para investigar a natureza da chamada energia escura. Nesta dissertação derivamos vínculos sobre modelos de energia escura utilizando três diferentes observáveis: medidas da taxa de expansão H(z) (compiladas por Meng et al. em 2015);  módulo de distância de 580 Supernovas do Tipo Ia  (catálogo Union Compilation 2.1, 2011); e as observações do pico de oscilação de bárions (BAO) e a radiação cósmica de fundo (CMB) utilizando a chamada razão CMB/BAO, que relaciona 6 picos de BAO  (um pico determinado através dos dados do Survey 6dFGS, dois através do SDSS e três através do WiggleZ). A análise estatística utilizada foi o método do χ2 mínimo (marginalizado ou minimizado sobre h sempre que possível) para vincular os parâmetro cosmológicos: Ωm, ΩΛ, ω e δω0. Esses testes foram aplicados em duas parametrizações do parâmetro ω da equação de estado da energia escura, p=ωρ (aqui, p é a pressão e ρ é a densidade de energia da componente). Numa,  ω é considerado constante e menor que -1/3, conhecido como modelo XCDM; na outra parametrização, o parâmetro da equação de estado varia com o redshift, no qual o chamamos de Modelo GS. Esta última parametrização é baseada em argumentos que surgem da teoria da inflação cosmológica. Para efeitos de comparação também foi feita a análise do modelo ΛCDM. A comparação dos modelos cosmológicos com as diferentes observações leva a diferentes melhores ajustes. Assim, para classificar a viabilidade observacional dos diferentes modelos teóricos, utilizamos dois critérios de informação, ou seja, o critério de informação bayesiana (BIC) e o critério de informação Akaike (AIC). A ferramenta matriz de Fisher foi incorporada aos nossos testes para nos fornecer a incerteza dos parâmetros de cada modelo teórico. Verificamos que a complementariedade dos testes é necessária para não termos espaços paramétricos degenerados. Fazendo o processo de minimização encontramos, dentro da região de 1σ (68%), que para o Modelo XCDM os melhores ajustes dos parâmetros são Ωm=0,28±0,012 e ωX=-1,01±0,052. Enquanto que para o Modelo GS os melhores ajustes são Ωm=0,28±0,011 e δω0=0,00±0,059. E realizando uma marginalização encontramos, dentro da região de 1σ (68%), que para o Modelo XCDM os melhores ajustes dos parâmetros são Ωm=0,28±0,012 e ωX=-1,01±0,052. Enquanto que para o Modelo GS os melhores ajustes são Ωm=0,28±0,011 e δω0=0,00±0,059.

3
  • ISAAC DE MACÊDO FÉLIX
  • Transporte térmico em nanofitas de grafeno-nitreto de boro

  • Orientador : LUIZ FELIPE CAVALCANTI PEREIRA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANDERSON LUIZ DA ROCHA BARBOSA
  • CLAUDIONOR GOMES BEZERRA
  • LUIZ FELIPE CAVALCANTI PEREIRA
  • SERGIO ANDRÉ FONTES AZEVEDO
  • Data: 29/03/2016

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  • A capacidade de manipular propriedades térmicas de super-redes pode ajudar na descoberta de materiais mais promissores para aplicações na nanotecnologia. Por meio de simulações de dinâmica molecular de não-equilíbrio, investigamos o transporte térmico em nanofitas BNC, revezando periodicamente quantidades equivalentes de grafeno e nitreto de boro ao longo do seu comprimento, nomeando de período de rede o tamanho de cada par de domínio (grafeno-nitreto de boro). Este trabalho revela que a condutividade térmica nessa super-rede varia não-monotonicamente com o períodos de rede, podendo dessa forma ser controlada de acordo com os domínios de grafeno e nitreto de boro. Isso possibilita identificar o período de rede que fornece a menor condução de calor nessa super-rede. Nesse sentido, para nanofitas com período de rede de 3,43 nm, registramos uma condutividade térmica de ~ 89 W/m·K. Este valor é muito menor do que o encontrado para grafeno e nitreto de boro isolados. O transporte térmico em nanofitas BNC é dominado por vibrações na sua rede cristalina (fônons). Associamos o comportamento não-monotônico da condutividade térmica dessa super-rede com o transporte térmico de fônons coerentes e incoerentes. Por meio da densidade de estados vibracionais (VDOS) e da dispersão de fônons, analisamos seu espectro vibracional.


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  • A capacidade de manipular propriedades térmicas de super-redes pode ajudar na descoberta de materiais mais promissores para aplicações na nanotecnologia. Por meio de simulações de dinâmica molecular de não-equilíbrio, investigamos o transporte térmico em nanofitas BNC, revezando periodicamente quantidades equivalentes de grafeno e nitreto de boro ao longo do seu comprimento, nomeando de período de rede o tamanho de cada par de domínio (grafeno-nitreto de boro). Este trabalho revela que a condutividade térmica nessa super-rede varia não-monotonicamente com o períodos de rede, podendo dessa forma ser controlada de acordo com os domínios de grafeno e nitreto de boro. Isso possibilita identificar o período de rede que fornece a menor condução de calor nessa super-rede. Nesse sentido, para nanofitas com período de rede de 3,43 nm, registramos uma condutividade térmica de ~ 89 W/m·K. Este valor é muito menor do que o encontrado para grafeno e nitreto de boro isolados. O transporte térmico em nanofitas BNC é dominado por vibrações na sua rede cristalina (fônons). Associamos o comportamento não-monotônico da condutividade térmica dessa super-rede com o transporte térmico de fônons coerentes e incoerentes. Por meio da densidade de estados vibracionais (VDOS) e da dispersão de fônons, analisamos seu espectro vibracional.

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  • REBECCA DE MOURA BRAZ DINIZ
  • Caminhantes Aleatórios Com Perfil de Memória Binomial

  • Orientador : JOAO MEDEIROS DE ARAUJO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOAO MEDEIROS DE ARAUJO
  • ANANIAS MONTEIRO MARIZ
  • FRANCISCO ALEXANDRE DA COSTA
  • GISLENE MICARLA BORGES DE LIMA
  • Data: 27/05/2016

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  • Grande tem sido o interesse nas difusões anômalas, pois se apresentam nas mais diversas áreas do conhecimento. A introdução de perfil de memória no caminhante aleatório torna-o numa dinâmica estocástica não-markoviana, cujas correlações criam superdifusão, persistencia e log-periodicidade. Apresentamos uma revisão da literatura sobre os perfis de memória e introduzimos nosso modelo. O modelo de memória binomial pode selecionar diferentes regiões de perda de memória, desde a inicial até a recente. Dessa forma, investigamos o impacto da posição da perda de memória no comportamento superdifusivo do caminhante aleatório e unificamos muitos dos resultados da literatura. Obtivemos que memórias iniciais geram maior superdifusão medidas pelo coeficiente de Hurst, enquanto que memórias recentes tendem a diminuir a superdifusão, tornando mais caminhantes adeptos da difusão normal. Também investigamos o regime de memória curta inicial, com largura tendendo a zero.  Observamos log-periodicidade para alguns caminhantes sugerindo regimes diferentes de comportamento log-periodico, incluindo aqueles considerados de difusão normal. Uma particularidade do modelo binomial são os resutados extremamente simétricos para o diagrama Hxr.


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  • Grande tem sido o interesse nas difusões anômalas, pois se apresentam nas mais diversas áreas do conhecimento. A introdução de perfil de memória no caminhante aleatório torna-o numa dinâmica estocástica não-markoviana, cujas correlações criam superdifusão, persistencia e log-periodicidade. Apresentamos uma revisão da literatura sobre os perfis de memória e introduzimos nosso modelo. O modelo de memória binomial pode selecionar diferentes regiões de perda de memória, desde a inicial até a recente. Dessa forma, investigamos o impacto da posição da perda de memória no comportamento superdifusivo do caminhante aleatório e unificamos muitos dos resultados da literatura. Obtivemos que memórias iniciais geram maior superdifusão medidas pelo coeficiente de Hurst, enquanto que memórias recentes tendem a diminuir a superdifusão, tornando mais caminhantes adeptos da difusão normal. Também investigamos o regime de memória curta inicial, com largura tendendo a zero.  Observamos log-periodicidade para alguns caminhantes sugerindo regimes diferentes de comportamento log-periodico, incluindo aqueles considerados de difusão normal. Uma particularidade do modelo binomial são os resutados extremamente simétricos para o diagrama Hxr.

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  • CARLOS AUGUSTO PITOMBEIRA VIANA
  • Processos Não-Randômicos Associados ao Aquecimento do Disco Galático.

  • Orientador : DANIEL BRITO DE FREITAS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DANIEL BRITO DE FREITAS
  • BRUNO LEONARDO CANTO MARTINS
  • JOSÉ RONALDO PEREIRA DA SILVA
  • Data: 30/05/2016

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  • Neste trabalho, analisamos os mecanismos que regem os processos que governam o aquecimento do disco galáctico através da dinâmica das velocidades espaciais U, V e W extraídas do Catálogo Genebra-Copenhagen. Nós partimos da premissa, até então aceita a priori, de que os processos que atuam no disco galáctico são de natureza aleatória e responsáveis por um aquecimento puro revelado pela componente W. Em seguida, nós utilizamos um modelo baseado na Mecânica Estatística Não-Extensiva onde derivamos as funções de distribuição de probabilidade que quantificam o afastamento da Gaussianidade dado o perfil da cauda da distribuição mensurado pelo índice entrópico q. Nossos resultados revelam que a aleatoriedade ocorre apenas em regiões limitadas de idade independente da velocidade espacial e faixa espectral, contrariando assim a premissa acima destacada. Além disso, utilizando as distribuições do tipo não-Gaussianas para descrever o comportamento das velocidades U, V e W, nós encontramos que o aumento da dispersão da velocidade, sigma, com a idade das estrelas segue uma lei do tipo lei de potência, indicando que existe um desencadeamento do tipo avalanche ocorrendo em diferentes escalas. Finalmente, nossos resultados colocam um novo olhar nessa questão e abre um caminho para o estudo das componentes cinemáticas Galácticas pela ótica de modelos estatísticos mais robustos que levam em conta os efeitos de não-gaussianidade e não-linearidade.


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  • Neste trabalho, analisamos os mecanismos que regem os processos que governam o aquecimento do disco galáctico através da dinâmica das velocidades espaciais U, V e W extraídas do Catálogo Genebra-Copenhagen. Nós partimos da premissa, até então aceita a priori, de que os processos que atuam no disco galáctico são de natureza aleatória e responsáveis por um aquecimento puro revelado pela componente W. Em seguida, nós utilizamos um modelo baseado na Mecânica Estatística Não-Extensiva onde derivamos as funções de distribuição de probabilidade que quantificam o afastamento da Gaussianidade dado o perfil da cauda da distribuição mensurado pelo índice entrópico q. Nossos resultados revelam que a aleatoriedade ocorre apenas em regiões limitadas de idade independente da velocidade espacial e faixa espectral, contrariando assim a premissa acima destacada. Além disso, utilizando as distribuições do tipo não-Gaussianas para descrever o comportamento das velocidades U, V e W, nós encontramos que o aumento da dispersão da velocidade, sigma, com a idade das estrelas segue uma lei do tipo lei de potência, indicando que existe um desencadeamento do tipo avalanche ocorrendo em diferentes escalas. Finalmente, nossos resultados colocam um novo olhar nessa questão e abre um caminho para o estudo das componentes cinemáticas Galácticas pela ótica de modelos estatísticos mais robustos que levam em conta os efeitos de não-gaussianidade e não-linearidade.

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  • ZAIRA BRUNA BORGES DE OLIVEIRA
  • Teoria cinética relativística: efeitos não-extensivos sobre o Teorema-H

  • Orientador : RAIMUNDO SILVA JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • RAIMUNDO SILVA JUNIOR
  • EDÉSIO MIGUEL BARBOZA JÚNIOR
  • JAILSON SOUZA DE ALCANIZ
  • Data: 03/06/2016

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  • O Teorema-H relativístico, incluindo efeitos não-extensivos, foi calculado usando o q-cálculo. A hipótese de caos molecular foi generalizada com o objetivo de introduzir fortes correlações estatísticas entre as funções de distribuições relativísticas. A positividade da fonte de entropia conduz a um vínculo termodinâmico sobre o parâmetro entrópico, q Є [0,2]. Também foi provado que os estados de equilíbrio colisional (termo da fonte de entropia nula) são descritos por uma lei de potência relativística  que estende  a distribuição exponencial de Juttner, que se reduz, no domínio clássico, a função lei de potência de Tsallis. Todos os resultados fornecem os resultados padrões no limite extensivo (q=1), mostrando assim que o formalismo de Tsallis é compatível com as questões abordadas na teoria da relatividade especial.


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  • The relativistic H-theorem, including non-extensive effects, was calculated using the q-calculation.
     The hypothesis of molecular chaos was generalized in order to introduce strong statistical
     correlations between the functions of relativistic distributions. The positivity of the entropy 
    source leads to a thermodynamic bond on the entropy parameter, q Є [0.2]. It has also been 
    proved that states of collisional equilibrium (term of the null entropy source) are described by a 
    law of relativistic power that extends the exponential distribution of Juttner, which reduces, in 
    the classical domain, the power law function of Tsallis. All results provide the standard results 
    at the extensive limit (q = 1), thus showing that Tsallis's formalism is compatible with the
     issues addressed in special relativity theory.
     
     
     
7
  • MÁRCIO ASSUNÇÃO TEIXEIRA
  • Ferramentas da astroestatística para o estudo da velocidade radial estelar

  • Orientador : DANIEL BRITO DE FREITAS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DANIEL BRITO DE FREITAS
  • BRUNO LEONARDO CANTO MARTINS
  • JOSÉ RONALDO PEREIRA DA SILVA
  • Data: 18/07/2016

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  • O método da velocidade radial estelar é usada desde as descobertas dos primeiros exoplanetas.
    Esse método tem se mostrado bem sucedido na obtenção dos parâmetros orbitais dos
    exoplanetas, como, por exemplo, a excentricidade da órbita, o período de translação, a relação de
    massa do planeta, a distância do periastro, entre outros. A análise dos dados de velocidade radial
    contém vários problemas, devido a sua função matemática ser altamente não-linear e multimodal.
    Para a inferência desses parâmetros, métodos estatísticos adequados são necessários na análise dos
    dados.
    Nesse trabalho, desenvolvemos algoritmos que nos permite realizar inferências estatísticas.
    Os métodos de inferência utilizados são o método do 2 mínimo, o método de Monte Carlo
    via cadeia de Markov e o Nested Sampling. Estudamos cada um dos métodos, simulando dados,
    com adição de ruído, e aplicando-os em dois casos: na equação linear e para funções senoidais. Por
    último, aplicamos os métodos estatísticos para o caso da velocidade radial estelar, fazendo uso de
    dados da estrela HD 187085, com o objetivo de determinar a eficácia de tais métodos, comparando
    os resultados com os obtidos na literatura.


  • Mostrar Abstract
  • A velocidade radial estelar tem sido usada desde as descobertas dos primeiros exoplanetas. Esse método tem se mostrado bem sucedido na obtenção dos parâmetros orbitais dos exoplanetas, como, por exemplo, a excentricidade da órbita, o período de translação, a massa do planeta, a distância do periastro, entre outros. A análise dos dados de velocidade radial contém vários problemas, devido a sua função matemática ser altamente não-linear e multimodal. Para a inferência desses parâmetros, métodos estatísticos robustos são necessários na análise dos dados.


    Nesse trabalho, desenvolvemos algoritmos que nos permite realizar inferências estatísticas. Os métodos de inferência utilizados são o método do 2 mínimo, o método de Monte Carlo via cadeia de Markov e o Nested Sampling. Estudamos cada um dos métodos, simulando dados, com adição de ruído, e aplicando-os em dois casos: na equação linear e para funções senoidais. Por último, aplicamos os métodos estatísticos para o caso da velocidade radial estelar, fazendo uso de dados da estrela HD 187085, com o objetivo de determinar a eficácia de tais métodos, comparando os resultados com os obtidos na literatura.

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  • EVERSON FRAZÃO DA SILVA
  • Estudo dos Cristais Fotônicos Quasi-Periódicos de Fibonacci, Octonacci e Dodecanacci com Grafenos

  • Orientador : MANOEL SILVA DE VASCONCELOS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MANOEL SILVA DE VASCONCELOS
  • DORY HELIO AIRES DE LIMA ANSELMO
  • CARLOS HUMBERTO OLIVEIRA COSTA
  • Data: 26/10/2016

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  • A riqueza das propriedades ópticas e eletrônicas do grafeno tem atraído um enorme interesse. O grafeno tem alta mobilidade e transparência óptica, além da flexibilidade, robustez e estabilidade. Até recentemente, o foco principal tem sido a física fundamental e a física dos dispositivos eletrônicos. No entanto, acreditamos que o verdadeiro potencial dos grafenos encontra-se na fotônica e na optoeletrônica, onde a combinação das suas propriedades ópticas e electrônicas são únicas e podem ser plenamente exploradas, mesmo na ausência de um “band gap” eletrônico.  Nesta tese estudamos os espectros de transmissividade óptica em multicamadas dielétricas periódicas (cristais fotônicos) e em multicamadas que obedecem a sequências quasiperiodicas (quasi-cristais fotônicos) compostos por grafenos e comparamos nossos resultados com as mesmas estruturas sem grafenos. Deste modo, no primeiro momento calculamos o espectro de transmitância em cristais fotônicos, formados por alternadas camadas de dielétricos com permissividades eA e eB,  apenas para efeitos comparativos. No segundo momento introduzimos entre os materiais dielétricos monocamadas de grafeno. Em seguida, estudamos os quasicristais fotônicos de  Fibonacci, com e sem grafenos entres as camadas dielétricas, que podem ser gerados por uma relação de recorrência do tipo: Sj+1 = SjSj-1,  onde S0= B e S1=A. Em ambos os casos utilizamos a técnica da matriz transferência para obter os espectros de transmitância. Estudamos ainda uma generalização da estrutura de Fibonacci chamada de quasicristais de Octonacci, onde o enésimo estagio da dessas estrutura de multicamadas (Sn) é dado pela regra de recorrência Sn = Sn-1 Sn-2Sn-1, com n>2 com S1= A e S2= B. Finalmente, por completeza, estudamos mais uma generalização da sequencia de Fibonacci chamada de Dodecanacci, que pode ser gerada apartir da regra de inflação: A->AABAA e B->AB.  Nossos resultados mostram que todo os espectros ópticos são afetados e seus “band gaps” ligeiramente transladados para altas freqüências. Também mostramos que as propriedades de fractalidade e auto-similaridade dos espectros são mantidas, para altas freqüências. Nossos resultados revelam um bom insight para aplicação em novos dispositivos a base de multicamadas quasiperiódicas, em vez dos famosos refletores de Bragg.


  • Mostrar Abstract
  • The richness of optical and electronic properties of graphene has attracted enormous interest. Graphene has high mobility and optical transparency, in addition to flexibility, robustness and stability. Until recently, the main focus has been on fundamental physics and the physics of electronic devices. However, we believe that the full potential of graphene is in photonics and optoelectronic, where the combination of their optical and electronic properties are unique and can be fully exploited even in the absence of an electronic "band gap". In this master thesis we studied the optical transmissivity spectra in periodic dielectric multilayer (photonic crystals) and multilayers who obey quasiperiodic sequences (photonic quasicrystals) composed of graphene and compare our results with the same structures without graphene. Thus, first we calculate the transmittance spectrum photonic crystal formed by alternating layers of dielectric permittivities with  and B, for comparative purposes. In the second stage, we have introduced between the dielectric monolayers a monolayer of graphene. Then we study the photonic Fibonacci’s quasicrystals, with and without graphene entres the dielectric layers, which can be generated by a recurrence relation of the type: Sj + 1 = Sj Sj-1 where S0 = B and S1 = A. In both cases we use the transfer-matrix technique to obtain the transmittance spectra. We have also studied a generalization of the Fibonacci quasicrystal structure called “Octonacci”, where the n-th stage of these multilayer structure (Sn) is given by the recurrence rule: Sn = Sn-1 Sn-2Sn-1, with n>2 to S1=A and S2=B. Finally, for completeness, we study the further generalization of the Fibonacci sequence called Dodecanacci, which can be generated starting from the inflation rule: A-> AABAA and B-> AB. Our results show that all the optical spectra are affected and their "band gap", and slightly translated to high frequencies. We also show that the properties of fractality and self-similarity of the spectra are maintained to high frequencies. Our results show a good insight into new devices that use the quasiperiodic multilayer instead of the well known Bragg reflectors.

9
  • MILTON GOMES DE SOUZA NETTO
  • Classificação do ruído astrofısico na presença de um transito planetario

  • Orientador : DANIEL BRITO DE FREITAS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DANIEL BRITO DE FREITAS
  • JOSE RENAN DE MEDEIROS
  • MARIA LIDUINA DAS CHAGAS
  • Data: 28/10/2016

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  • Motivados pelo crescente aumento no número de projetos de pesquisas em exoplanetas
    e pela escassez de modelos matem´ aticos que levem em considera¸ c˜ ao ru´ıdos n˜ ao-Gaussianos
    e correlacionados na fotometria dos dados, n´ os analisamos a altera¸ c˜ ao do parˆ ametro es-
    tat´ıstico expoente de Hurst, H, em s´ eries temporais com diversos tipos de ru´ıdo astrof´ısico,
    com e sem a presen¸ ca de um trˆ ansito planetário. Neste sentido, determinamos o valor do
    expoente de Hurst para duas curvas de luz provenientes do banco público de dados da
    miss˜ ao CoRoT. Usamos, para estimar o valor de H, dois m´ etodos: a análise R/S (sigla do
    inglˆ es rescaled range) e a transformada r´ apida de Fourier, fft (sigla do inglˆ es fast Fou-
    rier transform). Para isso, desenvolvemos um simulador de ru´ıdo astrof´ısico onde geramos
    s´ eries temporais de diversos tipos de ru´ıdo e estimamos o valor de H para todas as s´ eries
    simuladas. Na sequˆ encia, geramos um trânsito planet´ ario sint´ etico e o inserimos nos ru´ıdos
    para ent˜ ao recalcularmos o valor de H. Notamos que a presen¸ ca do trânsito planet´ ario
    alterou significativamente o valor do expoente de Hurst e que o m´ etodo da análise R/S
    ´ e mais adequado do que o m´ etodo da transformada r´ apida de Fourier quando se trata de
    s´ eries temporais na presen¸ ca de ru´ıdos n˜ ao-Gaussianos. Verificamos que o expoente de
    Hurst pode ser um descriminante poderoso para distinguir s´ eries temporais com compor-
    tamento variado, em particular, a distin¸ c˜ ao entre s´ eries apresentando trˆ ansito. Estimamos
    ainda o expoente de Hurst para 30 estrelas da base de dados públicos da miss˜ ao Kepler e
    o relacionamos com o per´ıodo orbital de planetas presentes nesses sistemas.


  • Mostrar Abstract
  • Motivated by the growing number of missions and data in the exoplanet field and the shortage of mathematical models that use non-Gaussian and correlated noise in the photometry data, we analyze the change of the statistical parameter Hurst exponent, H, in time series of a variety types of astrophysical noise with and without the presence of a planetary transit. In addition, we determined the value of the Hurst exponent for two light curves from the public database of the CoRoT mission. To estimate the value of H we used two methods, the rescaled range analysis R/S and the fast Fourier transform, fft. To do this, we developed an astrophysical noise simulator, generating time series of several types of noises and estimate the value of H for all of time series. After, we generated a synthetic planetary transit and insert in the noise background and then recalculate the value of H. We note that the presence of planetary transit change significantly the value of the Hurst exponent, and the method of R/S analysis is more suitable than the Fourier Transform. We have found that the Hurst exponent can be a powerful discriminant to distinguish time series with different kind of variability, in particular the distinction between time series presenting a planetary transit. We also have estimated the Hurst exponent for 30 stars from public database of Kepler mission and relate to the orbital period of planets present in these systems.

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  • RAFAEL RAMON FERREIRA
  • Um estudo qualitativo e quantitativo da estrela HD 43587 baseado em dados da missão CoRoT e espectroscopia

  • Orientador : MATTHIEU SEBASTIEN CASTRO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MATTHIEU SEBASTIEN CASTRO
  • JOSE DIAS DO NASCIMENTO JUNIOR
  • GUSTAVO ANDRES GUERRERO ERASO
  • Data: 04/11/2016

  • Mostrar Resumo
  • Entre vários aspectos relacionados à história de atividade do Sol, o 
    período prolongado de evolução do Sol com baixo nível de atividade 
    cromosférica e uma baixa quantidade de manchas observadas em 
    comparação com outras épocas, conhecido como Maunder Minimum,
     permanece como um enigma para a teoria da evolução estelar. Neste trabalho 
    estudamos HD 43587 uma estrela solar analógica que é um alvo sísmico 
    primário da missão CoRoT e apresenta medições de índice de atividade ao longo 
    de 50 anos pelo programa de Mount Wilson e outras medições espectroscópicas.
     Com base na semelhança do HD 43587 com o Sol e utilizando as observações coletadas 
    pelo satélite CoRoT, bem como dados da literatura, nossa análise preliminar
     (abundância de lítio e atividade cromossérgica) confirma o estado evolutivo de HD 43587. A curva de luz CoRoT indica Também um perfil de actividade plano, que é um indicativo de actividade cromosférica muito baixa. 
    Todas estas medições e análises fazem desta estrela um candidato mínimo excelente de Maunder.

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  • Among several aspects related to the Sun's activity history, the extended period of the Sun's evolution with a low chromospheric activity level and a low quantity of observed sunspots compared with other epochs, known as Maunder Minimum, remains as a puzzle for the stellar evolution theory.  In this work we study HD 43587 a solar analog star that is a seismic primary target from the CoRoT mission and presents measurements of activity index along 50 yrs by the Mount Wilson program and outher spectroscopic measurements.  Based on the similarity of HD 43587 with the Sun and by using observations collected by the CoRoT satellite as well as data from the literature, our preliminary analysis (Lithium abundance and chromosferic activity) confirms the evolutionary status of HD 43587. The CoRoT light curve indicates also a flat activity profile, that is a indicative of very low chromospheric activity. All this measurements and analysis make this star an excellent Maunder minimum candidate.

Teses
1
  • DANILO OLIVEIRA PEDREIRA
  • Estudo teórico das propriedades eletrônicas e termodinâmicas de nanofitas quasiperiódicas BCN

  • Orientador : CLAUDIONOR GOMES BEZERRA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CLAUDIONOR GOMES BEZERRA
  • CARLOS CHESMAN DE ARAUJO FEITOSA
  • LUIZ FELIPE CAVALCANTI PEREIRA
  • CLÁUDIO BENEDITO SILVA FURTADO
  • SERGIO ANDRÉ FONTES AZEVEDO
  • Data: 19/02/2016

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  • Materiais em nanoescala compostos por átomos de boro, carbono e nitrogênio apresentam propriedades únicas e podem ser úteis no desenvolvimento de novas tecnologias. Nesta tese, investigamos algumas propriedades de nanofitas BCN com arranjo quasiperiódico dado por uma sequência Fibonacci. Analisamos propriedades como: estabilidade estrutural, densidade eletrônica de estados, calor específico eletrônico, estrutura de bandas e gap de energia. Realizamos cálculos de primeiros princípios baseados na teoria do funcional da densidade implementado como no código SIESTA. Os resultados mostraram que nanofitas com maior geração Fibonacci tendem a apresentar um valor fixo para a energia de formação. A densidade eletrônica de estados foi utilizada para calcular o calor específico. Encontramos um comportamento oscilatório do calor específico eletrônico, para o regime de baixas temperaturas. Analisamos a estrutura de bandas para determinar o gap de energia. O gap de energia apresenta oscilações como função do índice n da geração Fibonacci. Nosso trabalho sugere que uma escolha apropriada dos blocos de construção da sequência quasiperiódica do material pode levar a um controle do gap de energia para nanofitas quasiperiódicas.


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  • Materiais em nanoescala compostos por átomos de boro, carbono e nitrogênio apresentam propriedades únicas e podem ser úteis no desenvolvimento de novas tecnologias. Nesta tese, investigamos algumas propriedades de nanofitas BCN com arranjo quasiperiódico dado por uma sequência Fibonacci. Analisamos propriedades como: estabilidade estrutural, densidade eletrônica de estados, calor específico eletrônico, estrutura de bandas e gap de energia. Realizamos cálculos de primeiros princípios baseados na teoria do funcional da densidade implementado como no código SIESTA. Os resultados mostraram que nanofitas com maior geração Fibonacci tendem a apresentar um valor fixo para a energia de formação. A densidade eletrônica de estados foi utilizada para calcular o calor específico. Encontramos um comportamento oscilatório do calor específico eletrônico, para o regime de baixas temperaturas. Analisamos a estrutura de bandas para determinar o gap de energia. O gap de energia apresenta oscilações como função do índice n da geração Fibonacci. Nosso trabalho sugere que uma escolha apropriada dos blocos de construção da sequência quasiperiódica do material pode levar a um controle do gap de energia para nanofitas quasiperiódicas.

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  • KLAYDSON REINALDO CELINO
  • Anisotropia magnética em nanofilmes com assimetria cristalográfica

  • Orientador : CLAUDIONOR GOMES BEZERRA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CLAUDIONOR GOMES BEZERRA
  • CARLOS CHESMAN DE ARAUJO FEITOSA
  • DORY HELIO AIRES DE LIMA ANSELMO
  • CARLOS HUMBERTO OLIVEIRA COSTA
  • RAIMUNDO NOGUEIRA DA COSTA FILHO
  • Data: 26/02/2016

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  • Esta Tese compreende um estudo teórico sobre a influência da anisotropia magnetocristalina nas propriedades magnéticas estáticas e dinâmicas de filmes finos: monocamadas e tricamadas acopladas através dos campos de troca bilinear e biquadrático, para situações nas quais os sistemas são crescidos em direções não usuais [hkl] de baixa simetria. Usando uma teoria baseada em um modelo fenomenológico realístico para descrever sistemas magnéticos nanométricos, consideramos a energia magnética livre total incluindo a interação Zeeman, anisotropias magnetocristalinas cúbica e uniaxial, anisotropias desmagnetizante e de superfície, bem como os termos de troca. Os cálculos numéricos são conduzidos através da minimização da energia magnética total a partir da determinação das configurações estáticas de equilíbrio. Consideramos parâmetros experimentais da literatura para ilustrar nossos resultados em sistemas tipo Fe/Cr/Fe. Em particular, um total de seis diferentes cenários magnéticos é analisado para três grupos de campos de troca e as direções de crescimento de baixa simetria [211] e [321]. Após minimizarmos numericamente a energia total, utilizamos as configurações de equilíbrio para obter curvas de magnetização e de magnetoresistência com as respectivas fases magnéticas e os campos críticos de transições de fases. Estes resultados também são usados para a determinação da fronteira de ocorrência dos estados saturados. Dentro do contexto das ondas de spin, resolvemos a equação de movimento para estes sistemas a fim de encontrarmos as respectivas relações de dispersão associadas. Os resultados mostram curvas de magnetização e magnetoresistência similares em ambos os cenários [211] e [321], com comportamento de transição magnética equivalente. No entanto, a combinação entre simetrias peculiares e a influência da energia de troca resulta em propriedades cativantes, incluindo a geração de estados magnéticos dependentes da direção de crescimento e aumento de incompatibilidade entre valores de campo de saturação da magnetização e magnetoresistência para eixos anisotrópicos cúbicos intermediários, particularmente no regime onde os campos de troca bilinear e biquadrático são comparáveis. As relações de dispersão e os resultados estáticos são coerentes, com as fases magnéticas também presentes em ambos os modos acústico e óptico. Excitações de Goldstone são observadas particularmente nos eixos anisotrópicos cúbicos intermediários, um efeito relacionado às transições de segunda ordem e à quebra espontânea de simetria imposta pela combinação entre o acoplamento biquadrático e as anisotropias cúbica e uniaxial.


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  • Esta Tese compreende um estudo teórico sobre a influência da anisotropia magnetocristalina nas propriedades magnéticas estáticas e dinâmicas de filmes finos: monocamadas e tricamadas acopladas através dos campos de troca bilinear e biquadrático, para situações nas quais os sistemas são crescidos em direções não usuais [hkl] de baixa simetria. Usando uma teoria baseada em um modelo fenomenológico realístico para descrever sistemas magnéticos nanométricos, consideramos a energia magnética livre total incluindo a interação Zeeman, anisotropias magnetocristalinas cúbica e uniaxial, anisotropias desmagnetizante e de superfície, bem como os termos de troca. Os cálculos numéricos são conduzidos através da minimização da energia magnética total a partir da determinação das configurações estáticas de equilíbrio. Consideramos parâmetros experimentais da literatura para ilustrar nossos resultados em sistemas tipo Fe/Cr/Fe. Em particular, um total de seis diferentes cenários magnéticos é analisado para três grupos de campos de troca e as direções de crescimento de baixa simetria [211] e [321]. Após minimizarmos numericamente a energia total, utilizamos as configurações de equilíbrio para obter curvas de magnetização e de magnetoresistência com as respectivas fases magnéticas e os campos críticos de transições de fases. Estes resultados também são usados para a determinação da fronteira de ocorrência dos estados saturados. Dentro do contexto das ondas de spin, resolvemos a equação de movimento para estes sistemas a fim de encontrarmos as respectivas relações de dispersão associadas. Os resultados mostram curvas de magnetização e magnetoresistência similares em ambos os cenários [211] e [321], com comportamento de transição magnética equivalente. No entanto, a combinação entre simetrias peculiares e a influência da energia de troca resulta em propriedades cativantes, incluindo a geração de estados magnéticos dependentes da direção de crescimento e aumento de incompatibilidade entre valores de campo de saturação da magnetização e magnetoresistência para eixos anisotrópicos cúbicos intermediários, particularmente no regime onde os campos de troca bilinear e biquadrático são comparáveis. As relações de dispersão e os resultados estáticos são coerentes, com as fases magnéticas também presentes em ambos os modos acústico e óptico. Excitações de Goldstone são observadas particularmente nos eixos anisotrópicos cúbicos intermediários, um efeito relacionado às transições de segunda ordem e à quebra espontânea de simetria imposta pela combinação entre o acoplamento biquadrático e as anisotropias cúbica e uniaxial.

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  • FRANCISCO CESAR DE MEDEIROS FILHO
  • Influência da interação dipolar nas fases magnéticas de nanopartículas esféricas com estrutura núcleo@camada.

  • Orientador : ARTUR DA SILVA CARRICO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ARTUR DA SILVA CARRICO
  • JOSE HUMBERTO DE ARAUJO
  • SUZANA NOBREGA DE MEDEIROS
  • IDALMIR DE SOUZA QUEIROZ JÚNIOR
  • VAMBERTO DIAS DE MELLO
  • Data: 29/02/2016

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  • As nanopartículas tipo núcleo@camada tem despertado a atenção de vários pesquisadores

    devido a grande aplicabilidade que estas oferecem. A possibilidade de combinar diferentes funcionalidades de materiais magnéticos as torna peça chave em várias áreas. Como exemplo disso, existem as mídias de gravação em que a anisotropia eficaz da nanopartículas é reduzida acoplando um material magneticamente duro a um com baixa anisotropia. Nos sistemas biomédicos, a conversão de energia eletromagnética em calor tem se tornado uma poderosa técnica de caráter não invasivo para aplicações biotecnológicas, tais como vetorização e liberação controlada de fármacos no tratamento de doenças. Além disso, esse tipo de nanoestrutura destaca-se em sensores magnéticos, desenvolvimento de novos medicamentos e ímãs permanentes. As nanopartículas magnéticas tipo núcleo@camada são controladas por meio de propriedades intrínsecas dos materiais do núcleo e da casca bem como das interações entre eles, além dos efeitos de tamanho e geometria. Assim, foi desenvolvido nesta tese um estudo teórico acerca da contribuição da interação dipolar entre materiais de propriedades magnéticas diferentes em nanopartículas núcleo@camada convencionais de geometria esférica. Os materiais analisados foram a CoFe2O4, MnFe2O4 e CoFe2 em várias combinações e tamanhos. Os resultados apontam que o impacto do campo dipolar do núcleo sobre a camada, faz com que a esta reverta sua magnetização precocemente, antes do núcleo, em nanopartículas de CoFe2O4 (22nm)@ CoFe2 (2nm), causando com isso, uma diminuição no campo coercivo de 65% em comparação com as nanopartículas simples de CoFe2O4 (HC=13.6 KOe) de mesmo diâmetro. O formato da curva de magnetização é altamente influenciada pelos parâmetros já citados. A alta anisotropia do núcleo em nanopartículas convencionais torna-o uma fonte de campo dipolar estável sobre a camada, que varia numa escala de comprimento da ordem do raio deste núcleo. Além disso, o impacto do campo dipolar é reforçado pelas restrições geométricas e pelas propriedades magnéticas de ambos os materiais. Em sistemas com núcleo revestido com uma fina camada de espessura inferior ao comprimento de troca, a interação da interface pode prender a reversão da camada, ocorrendo assim, uma reversão uniforme da magnetização. Contudo esse efeito só é pertinente nos sistemas em que os efeitos do campo dipolar são fracos comparados com a interação de troca.


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  • As nanopartículas tipo núcleo@camada tem despertado a atenção de vários pesquisadores

    devido a grande aplicabilidade que estas oferecem. A possibilidade de combinar diferentes funcionalidades de materiais magnéticos as torna peça chave em várias áreas. Como exemplo disso, existem as mídias de gravação em que a anisotropia eficaz da nanopartículas é reduzida acoplando um material magneticamente duro a um com baixa anisotropia. Nos sistemas biomédicos, a conversão de energia eletromagnética em calor tem se tornado uma poderosa técnica de caráter não invasivo para aplicações biotecnológicas, tais como vetorização e liberação controlada de fármacos no tratamento de doenças. Além disso, esse tipo de nanoestrutura destaca-se em sensores magnéticos, desenvolvimento de novos medicamentos e ímãs permanentes. As nanopartículas magnéticas tipo núcleo@camada são controladas por meio de propriedades intrínsecas dos materiais do núcleo e da casca bem como das interações entre eles, além dos efeitos de tamanho e geometria. Assim, foi desenvolvido nesta tese um estudo teórico acerca da contribuição da interação dipolar entre materiais de propriedades magnéticas diferentes em nanopartículas núcleo@camada convencionais de geometria esférica. Os materiais analisados foram a CoFe2O4, MnFe2O4 e CoFe2 em várias combinações e tamanhos. Os resultados apontam que o impacto do campo dipolar do núcleo sobre a camada, faz com que a esta reverta sua magnetização precocemente, antes do núcleo, em nanopartículas de CoFe2O4 (22nm)@ CoFe2 (2nm), causando com isso, uma diminuição no campo coercivo de 65% em comparação com as nanopartículas simples de CoFe2O4 (HC=13.6 KOe) de mesmo diâmetro. O formato da curva de magnetização é altamente influenciada pelos parâmetros já citados. A alta anisotropia do núcleo em nanopartículas convencionais torna-o uma fonte de campo dipolar estável sobre a camada, que varia numa escala de comprimento da ordem do raio deste núcleo. Além disso, o impacto do campo dipolar é reforçado pelas restrições geométricas e pelas propriedades magnéticas de ambos os materiais. Em sistemas com núcleo revestido com uma fina camada de espessura inferior ao comprimento de troca, a interação da interface pode prender a reversão da camada, ocorrendo assim, uma reversão uniforme da magnetização. Contudo esse efeito só é pertinente nos sistemas em que os efeitos do campo dipolar são fracos comparados com a interação de troca.

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  • ELIÂNGELA PAULINO BENTO
  • Entropias generalizadas: vínculos termodinâmicos da terceira lei.

  • Orientador : RAIMUNDO SILVA JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • RAIMUNDO SILVA JUNIOR
  • JOAO MEDEIROS DE ARAUJO
  • MADRAS VISWANATHAN GANDHI MOHAN
  • FERNANDO DANTAS NOBRE
  • MARCOS GOMES ELEUTERIO DA LUZ
  • Data: 22/04/2016

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  • Com base na terceira lei da termodinâmica, questionamos se as entropias generalizadas satisfazem ou não esta propriedade fundamental. Em linhas gerais, a terceira
    lei afirma que, para sistemas com estados fundamentais não degenerados em equilíbrio,
    a entropia se aproxima de zero conforme a temperatura (em escala absoluta) também se
    aproxima de zero. No entanto, a entropia pode desaparecer apenas com a temperatura no
    zero absoluto. Neste contexto, propomos um procedimento analítico direto para testar se
    uma entropia generalizada satisfaz a terceira lei, assumindo apenas uma forma geral de
    entropia S e energia U de um sistema de N níveis clássico arbitrário. Matematicamente,
    o método depende do cálculo exato do parâmetro β = dS/dU em termos das probabilidades de microestados pi. Finalmente, determinamos a relação entre o limite mínino da
    entropia S → 0 (ou, mais geral, S → Smin) e o limite mínimo de temperatura β → ∞. A
    nível de comparação, aplicamos o método para as entropias de Boltzmann-Gibbs (modelo
    padrão), Kaniadakis e Tsallis (modelos generalizados). Para as duas últimas, ilustramos o
    poder do método calculando os intervalos dos parâmetros entrópicos em que a entropia
    satisfaz a terceira lei. Os resultados obtidos mostraram que, para a κ-entropia, os valores
    usualmente atribuídos ao parâmetro κ satisfazem a terceira lei (−1 < κ < 1). Entretanto,
    para a q-entropia o mesmo não ocorre. Mostramos que, a q-entropia pode desaparecer a
    temperaturas diferentes de zero para certos valores de q. Como exemplo concreto, consideramos o modelo de Ising unidimensional com interações de primeiros vizinhos, o qual
    é um dos mais importantes modelos em toda a física. Classicamente, o modelo de Ising é
    resolvido por meio do ensemble canônico, porém ele também pode ser resolvido por meio
    de ensembles generalizados.


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  • Based on the third law of thermodynamics, we question 
    whether generalized entropies satisfy this fundamental property. 
    In general terms, the third Law states that, for systems with fundamental
     states not degenerate in equilibrium, The entropy approaches zero as the 
    temperature (in absolute scale) is also Approaches zero. However, the entropy
     can disappear only with the temperature in the Absolute zero. In this context, we 
    propose a direct analytical procedure to test whether Generalized entropy satisfies 
    the third law, assuming only a general form of Entropy S and energy U of an arbitrary 
    classical N-level system. Mathematically, The method depends on the exact calculation 
    of the parameter β = dS / dU in terms of the probabilities of microstates pi. Finally, we 
    determine the relation between the Entropy S → 0 (or, more generally, S → Smin) and 
    the minimum temperature limit β → ∞. THE Comparison, we apply the Boltzmann-Gibbs 
    entropy method (model Standard), Kaniadakis and Tsallis (generalized models). For 
    the last two, we illustrate the Power of the method by calculating the intervals of the 
    entropic parameters in which the entropy Satisfies the third law. The results obtained
     showed that, for the κ-entropy, the values Usually assigned to the parameter κ satisfy 
    the third law (-1 <κ <1). However, For q-entropy the same does not occur. We have 
    shown that q-entropy can disappear Temperatures of zero for certain values of q. As a 
    concrete example, we consider the one-dimensional Ising model with interactions of first
     neighbors, which Is one of the most important models in all physics. Classically, the Ising
     model is Resolved through the canonical ensemble, 
    but it can also be solved through Of generalized ensembles.
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  • THIAGO RAFAEL DA SILVA MOURA
  • Transiente superdifusivo em caminhadas aleatórias com perfil de memória q-exponencial

  • Orientador : LUCIANO RODRIGUES DA SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • EDEMERSON SOLANO BATISTA DE MORAIS
  • JOSÉ CARLOS CRESSONI
  • LUCIANO RODRIGUES DA SILVA
  • MADRAS VISWANATHAN GANDHI MOHAN
  • UMBERTO LAINO FULCO
  • Data: 02/05/2016

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  • Propomos nesta pesquisa um modelo de caminhada aleatória com perfil de decaimento q-exponencial. A função q-exponencial é uma generalização da função exponencial ordinária. No limite q→1, a função q-exponencial torna-se a função exponencial ordinária. Nosso modelo apresenta um comportamento difusivo Markoviano, onde se sabe que o Teorema Central do Limite proibe superdifusão neste caso. Apesar de neste problema não ser esperado o surgimento de uma transição superdifusiva no limite assintótico conseguimos observar tais transições para caminhadas de tamanho finito.


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  • Propomos nesta pesquisa um modelo de caminhada aleatória com perfil de decaimento q-exponencial. A função q-exponencial é uma generalização da função exponencial ordinária. No limite q→1, a função q-exponencial torna-se a função exponencial ordinária. Nosso modelo apresenta um comportamento difusivo Markoviano, onde se sabe que o Teorema Central do Limite proibe superdifusão neste caso. Apesar de neste problema não ser esperado o surgimento de uma transição superdifusiva no limite assintótico conseguimos observar tais transições para caminhadas de tamanho finito.

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  • THARCISYO SA E SOUSA DUARTE
  • Espectropolarimetria e espectroscopia de alta resolução para estrelas análogas e gêmeas solares

  • Orientador : JOSE DIAS DO NASCIMENTO JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE DIAS DO NASCIMENTO JUNIOR
  • MATTHIEU SEBASTIEN CASTRO
  • JEFFERSON SOARES DA COSTA
  • GABRIEL ARMANDO PELLEGATTI FRANCO
  • GUSTAVO FREDERICO PORTO DE MELLO
  • Data: 20/05/2016

  • Mostrar Resumo
  • O estudo das estrelas do tipo-solar inclui naturalmente as estrelas análogas e gêmeas, que são estrelas idênticas ao Sol. Estes objetos desempenham um papel fundamental no âmbito da astrofísica moderna, principalmente, na investigação da nossa estrela como um objeto comum. Dentre os diversos parâmetros físicos observáveis, a atividade magnética e cromosférica -

    para um conjunto de estrelas muito similares ao Sol (análogas e gêmeas) - são essenciais para compreendermos a evolução dinâmica da atividade estelar em escalas de tempo da ordem de vários bilhões de anos, isto é tempo de vida de uma estrela do tipo-solar sobre a sequência principal.

    Neste trabalho, entre outros aspectos, investigaremos as relações existentes entre o período de rotação, abundância de lítio, atividade magnética e cromosférica, massa e idades destes grupos de estrelas. Analisaremos ainda as determinações das idades de acordo com a técnica da girocronologia. O objetivo principal do nosso trabalho é investigar a lei de decaimento de cada um dos destes parâmetros com base em uma ampla amostra de estrelas classificadas como análogas e gêmeas solares. Nossos resultados deram origem a quatro publicações em revistas indexadas, dos quais dois já se encontram em modo “impress”. Estes resultados mostram que as leis de evolução (decaimento da abundância de lítio, da rotação e do campo magnético) são fortemente dependentes do tipo-estelar, mostrando-se mais nitidez para as estrelas análogas e gêmeas.


  • Mostrar Abstract
  • The interest in studying the objects similar to the Sun, stars labeled as solar-type stars,
    analogs and solar twins, brings in its essence an attempt to find out another reference
    star and, furthermore, provides an investigation of evolutionary dynamic of our star as
    a function of various parameters. For this, we used three distinct samples of observable
    data, 170 solar-type stars from BCool catalog and observed with spectropolarimeters
    ESPaDOnS e NARVAL, 88 solar-twin stars of HARPS surveys, and 20 solar-analog stars
    from Kepler.
    From these data, we have investigated mainly the correlation among the rotation
    period, lithium abundance and stellar age. For the BCool stars and solar-twin from
    HARPS, we have used the rotation period determined through of chromospheric activity,
    in the case of Kepler solar analogs, the rotation period it is derived from photometric
    modulation. The lithium abundance for most of the solar-type and solar-twin stars have
    been collected from literature, while for the solar analogs, the lithium abundance were
    determined in the LTE regime using Kurucz atmospheric models and the MOOG code.
    For stellar age, we have used the gyrochronology method, which was calibrated using the
    Sun and a selection of open clusters, to redetermine them and comparing them with those
    derived from standard isochronal.
    Our results indicate that exist a decay law for the rotation period as a function of
    lithium abundance. This correlation becomes more clear for the solar-analog and solar-
    twin stars, even the rotation period being determined through distinct mechanisms for
    each case. For stellar ages, measured from standard isochronal and gyrochronology, we
    realized that they diverge considerably when the stars are older than the Sun. This result
    v
    has also been investigated by van Saders et al. (2016) and reflect our limitation about the
    stellar evolution and mixing mechanisms.
    Our work has resulted in five publications in indexed journals, two already in print
    format, one recently submitted and other in final stage of conclusion.

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  • LEONARDO LINHARES OLIVEIRA
  • Nanoestruturas magnéticas do tipo núcleo-casca: um estudo do impacto do campo dipolar

  • Orientador : ARTUR DA SILVA CARRICO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ARTUR DA SILVA CARRICO
  • CARLOS CHESMAN DE ARAUJO FEITOSA
  • SUZANA NOBREGA DE MEDEIROS
  • ANA LUCIA DANTAS
  • GUSTAVO DE OLIVEIRA GURGEL REBOUCAS
  • VAMBERTO DIAS DE MELLO
  • Data: 23/06/2016

  • Mostrar Resumo
  • Apresentamos um estudo teórico acerca das nanoestruturas bimagnéticas do tipo núcleo-casca. Tais nanoestruturas consistem de um núcleo composto de um material e uma camada de revestimento de uma material diferente. Esses sistemas têm se mostrado promissores em várias aplicações tecnológicas. O presente trabalho analisou nanopartículas com dois tipos diferentes de  geometria, a esférica e a cilíndrica. Partículas com formato esférico pode ser empregada como peça fundamental na construção de imãs permanentes

    de alto desempenho, pois podem apresentar melhorias expressivas no produto energético máximo, (BH)max, do sistema. O (BH)max é um parâmetro chave, pois ele determina se um material é bom para imã permanente. Nossos resultados mostram que o (BH)max pode ser melhorado significativamente, uma partícula SmCo5(d=3,5 nm)@Fe(d = 3,0 nm) apresenta (BH)max= 842,8 kJ/m3, cerca de 3,7 vezes maior que o (BH)max do SmCo5 que é considerado um bom imã  permanente. No entanto a utilização desse tipo de partícula pode também prejudicar o produto energético do sistema, pois uma nanopartícula com a composição SmCo5(d=21,0 nm)@Fe(d = 7,0 nm) apresenta (BH)max= 192 kJ/m3, que é menor que o (BH)max para o SmCo5. Discutiremos nesse trabalho as razões do aumento do produto energético, bem como da diminuição do mesmo. No que compete as nanoestruturas com geometria cilíndrica, estas tem sido estudadas em diversas aplicações, como nano osciladores e memórias magnéticas. Dessa forma, conhecer o perfil magnético e o

    comportamento da magnetização no processo de desmagnetização é de grande relevância. Um cilindro de Permaloy com diâmetro de 57,0 nm de altura de 21,0 nm apresenta em remanência a magnetização no estado vórtice, e este pode ser inibido quando o mesmo cilindro é revestido por uma camada de Fe com formato de anel cilíndrico com espessura de 12,0 nm separada por uma camada não magnética. Além disso, nanoestruturas cilíndricas com dimensões onde a magnetização apresenta-se de maneira uniforme, em remanência, podem passar a apresentar vórtice magnético quando revestida por uma casca magnética. Mostramos ainda que pares de paredes de domínio podem ser formados em anéis cilíndricos acoplados via campo dipolar com um cilindro interno e o controle da posição das paredes de domínio pode ser feito na presença de campos bastante modestos. Essas e outras características foram exploradas e serão expostas adiante.


  • Mostrar Abstract
  • Bi-magnetic anoparticles has been shown promises in several tachnological applications, such that permanent magnets, microwave generators devices, nanooscilators and magnetic record system for example. We presents a theoretical study about bi-magnetic core@shell nanoparticles consisting of high and low anisotropy ferromagnetic materials. The present work has analyzed nanoparticles with spherical and cylindrical geometries. Spherical particles can be employed as building block for high performance magnets,
    because can presents a expensive improvement in high energy product, (BH)max, of the system. The (BH)max is a key parameter,  because it’s indicate if a material is good to permanent magnets. Our results show that (BH)maxcan be improved significantly, a particle
    of SmCo5 with 3.5 nm recovered by iron shell with 2.5 nm thickness can presents (BH)max thereabout 4 times great then uncovered  particle. In other way, a core of the same material, with major diameter s relative thick shell there is a reduction in (BH)max that unfeasible
    their use in production of permanent magnets. We discuss in the present work the behavior of energy product these systems. Nanostructures with cylindrical geometries presents several applications, such that nano-oscillators and magnetic memory. In this way, know the magnetic profile and behavior of magnetization in demagnetizing process is relevant. A permalloy cylinder can, with 57.0 nm diameter and 21.0 nm height, presents along your magnetization curve, a vortex state. The inhibition of this state is relevant for some applications and can be reached with a presence of an external ring with elevated magnetic moment material. In the same way, can present vortex in magnetization curve by magnetic ring presence. We study further the magnetic states existing in magnetic ring
    due to magnetic dipolar interaction with a core.

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  • GISLANA PEREIRA DE OLIVEIRA
  • Planetas extrassolares em aglomerados estelares abertos: Caracterização de estrelas.

  • Orientador : BRUNO LEONARDO CANTO MARTINS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANTONIO CARLOS DA SILVA MIRANDA
  • BRUNO LEONARDO CANTO MARTINS
  • CRISTIAN ANDRES CORTES ANGEL
  • DANIEL BRITO DE FREITAS
  • JOSE RENAN DE MEDEIROS
  • Data: 14/07/2016

  • Mostrar Resumo
  • Após a descoberta pioneira de um planeta gigante orbitando 51 Peg por Mayor $\& $ Queloz (1995),
    cerca de duas décadas atrás, já forma descobertos descobertos de mais de 3434 planetas,
    em cerca de 2568 sistemas planetários. A grande maioria desses exoplanetas orbitam estrelas de
     campo da sequência principal com massas solares. As observações destas estrelas oferecem várias
    vantagens, incluindo brilho e uma grande variedade de características estelares, como a massa, idade, composição química e estado evolutivo. No entanto, as características muito diferentes das estrelas de campo também representa uma desvantagem para a nossa capacidade de tirar conclusões precisas a perguntas muito básicas, incluindo o papel do ambiente estelar na formação do planeta. Não há uma resposta clara para o fato de que estrelas da sequência principal, que hospedagem planetas gigantes, são ricas em metal (Gonzalez 1997; Santos et al., 2004), enquanto que as estrelas evoluídas, que hospedagem planetas gigantes, não são (Pasquini et al 2007). De fato, diferentes fenômenos têm sido propostos para explicar esta discrepância em metalicidade, incluindo a poluição estelar em estrelas da sequência principal (Laughlin $ \ & $ Adams 1997), ou um mecanismo de formação de planetas favorecendo o nascimento de planetas em torno de estrelas ricas em metal (Pollack al., 1996), como também o meio ambiente estelar (Haywood 2009). A observação das estrelas em aglomerados abertos oferece a possibilidade de controlar rigorosamente as características estelares, pois cada
     aglomerado representa um conjunto homogêneo de estrelas. Além disso, estrelas pertencentes a
     aglomerados abertos foram formadas ao mesmo tempo e nas mesmas condições e, portanto,
     espera-se que tem a mesma idade, metalicidade, e distância galatocêntrica. A partir do trabalho
     de Mermilliod $\& $ Mayor 2008, escolhemos aglomerados que abrigam estrelas gigantes para
     serem incluídos na nossa pesquisa. Utilizamos o banco de dados de aglomerados WEBDA
    (Mermilliod 1995) para obter informações sobre a nossa amostra. Os principais critérios que
     foram a idade do aglomerado (entre 0,02 e alguns Ganos, com massas do TO
     > 1,5 M$_{\ bigodot}$) e a magnitude de suas estrelas gigantes (mais brilhante do que V = 13,5).
     Em seguida, rejeitamos estrelas com índice de cor (B - V) maiores que 1,4, porque gigantes frias
     brilhantes são conhecidas por terem VR instável. As observações foram realizadas utilizando HARPS
     (Mayor et al., 2003), o caçador de planetas no telescópio ESO de 3,6 m. No modo de alta precisão
     (HAM), temos uma abertura no céu de um segundo de arco e um poder de resolução de 115.000.
    A faixa espectral coberta é de 380-680 nm. Nossa análise espectral é baseada nos modelos de
    atmosfera MARCS e na ferramentas espectroscópicas Turbospectrum. Nós determinamos parâmetros
     estelares e metalicidade de análise LTE de linhas Fe I e Fe II. Uma vez que temos a alta resolução
     e alta S/R espectral, nós também computamos as abundâncias de Li, usando a linha em 6.707,78
    {\ AA}, Si I, Na I, Mg I, Al I, Ca I, Ti I, Co I, Ni I, Zr I, II e La Cr I. Apresentamos uma caracterização
     espectroscópica de 42 estrelas gigantes, em 12 aglomerados estelares abertos, usando espectroscopia de alta resolução. Todos esses aglomerados são parte de uma busca por planetas
     gigantes que orbitam estrelas gigantes de massa intermediaria e os nossos resultados mostram
     que todos os aglomerados estudados tem $[Fe/H]$ com valores próximos ao solar e que concordam com os resultados encontrados na literatura, apenas com uma pequena dispersão. Estas abundâncias nos permitirá realizar uma análise comparativa das abundâncias de estrelas com e sem planetas, a partir do qual será possível detectar diferenças, anomalias e determinar o nível de interações planeta-estrela. O objetivo deste trabalho é estudar a formação de planetas gigantes em aglomerados abertos. Desta forma, poderemos melhor compreender se um ambiente estelar pode afetar o processo de formação, a frequência e a evolução dos sistemas planetários em relação às estrelas de campo.


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  • After the pioneering discovery of a giant planet orbiting 51 Peg by Mayor $\&$ Queloz (1995), about two decades ago, the literature reports the discovery of more than 3434 confirmed planets (exoplanet.eu), in about 2568 planetary systems. Solar mass main sequence field stars host the vast majority of these exoplanets. The observation of these stars offers several advantages, including brightness and a large variety of stellar characteristics, such as mass, age, chemical composition and evolutionary status. However, the widely differing characteristics of field stars also represents a drawback for our capability to derive precise conclusions to very basic questions, including the role of stellar environment on planet formation. There is no clear answer for the fact that main-sequence stars hosting giant planets are metal rich (Gonzalez 1997; Santos et al. 2004), while evolved stars hosting giant planets are not (Pasquini et al. 2007). Indeed, different phenomena have been proposed to explain this discrepancy in metallicity, including stellar pollution acting on main-sequence stars (Laughlin $\&$ Adams 1997, e.g.), a planet formation mechanism favouring the birth of planets around metal rich stars (Pollack al. 1996) and the stellar environment (Haywood 2009). The observation of stars in open cluster offers the possibility to strictly control the stellar characteristics, because each cluster represents a homogeneous set of stars. Besides, open cluster stars were formed at the same time and in the same circumstances and thus are expected to have the same age, metallicity, and galactocentric distance. From the work of Mermilliod $\&$ Mayor 2008 we choose clusters harbouring giants stars to be included in our survey. We used the WEBDA cluster database (Mermilliod 1995) to get information about our sample. The main criteria we focused on were the age of the cluster (between 0.02 and a few Gyr, with TO masses $>$ 1,5 M$_{\bigodot}$) and the magnitude of its giant stars (brighter than V = 13.5). Then we rejected stars with colour index (B - V) larger than 1.4, because cool, bright giants are known to be RV unstable. The observations were performed using HARPS (Mayor et al. 2003), the planet hunter at the ESO 3.6 m telescope. In high accuracy mode (HAM), it has an aperture on the sky of one arcsecond, and a resolving power of 115000. The spectral range covered is 380 - 680 nm. Our spectral analysis is based on the MARCS models of atmospheres and Turbospectrum spectroscopic tool. We determined stellar parameters and metallicity from LTE analysis of Fe I and Fe II lines. Once we get the high resolution and high S/N spectra, we also computed Li abundances that was obtained using the line at 6707.78 {\AA}, Si I, Na I, Mg I, Al I, Ca I, Ti I, Co I, Ni I, Zr I, La II and Cr I. We presented a spectroscopic characterisation of 42 giants, in 12 open clusters, using high resolution spectroscopy. All these clusters are part of a survey for giant planets orbiting intermediate-mass giant stars and the results show that all the clusters studied have $[Fe/H]$ values close to solar, results that agree with the literature with a small dispersion. These abundances will enable us to perform a comparative analysis of the abundances of stars with and without planets, from which it will be possible to detect differences, anomalies and determine the level of planet-star interactions. The goal of this campaign is to study the formation of giant planets in OCs to understand whether a different environment might affect the planet formation process, the frequency, and the evolution of planetary systems with respect to field stars. In addition, searching for planets in OCs enables us to study the dependency of planet formation on stellar mass and to compare the chemical composition of stars with and without planets in detail.

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  • EDIMILSON FÉLIX DA SILVA
  • Propriedades magnéticas quase estáticas e dinâmicas de filmes ferromagnéticos bifásicos

  • Orientador : FELIPE BOHN
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FELIPE BOHN
  • LUIZ FELIPE CAVALCANTI PEREIRA
  • MARCIO ASSOLIN CORREA
  • ANTONIO AZEVEDO DA COSTA
  • RUBEM LUÍS SOMMER
  • Data: 12/08/2016

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  • O efeito magnetoimpedância corresponde a uma das mais versáteis ferramentas para investigar materiais magnéticos nanoestruturados, revelando suas propriedades magnéticas em diferentes faixas de frequência e valores de campo magnético, mesmo em estados não saturados. Nas últimas décadas, grande atenção tem sido dada a este efeito não somente devido à sua contribuição para o entendimento da física associada à dinâmica da magnetização, mas à possibilidade de aplicação de materiais magnéticos como elemento sensor para dispositivos de detecção de baixos campos magnéticos com rápida resposta a campos magnéticos alternados. Embora os materiais magnéticos macios sejam altamente sensíveis a pequenas variações de baixos campos magnéticos, muitos deles apresentam, essencialmente, um comportamento de magnetoimpedância não linear em campos magnéticos próximos a zero, dificultando uma derivação simples e direta de um sinal apropriado para aplicações em sensores. Para melhorar as características lineares da resposta da magnetoimpedância, estudos têm sido realizados em diferentes sistemas magnéticos, incluindo fios, fitas amorfas e filmes na forma de multicamadas com {\it exchange bias}. Recentemente, foi verificado que materiais que exibem magnetoimpedância assimétrica, caracterizados por uma resposta linear próximo a campo magnético zero, surgem como alternativa promissora para aplicações, abrindo possibilidade para seu uso em sensores de campo magnético lineares autoinduzidos. Nestes materiais, os efeitos assimétricos são obtidos através da indução de uma configuração magnética estática assimétrica, geralmente feita por meio de interações magnetostáticas, {\it exchange bias}, ou modificando a orientação entre o campo magnético externo e a anisotropia magnética.

    Neste trabalho, são investigadas propriedades estruturais, propriedades magnéticas quase estáticas e a dinâmica da magnetização em sistemas nanoestruturados, com ênfase no efeito magnetoimpedância em filmes finos e multicamadas ferromagnéticos bifásicos, ou seja, com estrutura na forma NiFe/NM/Co, onde NM é o espaçador metálico não magnético. Como resultados, estes filmes possuem comportamento magnético bifásico e efeito magnetoimpedância assimétrico. Neste caso, verificou-se que a resposta da magnetoimpedância é dependente da espessura do material espaçador não magnético. Foi possível ajustar a região linear das curvas de magnetoimpedância assimétrica em torno do campo magnético zero através da variação de espessura do material espaçador e da frequência da corrente de sonda, e otimizar a sensibilidade através da consideração de filmes na forma de multicamadas. Os resultados de dinâmica são discutidos em termos dos diferentes mecanismos que governam a dinâmica da magnetização em diferentes intervalos de frequência, propriedades magnéticas quase estáticas, espessura do espaçador e tipo de interação magnética entre as camadas ferromagnéticas. Assim, estes resultados colocam filmes com comportamento magnético bifásico que exibem efeito magnetoimpedância assimétrico com candidatos promissores para aplicações como elementos sensores no desenvolvimento de sensores de campo magnético autoinduzidos.


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  • The magnetoimpedance effect appears as one of the most versatile tools to investigate nanostructured magnetic materials, revealing its magnetic properties in different frequency ranges and magnetic field values, even at unsaturated states. In recent decades, great attention has been given to this effect due to their contribution to the understanding of the physics associated to the magnetization dynamics and to the possibility of application of magnetic materials as probe element in sensor devices for low-field detection. Although soft magnetic materials are highly sensitive to small variations in low magnetic fields, many of them have essentially a nonlinear magnetoimpedance behavior in magnetic fields near zero, which prevents a simple straightforward derivation of an appropriate signal for sensors applications. To improve the linear features of the magnetoimpedance response, several studies have been carried out considering different magnetic systems, including wires, ribbons and amorphous multilayered films with \textit{exchange bias}. Recently, it has been shown that materials exhibiting asymmetric magnetoimpedance, characterized by a linear response close to zero magnetic field, appear as a promising alternative for applications, opening the possibility to use such materials in auto-biased linear magnetic field sensors. In these materials, asymmetric effects are obtained by inducing asymmetric static magnetic configuration, usually done by magnetostatic interactions, exchange bias, or by modifying the orientation of the external magnetic field and magnetic anisotropy.

    In this work, we investigate the structural properties, quasi-static magnetic properties, and the magnetization dynamics and magnetoimpedance effect in biphase ferromagnetic films and multilayers, with structures NiFe/NM/Co, where NM is a non-magnetic metallic spacer. Considering the results, these films present biphase magnetic behavior and asymmetric magnetoimpedance effect. We observe that the magnetoimpedance response is dependent on the thickness of the non-magnetic spacer material, explore the possibility of tuning the linear region of the magnetoimpedance curves around zero magnetic field by varying the thickness of the spacer and probe current frequency, and optimize the sensitivy by considering multilayered films. We discuss the experimental results in terms of the different mechanisms governing the magnetization dynamics at distinct frequency ranges, quasi-static magnetic properties, thickness of the spacer, and the kind of the magnetic interaction between the ferromagnetic layers. The results place films with biphase magnetic behavior exhibiting asymmetric magnetoimpedance effect as very attractive candidates for application as probe element in the development of auto-biased linear magnetic field sensors.

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  • MATEUS BRUNO BARBOSA
  • Análise de Caminhadas de Lévy em trajetórias curvas 2D

  • Orientador : MADRAS VISWANATHAN GANDHI MOHAN
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MADRAS VISWANATHAN GANDHI MOHAN
  • JOAO MEDEIROS DE ARAUJO
  • LUCIANO RODRIGUES DA SILVA
  • ERNESTO CARNEIRO PESSOA RAPOSO
  • MARCOS GOMES ELEUTERIO DA LUZ
  • RAPHAEL MATOZO TROMER
  • Data: 06/10/2016

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  • Um dos problemas centrais no estudo de difusão anômala e transporte é a análise adequada de dados de trajetórias(por ex: animais buscando por alimentos ou por parceiros para acasalamento). A análise e inferência de padrões de caminhadas de Lévy a partir de dados empíricos ou de trajetórias simuladas de partículas em duas ou três dimensões(2D e 3D) é muito mais difícil que em uma dimensão porque não existe trajetórias curvas em uma dimensão mas em dimensões superiores são comuns. Ultimamente, um novo método para detecção, que considera projeções 1D de trajetórias 2 e 3D, foi proposto por Humphries et al. O cerne dessa proposta é explorar o fato que a projeção 1D de uma caminhada de Lévy num alta dimensão é também uma caminhada de Lévy. Nesse trabalho, nós questionamos se o método da projeção é ou não suficientemente poderoso para distinguir claramente uma caminhada de Lévy 2D com curvatura de uma simples caminhada aleatória Markoviana correlacionada. Nós focamos o estudo no caso desafiador em que ambas caminhadas 2D tem a Função Densidade de Probabilidade (FDP) de tamanho de passos exatamente idênticas bem como dos ângulos de inflexão entre passos sucessivos. Nossa abordagem estende o método da projeção original pela introdução de um reescalonamento dos dados projetados. Após a projeção e coarse-graining, a FDP renormalizada para distâncias entre sucessivas inflexões é visto possuir calda grossa quando há um processo de Lévy oculto na caminhada original. Nós exploramos e ste efeito para inferir um processo de caminhada de Lévy na trajetória curva original de alta dimensão. Por outro lado, não há a presença de calda grossa quando uma caminhada aleatória correlacionada (Markoviana) é analisada. Nós mostramos que esse processo funciona muito bem na identificação de uma caminhada de Lévy, mesmo quando há ruído de curvatura. A ferramenta que desenvolvemos neste trabalho pode ser útil em contexto realístico envolvendo identificação de caminhadas de Lévy relacionadas a movimento animal na terra (2D) ou no ar e oceanos (3D).


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  • A crucial problem in the study of anomalous diffusion and transport refers to adequate analysis of trajectory data. The analysis and inference of Lévy walk model from empirical or simulated trajectories of particles in two and three-dimensions (2D and 3D) is much more hard than in 1D because path curvature is nonexistent in 1D but pretty common in higher dimensions. Lately, a new method to detect Lévy walks, which considers 1D projections of 2D or 3D trajectory data, has been proposed by Humphries et al. The main idea of this method is to explore the fact that a 1D projection of a high-dimensional Lévy walk is itself a Lévy walk. In this work, we ask whether or not this projection method is capable enough to clearly distinguish a 2D Lévy walk with curvature from a simple Markovian correlated random walk. We focus this work in challenging case in which both 2D walks have the same probability density functions (pdf) of step sizes as well as of turning angles between succesive steps. Our approach extends the original projection the original projection method by introducing a rescaling of the projected data. After a projection and coarse graining, the renormalized pdf for the travel distances between successive turnings is seen to possess a fat tail when there is an underlying Lévy process. We exploit this effect to infer a Lévy walk process in the original high-dimensional curved trajectory. In contrast, there is no fat tail when a (Markovian) is analyzed. We show that this procedure works very well in clearly identifying a Lévy walk even when there is noise from curvature. The present protocol may be useful in realistic contexts involving ongoing debates on the presence (or not) of Lévy walks related to animal movement on land (2D) and air and oceans (3D).

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  • EDI ROZEMBERGH BRASILEIRO DA SILVA BRANDÃO
  • ESPECTRO DE TRANSMISSÃO ÓPTICAS E POLARITONS EM QUASI-CRISTAIS DE OCTONACCI

  • Orientador : MANOEL SILVA DE VASCONCELOS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MANOEL SILVA DE VASCONCELOS
  • DORY HELIO AIRES DE LIMA ANSELMO
  • EUDENILSON LINS DE ALBUQUERQUE
  • CARLOS ALEXANDRE AMARAL ARAUJO
  • PAULO WILSON MAURIZ
  • Data: 20/10/2016

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  • Neste trabalho, apresentamos um estudo teórico da propagação das ondas eletromagnéticas em estruturas de multicamadas denominadas de Cristais Fotônicos. Dentro deste escopo, este trabalho possui três vertentes. Na primeira parte, estudamos teoricamente os espectros de transmissão em quasi-cristais fotônicos unidimensionais, composta de materiais SiO2 (A) e TiO2 (B), organizada seguindo a sequência de Octonacci, onde o enésimo estágio da multicamada Sn é dado pela regra Sn=Sn-1Sn-2Sn-1, para n ≥ 3 e com S1=A e S2=B. A expressão de transmitância foi obtido empregando um cálculo teórico baseado no método da matriz de transferência. Para ondas incidentes normalmente, observamos que, para uma mesma geração, os espectros de transmissão para ondas transversais eléctricas (TE) e ondas transversais magnéticas (TM) são iguais ao menos de forma qualitativa, e eles apresentam uma propriedade de escala em que um comportamento auto-similar é obtido, como uma evidência de que esses espectros são fractais. Os espectros mostram regiões onde os band gaps unidirecionais emergem para as gerações específicas da estrutura fotônica de Octonacci, exceto para ondas TM. Para ondas TE, notamos que todos eles têm quase a mesma largura, por diferentes gerações. Nós também relatamos a localização de modos como consequência da quase-periodicidade da heteroestrutura.

    Na segunda parte, investigamos os espectros de transmissão óptica para as ondas de polarização s (TE) e p (TM) em quasi-cristais fotônicos unidimensionais em uma estrutura de multicamadas quase-periódicas composta por camadas alternadas de SiO2 e metamateriais, organizada seguindo a sequência de Octonacci. As equações de Maxwell e técnica da matriz de transferência são usadas para obter o espectro de transmissão para propagação de campos eletromagnéticos incidentes normalmente e obliquamente. Assumimos a resposta dispersiva do tipo Drude-Lorentz para a permissividade dielétrica e permeabilidade magnética dos metamateriais. Para ondas incidentes normalmente, observamos que o espectro não tem comportamento auto-similar ou simetria espelho e também possui a ausência de band gaps óptico. Também mostramos o surgimento de band gaps completos e pseudos refletores de Bragg (ou espelhos de Bragg).

    Na terceira e última parte, estudamos a propagação dos polaritons de plasmon em sistemas formados por multicamadas periódicas e quase-periódicas organizadas de acordo com a sequência de Octonacci, a partir da descrição do comportamento dos seus modos de volume e de superfície. Através de cálculo analítico e numérico computacional, obtemos inicialmente os espectros de frequência dos polaritons de plasmon nestas superestruturas. Posteriormente, investigamos como a quase-periodicidade modifica a sua estrutura de bandas em relação ao caso periódico, induzindo os seus espectros a uma forma auto-similar, caracterizando a sua fractalidade/multifractalidade.


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  • Abstract:
    In this work, we present a theoretical study of the propagation of electromagnetic waves in multilayer structures termed Photonic Crystals. Within this scope, this work has three strands. In the first part, we study theoretically the transmission spectra in one-dimensional photonic quasi-crystals, made up of SiO2 (A) and TiO2 (B), materials, organized following the Octonacci sequence, where the nth-stage of the multilayer Sn is given by the rule Sn=Sn-1Sn-2Sn-1, for n ≥ 3 and with S1=A e S2=B. The expression for transmittance was obtained by employing a theoretical calculation based on the transfer-matrix method. For normally incident waves, we observe that, for a same generation, the transmission spectra for transverse electric (TE) and transverse magnetic (TM) waves are equal, at least qualitatively, and they present a scaling property where a self-similar behavior is obtained, as an evidence that these spectra are fractals. The spectra show regions where the omnidirectional band gaps emerges for specific generations of Octonacci photonic structure, except to TM waves. For TE waves, we note that all of them have almost the same width, for different generations. We also report the localization of modes as a consequence of the quasi-periodicity of the heterostructure.

    In the second part, we investigate the optical transmission spectra for s and p-polarized (TE) waves in one-dimensional photonic quasi-crystals on a quasi-periodic multilayer structure made up by alternate layers of SiO2 and metamaterials, organized by following the Octonacci sequence. Maxwell's equations and the transfer-matrix technique are used to derive the transmission spectra for the propagation of normaly and obliquely incident electromagnetic fields. We assume Drude-Lorentz-type dispersive response for the dielectric permittivity and magnetic permeability of the metamaterials. For normally incident waves, we observe that the spectra does not have self-similar behavior or mirror symmetry and it also features the absence of optical band gap. We also show the appearance of the complete band gaps and pseudo reflectors Bragg (or Bragg mirrors).

    In the third and final part, we studied the propagation of plasmons polariton in systems formed by periodic multilayer and quasi-periodic organized in accordance to the Octonacci sequence from the behavior description of their modes of volume and surface in their individual constituents. Through analytical and computational numerical calculation, initially we get the frequency spectra of plasmon polariton these superstructures. Subsequently, we investigated the quasi-periodicity changes its band structure in relation to the periodic case, inducing their spectra to a self-similar way, characterizing its fractality/multifractality.

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  • MACKSON MATHEUS FRANÇA NEPOMUCENO
  • Natureza Fractal e Multifractal da onda gravitacional GW150914 detectada pelo LIGO

  • Orientador : DANIEL BRITO DE FREITAS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DANIEL BRITO DE FREITAS
  • JOSE RENAN DE MEDEIROS
  • MADRAS VISWANATHAN GANDHI MOHAN
  • ODYLIO DENYS DE AGUIAR
  • RODRIGO FERNANDES LIRA DE HOLANDA
  • Data: 12/12/2016

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  • Os dados da recente detecção de ondas gravitacionais feitas pelo Observatório de Ondas Gravitacionais por Interferometria Laser (LIGO na sigla em inglês) foram usados para aplicação do formalismo de análise multifractal. Uma série temporal foi montada a partir dos dados de medida de deformação relativa (strain) causada pela onda gravitacional GW150914. O método MFDMA foi usado para análise desses dados. Os procedimentos de embaralhamento dos dados e embaralhamento das fases de uma transformada de Fourier efetuada sobre os dados foram usados como forma de determinar as fontes de multifractalidade da série temporal. Os resultados indicam a existência de dois regimes de multifractalidade na série temporal de GW150914. Os instantes que definem a separação entre estes dois regimes podem ser interpretados como o intervalo temporal de colisão entre buracos negros causadores desta onda gravitacional.


  • Mostrar Abstract
  • Data of the recent discovery of gravitational waves detected by Advanced Laser Interferometer
    Gravitational Wave Observatory-LIGO were used in application of multifractal
    analysis formalism. A time-series derived by strain measurement caused by gravitational
    wave GW150914 was mounted. Detrended moving average method for multifractals,
    named MFDMA, was used for analisys of such data. Shuffling and Surrogate procedures
    was used for determinate sources of multifractality on the time series. Results indicate
    two regimes of multifractality in time-series from GW150914. The instant that defines the
    separation of these regimes may be interprated like the black holes merger time interval.

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  • SAMURAÍ GOMES DE AGUIAR BRITO
  • Papel da dimensionalidade em redes complexas: conexões com a mecânica estatística não-extensiva

  • Orientador : LUCIANO RODRIGUES DA SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANANIAS MONTEIRO MARIZ
  • CONSTANTINO TSALLIS
  • EVALDO MENDONÇA FLEURY CURADO
  • LIACIR DOS SANTOS LUCENA
  • LUCIANO RODRIGUES DA SILVA
  • MADRAS VISWANATHAN GANDHI MOHAN
  • Data: 13/12/2016

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  • Estudos em redes complexas são bastante atuais e promovem a integração de diversas áreas do conhecimento. Já foi comprovado em pesquisas anteriores que a estatística que rege as redes complexas, quando as interações são de longo alcance, não é a estatística padrão de Boltzmann-Gibbs, mas sim uma estatística que leve em conta correlações de longo alcance. Neste sentido existe uma proposta que tem tido bastante aceitação que é a estatística não-extensiva de Tsallis. No limite termodinâmico, as distribuições de grau, são da forma P(k)∝e^(-k/κ)   , onde e_q é a q−exponencial definida por e^z  ≡ [1 + (1 - q)z]^(1/(1-q) )que otimiza a entropia não aditiva S_q   (quando q→1, recupera-se a entropia de Boltzmann-Gibbs). Nesta tese nós introduzimos um estudo de redes geográficas d−dimensionais (Modelo Natal) as quais crescem com ligação preferencial envolvendo distância Euclidiana através da introdução do termo r^(-α_A )  (α_A  ≥ 0) na regra de ligação preferencial. Dada a conexão com a q-estatística, nós numericamente verificamos (para d = 1,2,3 e 4) que as distribuições de grau, que em princípio dependem de  α_A  e d , na realidade dependem somente do quociente destas variáveis ou seja α_A/d, portanto apresentando um comportamento universal em relação à essa variável. Além disso, o limite q = 1 é rapidamente alcançado quando α_A/d → ∞. Verificamos ainda que outras propriedades da rede também possuem dependências universais com relação a α_A/d, tais como: menor caminho médio ⟨l⟩, expoente dinâmico β proveniente da evolução temporal da conectividade dos sítios e a entropia S_q da distribuição de grau.


  • Mostrar Abstract
  • Studies in complex networks are quite current and promote the integration of several areas of knowledge. Has been verified in previous research that the nonextensive statistical mechanics is the more suitable approach to describe the complex networks when there is long-range interactions between your constituents. At the thermodynamic limit the degree distribution is of the form P(k) ∝ e^(k/κ), where e_q is the q-exponential defined by e^z  ≡ [1 + (1 - q)z]^(1/(1-q) ) which optimizes the non-additive entropy S_q (when q→1, the Boltzmann-Gibbs entropy is recovered). In this thesis we have introduced a study of the d-dimensional geographic networks (Natal Model) which grow with preferential attachment involving Euclidean distance by introducing the term r^(-α_A )  (α_A  ≥ 0) into the preferential attachment rule. Given the connection between complex networks and the q-statistic, we numerically verified (for d = 1,2,3 e 4) that the degree distributions exhibit, for both q and κ, universal dependencies with respect to the variable α_A/d. In addition, the limit q = 1 is quickly reached when α_A/d → ∞. We also verified that other properties of the network also have universal dependencies with respect to α_A/d, such as: shortest path length ⟨l⟩, dynamic exponent β (from connectivity time evolution of the sites) and the entropy S_q of the degree distribution.

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  • NYLADIH THEODORY CLEMENTE MATTOS DE SOUZA
  • Descrição Não-Convencional de Fractais Generalizados de Cantor e de Sequências Cromossômicas do DNA Humano no Formalismo de Kaniadakis

  • Orientador : DORY HELIO AIRES DE LIMA ANSELMO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DORY HELIO AIRES DE LIMA ANSELMO
  • MANOEL SILVA DE VASCONCELOS
  • NILSON SENA DE ALMEIDA
  • RAIMUNDO SILVA JUNIOR
  • VAMBERTO DIAS DE MELLO
  • Data: 16/12/2016

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  • No presente trabalho, apresentamos uma análise, via teoria de informação no contexto da estatística generalizada de Kaniadakis, de conjuntos generalizados de Cantor (tipo d-(m,r)), e do cromossomo Y do DNA humano. Os objetivos de nosso estudo são determinar, através da -entropia (que é adequada para sistemas com correlações de longo alcance) as leis de escala, comportamentos auto-similares e dimensões fractais características desses dois sistemas: um determinístico, e outro encontrado na natureza. Para o conjunto generalizado de Cantor, determinamos analítica e numericamente os valores de  que tornam a entropia linear com o tamanho do sistema, obtendo uma relação entre  (o parâmetro de deformação), a dimensão fractal (df) e a dimensão de suporte (d). Usando o conceito de blocos, mostramos que para intervalos arbitrários de L (tamanho do sistema), e s (tamanho do bloco de informação) a -entropia apresenta comportamento auto-similar, bem como um comportamento tipo lei de potência com respeito a s.  Na análise entrópica do cromossomo Y observamos que, independentemente do valor de , a entropia de Kaniadakis, quando apresentada em função do tamanho do sistema, apresenta em geral (mas não sempre) três regimes: um oscilatório, um monotonicamente linear, e outro de saturação. Este último é resultado do fato de que a entropia é extensiva, e o sistema é finito.  O segundo regime, por sua vez, denota uma ordem interna aparente. No entanto, não foi possível observar um comportamento auto-similar.  Nossa análise restringiu-se à parte codificante do cromossomo Y, onde desprezamos os trechos não-codificantes.


  • Mostrar Abstract
  • In the present work, we present a statistical analysis, via theory of information in the context of the Kaniadakis generalized statistics, of generalized Cantor sets (type d-(m, r)) and the Y chromosome of human DNA. The objectives of our study are to determine, through -entropy (which is suitable for systems with long-range correlations), the laws of scale, self-similar behaviors and characteristical fractal dimensions of these two systems: one deterministic, and the other found in nature. For the generalized Cantor set, we determine analytically and numerically the values of  that make the entropy linear with the system size, obtaining a relation between  (the deformation parameter), the fractal dimension (df) and the support dimension (d). Using the concept of blocks, we show that for arbitrary intervals of L (system size), and s (size of the information block), the -entropy exhibits self-similar behavior, as well as a power law-like behavior with respect to s. In the entropy analysis of the Y chromosome we observed that, regardless of the value of , the Kaniadakis entropy, when presented as a function of the size of the system, presents in general (but not always) three regimes: one oscillatory, one monotonically linear, and another of saturation. The latter is a result of the fact that the entropy is extensive, and the system is finite. The second regime, in turn, denotes an apparent internal order. However, in this case it was not possible to observe a self-similar behavior. Our analysis was restricted to the coding part of the Y chromosome, where we have neglected the noncoding parts.

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  • KELDER CAVALCANTI DE VASCONCELOS
  • Efeitos da Eletrodinâmica não linear na propagação de radiação em torno de objetos compactos carregados

  • Orientador : LEO GOUVEA MEDEIROS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CARLOS AUGUSTO ROMERO FILHO
  • JANILO SANTOS
  • LEO GOUVEA MEDEIROS
  • PEDRO JOSÉ POMPEIA
  • RAIMUNDO SILVA JUNIOR
  • Data: 19/12/2016

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  • Nesta tese, a propagação de ondas eletromagnéticas no contexto de eletrodinâmicas não lineares é cuidadosamente analisada dentro de um espaço-tempo criado por uma massa esfericamente simétrica e eletricamente carregada. Dentro de certas aproximações verificamos a existência da auto interação eletromagnética entre o campo eletrostático de fundo e a radiação que nele se propaga, e adotamos para esta análise uma abordagem conhecida como métrica efetiva. Observamos que a métrica efetiva não gera horizontes de eventos efetivos, porém as não lineariedade alteram as posições usuais dos horizontes de eventos de buracos negros tipo Reissner-Nordström. Na aproximação linear, calculamos como a auto interação afeta o desvio geodésico e o redshift da propagação de fótons próximo destes objetos massivos carregados. Por fim, utilizando a Lagrangeana efetiva de Euler-Heinsenberg, estimamos a contribuição da auto interação no redshift geomético perto de objetos compactos extremais.


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  • : In this thesis, the propagation of non-linear electromagnetic waves is careful analyzed on a curved spacetime created by spherically symmetric mass and charge distribution. Using certain approximations we verified the existence of electromagnetic self-interaction between the background electrostatic field and the radiation that propagating in it, and we adopted for this analysis an approach known as effective metric. We observe that the effective metric does not generate effective events horizons, but the non linearities changes the event horizons usual positions of Reissner-Nordström black holes. In linear approximation, we compute how the self-interaction affects the geodesic deviation and the redshift of photons propagating near this massive charged object. Using the Euler-Heisenberg effective Lagrangian, we estimate the contribution of these self-interactions in the geometrical reshift near extremal compact objects.

2015
Dissertações
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  • JADSON TADEU SOUZA DANTAS
  • Estados Magnéticos em Nanoestruturas Elípticas de Ferro em Remanência
  • Orientador : ARTUR DA SILVA CARRICO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ARTUR DA SILVA CARRICO
  • JOSE HUMBERTO DE ARAUJO
  • IDALMIR DE SOUZA QUEIROZ JÚNIOR
  • Data: 19/02/2015

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  • Nanoestruturas ferromagnéticas (F) submicrométricas são de interesse, pois constituem partes essenciais de dispositivos magnetoeletrônicos modernos. Os estados ou fases magnéticas deste sistema ao longo da curva de magnetização ou de efeito de corrente elétrica polarizada, são funções das dimensões da partícula bem como dos parâmetros intrínsecos do ferromagneto. Investigamos as fases magnéticas de nanoelementos elípticos de Fe ao longo da curva de magnetização, desde seu campo de saturação positivo até campo nulo, usando um modelo micro-magnético auto-consistente que permite representar efeitos dipolares da geometria do sistema, assim como os outros parâmetros intrínsecos do nanoelemento. Estudamos os estados magnéticos de nanopartículas elípticas de Ferro isoladas e acopladas com espessura de 25nm, com diâmetro menor entre 100nm a 200nm e o diâmetro maior variando entre 300nm a 500nm. No caso de estruturas acopladas o espaçador é não magnético e tem espessura de 25nm. O eixo de anisotropia é na direção do raio menor da elipse e o campo externo pode ser aplicado tanto na direção do eixo menor quanto na direção do eixo maior. Esta rota de preparação do campo resulta em diferentes estados magnéticos em remanência para nanoelementos de uma mesma dimensão. Identificamos estados magnéticos em função das dimensões laterais da elipse. Encontramos uma diversidade de estados: estados uniforme, vórtice único, vórtices duplos, com chiralidades e polaridades opostas e iguais, e ainda estados com três vórtices na mesma estrutura. Mostramos que a rota de preparação e o acoplamento são fatores muito importantes para o estado remanente dessas estruturas.

     

     


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  • Submicron ferromagnetic (F) nanostructures are of interest as they are essential
     parts of modern magnetoelectronic devices. The states or magnetic phases of
     this system along the magnetization curve or polarized electric current effect 
    are functions of the particle size as well as the intrinsic parameters of the ferromagnet.
    We investigated the magnetic phases of Fe elliptic nanoelements along the magnetization curve,
     from their positive saturation field to zero field, using a self-consistent micromagnetic model
     that allows to represent dipole effects of the system geometry, as well as the other parameters
     Intrinsic properties of the nanoelement. We studied the magnetic states of isolated and coupled 25nm 
    thick elliptic iron nanoparticles, with a smaller diameter between 100nm to 200nm and the largest 
    diameter ranging from 300nm to 500nm. In the case of coupled structures the spacer is
     non-magnetic and has a thickness of 25nm. The anisotropy axis is in the direction of the minor
     radius of the ellipse, and the outer field can be applied either in the direction of the minor
     axis or in the direction of the major axis. This field preparation route results in different
     remanence magnetic states for nanoelements of the same size. We identify magnetic states 
    as a function of the lateral dimensions of the ellipse. We find a diversity of states: uniform states, 
    single vortex, double vortices, with opposite and equal chiralities and polarities, and states with three
     vortices in the same structure. We show that the preparation route and coupling are very important factors
     for the remaining state of these structures.
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  • RAFAELA MEDEIROS DE SOUZA
  • "Estudo da Densidade de Corrente Crítica para Reversão da Magnetização de Nanoelementos Ferromagnéticos"

  • Orientador : ARTUR DA SILVA CARRICO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ARTUR DA SILVA CARRICO
  • SUZANA NOBREGA DE MEDEIROS
  • ANA LUCIA DANTAS
  • Data: 16/03/2015

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  • A descoberta de que uma corrente elétrica é capaz de exercer um torque em um material ferromagnético, através da transferência de momento angular de spin, pode proporcionar o desenvolvimento de novos dispositivos tecnológicos que armazenam informação a partir da direção da magnetização. A redução da densidade de corrente para reversão da magnetização é primordial para potenciais aplicações em células de memórias magnéticas de acesso aleatório não voláteis (MRAM). Apresentamos uma investigação teórica dos efeitos de forma e do campo de dipolar na densidade de corrente crítica para reversão da magnetização, via torque por transferência de spin (STT), em nanoelementos ferromagnéticos. O sistema nanoestruturado consiste em uma camada de referência, na qual a corrente será polarizada em spin, e uma camada livre de reversão da magnetização. Observamos consideráveis variações na densidade de corrente crítica em função da espessura (t = 1.0nm, 1.5nm, 2.0nm e 2.5nm) e da geometria do nanoelemento (circular e elíptico), do tipo de material que compõe a camada livre do sistema (Ferro e Permalloy) e de acordo com a orientação da magnetização e da polarização em spin com o eixo maior. Mostramos que a densidade de corrente crítica pode ser reduzida em cerca de 50 % diminuindo a espessura da camada livre de Fe e em 75% ao modificar a magnetização de saturação de nanoelementos circulares com 2.5nm de espessura.    Observamos, ainda, uma redução de até 90 % na densidade de corrente de reversão para nanoelementos ultrafinos magnetizados ao longo da direção do eixo menor, usando a polarização no plano paralela à magnetização.

     


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  • A descoberta de que uma corrente elétrica é capaz de exercer um torque em um material ferromagnético, através da transferência de momento angular de spin, pode proporcionar o desenvolvimento de novos dispositivos tecnológicos que armazenam informação a partir da direção da magnetização. A redução da densidade de corrente para reversão da magnetização é primordial para potenciais aplicações em células de memórias magnéticas de acesso aleatório não voláteis (MRAM). Apresentamos uma investigação teórica dos efeitos de forma e do campo de dipolar na densidade de corrente crítica para reversão da magnetização, via torque por transferência de spin (STT), em nanoelementos ferromagnéticos. O sistema nanoestruturado consiste em uma camada de referência, na qual a corrente será polarizada em spin, e uma camada livre de reversão da magnetização. Observamos consideráveis variações na densidade de corrente crítica em função da espessura (t = 1.0nm, 1.5nm, 2.0nm e 2.5nm) e da geometria do nanoelemento (circular e elíptico), do tipo de material que compõe a camada livre do sistema (Ferro e Permalloy) e de acordo com a orientação da magnetização e da polarização em spin com o eixo maior. Mostramos que a densidade de corrente crítica pode ser reduzida em cerca de 50 % diminuindo a espessura da camada livre de Fe e em 75% ao modificar a magnetização de saturação de nanoelementos circulares com 2.5nm de espessura.    Observamos, ainda, uma redução de até 90 % na densidade de corrente de reversão para nanoelementos ultrafinos magnetizados ao longo da direção do eixo menor, usando a polarização no plano paralela à magnetização.

     

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  • RODRIGO DA SILVA SOBRINHO
  • Efeitos do Freio Magnético Sobre a Distribuição da Rotação Estelar

  • Orientador : DANIEL BRITO DE FREITAS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DANIEL BRITO DE FREITAS
  • JOSE RENAN DE MEDEIROS
  • JOSÉ RONALDO PEREIRA DA SILVA
  • Data: 21/05/2015

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  • O pioneiro trabalho proposto por Skumanich (1972) mostrou que a velocidade de rotação projetada média <v sini> para estrelas do tipo solar, obedece uma lei de decrescimento no tempo dado por t-1/2, onde t é a idade da estrela. Essa relação é consistente com as teorias de perda de momentum angular através do vento estelar ionizado, que por sua vez está acoplado à estrela pelo seu campo magnético. Vários autores (e.g.: Silva et al. 2013 e de Freitas et al. 2014) analisaram as possíveis correlações entre o decaimento rotacional e o perfil da distribuição de velocidade. Esses autores chegaram a uma simples relação heurística, mas não construíram uma passagem direta entre o expoente do decaimento rotacional (j) e o expoente da distribuição rotacional (q). Todo esse cenário teórico foi proposto usando uma eficiente e robusta mecânica estatística bem conhecida como mecânica estatística não-extensiva. A presente dissertação propõe efetivamente, fechar essa questão elaborando um caminho teórico para modificar as distribuições q-Maxwellianas em q-Maxwellianas com vínculos físicos extraídos da teoria do freio magnético. Para testar nossas distribuições, usamos um pacote de dados do catálogo de Geneva-Copenhagem Survey com aproximadamente 6000 estrelas F e G limitadas em idade. Como resultado, obtivemos que os expoentes da lei de decaimento e da distribuição seguem uma relação similar àquela proposta por Silva et al. (2013).

     

     

     


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  • O pioneiro trabalho proposto por Skumanich (1972) mostrou que a velocidade de rotação projetada média <v sini> para estrelas do tipo solar, obedece uma lei de decrescimento no tempo dado por t-1/2, onde t é a idade da estrela. Essa relação é consistente com as teorias de perda de momentum angular através do vento estelar ionizado, que por sua vez está acoplado à estrela pelo seu campo magnético. Vários autores (e.g.: Silva et al. 2013 e de Freitas et al. 2014) analisaram as possíveis correlações entre o decaimento rotacional e o perfil da distribuição de velocidade. Esses autores chegaram a uma simples relação heurística, mas não construíram uma passagem direta entre o expoente do decaimento rotacional (j) e o expoente da distribuição rotacional (q). Todo esse cenário teórico foi proposto usando uma eficiente e robusta mecânica estatística bem conhecida como mecânica estatística não-extensiva. A presente dissertação propõe efetivamente, fechar essa questão elaborando um caminho teórico para modificar as distribuições q-Maxwellianas em q-Maxwellianas com vínculos físicos extraídos da teoria do freio magnético. Para testar nossas distribuições, usamos um pacote de dados do catálogo de Geneva-Copenhagem Survey com aproximadamente 6000 estrelas F e G limitadas em idade. Como resultado, obtivemos que os expoentes da lei de decaimento e da distribuição seguem uma relação similar àquela proposta por Silva et al. (2013).

     

     

     

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  • WILLIAM JOUSE COSTA DA SILVA
  • Interação no Setor Escuro: Uma Análise Termodinâmica

  • Orientador : RAIMUNDO SILVA JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • RAIMUNDO SILVA JUNIOR
  • NILZA PIRES
  • Maria Aldinez Dantas
  • Data: 31/08/2015

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  • Nesse trabalho, investigamos uma abordagem geral para o modelo de interação entre as componentes do setor escuro do Universo usando argumentos termodinâmicos amplamente conhecidos, ou seja, a positividade da entropia mais a segunda lei da termodinâmica. Neste sentido, apresentamos alguns vínculos termodinâmicos no parâmetro da equação de estado (EoS) variável do tipo  =  relacionado com a energia escura e que interage com a matéria escura, isto é, consideramos uma interação fenomenológica entre a matéria escura fria e a energia escura como uma função do fator de escala cósmico. Essa abordagem generaliza alguns modelos propostos na literatura: representa um modelo sem interação, enquanto que   conduz ao modelo de interação constante entre as componentes escura do Universo.  Por outro lado,   e  proporciona uma análise termodinâmica para a energia escura que exclui a chamada cosmologia fantasma. Além disso, também discutimos algumas consequências cosmológicas desta abordagem geral, comparando nossos resultados com os propostos usando a EoS constante, isto é, ω(a)→ ω_0 e ϵ(a)→ ϵ(a).

     


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  • Nesse trabalho, investigamos uma abordagem geral para o modelo de interação entre as componentes do setor escuro do Universo usando argumentos termodinâmicos amplamente conhecidos, ou seja, a positividade da entropia mais a segunda lei da termodinâmica. Neste sentido, apresentamos alguns vínculos termodinâmicos no parâmetro da equação de estado (EoS) variável do tipo  =  relacionado com a energia escura e que interage com a matéria escura, isto é, consideramos uma interação fenomenológica entre a matéria escura fria e a energia escura como uma função do fator de escala cósmico. Essa abordagem generaliza alguns modelos propostos na literatura: representa um modelo sem interação, enquanto que   conduz ao modelo de interação constante entre as componentes escura do Universo.  Por outro lado,   e  proporciona uma análise termodinâmica para a energia escura que exclui a chamada cosmologia fantasma. Além disso, também discutimos algumas consequências cosmológicas desta abordagem geral, comparando nossos resultados com os propostos usando a EoS constante, isto é, ω(a)→ ω_0 e ϵ(a)→ ϵ(a).

     

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  • ÂNGELA MARTA DA SILVA
  • Produção e Caracterização Magnética Estática e Dinâmica de Camada Simples e Multicamada de Co2FeAl Crescidos em Substratos Amorfos.

  • Orientador : MARCIO ASSOLIN CORREA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FELIPE BOHN
  • MARCIO ASSOLIN CORREA
  • RICARDO BARRETO DA SILVA
  • Data: 08/09/2015

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    Neste trabalho foram produzidas e estudadas ligas de CFA, do tipo full-Heusler, onde obtivemos resultados de filmes finos simples de Co2FeAl (CFA) e multicamadas de CFA/Ag/CFA, produzidas por magnetron Sputtering em substratos amorfos (vidro), enfatizando o estudo de suas propriedades estruturais, magnéticas quasi-estáticas e dinâmicas. Através da análise de raios-X verificou-se a formação da estrutura cristalina do CFA, obtendo a fase A2 (desordenada estruturalmente,  onde os átomos encontram-se distribuídos aleatoriamente) e a fase B2 (estrutura semi-ordenada). As medidas revelaram um comportamento magnético quasi-estático que para camadas simples de MGO/CFA apresentam clara anisotropia do tipo uniaxial, enquanto para a camada simples e multicamada de CFA apresentam anisotropia uniaxial induzida no plano. Medidas de magnetoimpedância (MI) são realizadas numa vasta gama de frequências variando de 1.0 GHz a 3.0 GHz e variando o ângulo entre o campo magnético externo e a corrente de sonda com relação aos eixos de anisotropias. As curvas de MI apresentam comportamento típico verificada para amostra anisotrópica, com estrutura simples e de duplo pico de acordo com as frequências e ângulos como esperado.

     

     

     

     

     

     

     

      

     


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    Neste trabalho foram produzidas e estudadas ligas de CFA, do tipo full-Heusler, onde obtivemos resultados de filmes finos simples de Co2FeAl (CFA) e multicamadas de CFA/Ag/CFA, produzidas por magnetron Sputtering em substratos amorfos (vidro), enfatizando o estudo de suas propriedades estruturais, magnéticas quasi-estáticas e dinâmicas. Através da análise de raios-X verificou-se a formação da estrutura cristalina do CFA, obtendo a fase A2 (desordenada estruturalmente,  onde os átomos encontram-se distribuídos aleatoriamente) e a fase B2 (estrutura semi-ordenada). As medidas revelaram um comportamento magnético quasi-estático que para camadas simples de MGO/CFA apresentam clara anisotropia do tipo uniaxial, enquanto para a camada simples e multicamada de CFA apresentam anisotropia uniaxial induzida no plano. Medidas de magnetoimpedância (MI) são realizadas numa vasta gama de frequências variando de 1.0 GHz a 3.0 GHz e variando o ângulo entre o campo magnético externo e a corrente de sonda com relação aos eixos de anisotropias. As curvas de MI apresentam comportamento típico verificada para amostra anisotrópica, com estrutura simples e de duplo pico de acordo com as frequências e ângulos como esperado.

     

     

     

     

     

     

     

      

     

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  • DANIELLY FREIRE DA SILVA
  • Busca por Excesso no Infravermelho Médio em Estrelas Evoluídas com Fotometria WISE E 2MASS

  • Orientador : JOSE RENAN DE MEDEIROS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE RENAN DE MEDEIROS
  • BRUNO LEONARDO CANTO MARTINS
  • ANTONIO CARLOS DA SILVA MIRANDA
  • Data: 11/09/2015

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  • Busca por Excesso no Infravermelho Médio em Estrelas Evoluídas com Fotometria WISE E 2MASSBusca por Excesso no Infravermelho Médio em Estrelas Evoluídas com Fotometria WISE E 2MASSDiscos de detritos são comumente detectados orbitando estrelas da sequência principal, mas pouco se sabe sobre seu destino quando as estrelas evoluem ao longo dos estágios subgigante e gigantes. Jones (2008) encontrou fortes evidências sobre a presença de excesso de IR médio em estrelas do tipo G e K e classe de luminosidade III, utilizando dados fotométricos dos catálogos Two-Micron All Sky-Survey (2MASS) e WISE. Embora a origem desses excessos permanece incerto, é plausível que eles surgem a partir de discos de detritos em torno destas estrelas.

    O presente estudo traz uma pesquisa inédita na busca de excesso de IR médio em estrelas evoluídas simples e binárias do tipo espectral F, G e K das classes de luminosidade IV, III, II e Ib. Para este estudo, utilizamos dados fotométricos do WISE e 2MASS para uma amostra de 3000 estrelas evoluídas, com magnitude visual até 6,5. Como principais resultados, verificou-se que a frequência de estrelas evoluídas mostrando excesso de IR médio e aumentos excessivos das classes de luminosidade IV e III para as classes de luminosidade II e Ib. Além disso, não existe uma clara diferença entre a presença de excesso de IV em sistemas binários e único para todas as classes de luminosidade analisados.

     

     

     



     


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  • Busca por Excesso no Infravermelho Médio em Estrelas Evoluídas com Fotometria WISE E 2MASSBusca por Excesso no Infravermelho Médio em Estrelas Evoluídas com Fotometria WISE E 2MASSDiscos de detritos são comumente detectados orbitando estrelas da sequência principal, mas pouco se sabe sobre seu destino quando as estrelas evoluem ao longo dos estágios subgigante e gigantes. Jones (2008) encontrou fortes evidências sobre a presença de excesso de IR médio em estrelas do tipo G e K e classe de luminosidade III, utilizando dados fotométricos dos catálogos Two-Micron All Sky-Survey (2MASS) e WISE. Embora a origem desses excessos permanece incerto, é plausível que eles surgem a partir de discos de detritos em torno destas estrelas.

    O presente estudo traz uma pesquisa inédita na busca de excesso de IR médio em estrelas evoluídas simples e binárias do tipo espectral F, G e K das classes de luminosidade IV, III, II e Ib. Para este estudo, utilizamos dados fotométricos do WISE e 2MASS para uma amostra de 3000 estrelas evoluídas, com magnitude visual até 6,5. Como principais resultados, verificou-se que a frequência de estrelas evoluídas mostrando excesso de IR médio e aumentos excessivos das classes de luminosidade IV e III para as classes de luminosidade II e Ib. Além disso, não existe uma clara diferença entre a presença de excesso de IV em sistemas binários e único para todas as classes de luminosidade analisados.

     

     

     



     

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  • NAGILSON MENDES DE SOUSA
  • Síntese e Catacterização de Nanopartículas Magnéticas de Co e Ni Com Aplicação em Magnetohipertermia

  • Orientador : MARCO ANTONIO MORALES TORRES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOÃO MARIA SOARES
  • MARCO ANTONIO MORALES TORRES
  • SUZANA NOBREGA DE MEDEIROS
  • Data: 14/09/2015

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  • Nanopartículas (Nps) são importantes no desenvolvimento de novas aplicações tecnológicas. Nanopartículas magnéticas metálicas tais como Níquel e Cobalto surgem como objetos promissores devido as suas aplicabilidades em várias áreas da ciência e tecnologia. No presente trabalho apresentamos um estudo sobre o método de síntese, caracterização estrutural e magnética em nanopartículas de Co e Ni. As amostras foram preparadas pelo método Sol-Gel e formadas no polímero quitosana, a redução ocorreu em ausência de Hidrogênio. A estrutura cristalina do Co e Ni  são cúbicas de face centrada e seus diâmetros variaram de 19-50nm e 7-77nm, respectivamente. As superfícies das nanopartículas foram naturalmente passivadas com seus monóxidos apresentando estabilidade química por longos intervalos de tempo. A estrutura formada é do tipo núcleo/casca, o que favoreceu as interações de exchange bias entre o núcleo ferromagnético (FM) e a casca antiferromagnética (AFM). As condições de síntese foram otimizadas para obter principalmente a fase FM. Ambas NPs foram submetidas à ação de um campo magnético AC e houve aquecimento rápido atingindo temperaturas entre 80-140 °C em intervalos de tempo de até 5 min. As amostras dispersadas em um fluído, atingiram valores de 40- 59°C de aquecimento em até 12 minutos, possibilitando possíveis aplicações em hipertermia magnética. As ligas metálicas destes materiais como Ni-Co, Ni-Fe e Fe-Co estão sendo preparadas em nosso grupo e possibilitarão novos estudos e aplicações.


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  • Nanopartículas (Nps) são importantes no desenvolvimento de novas aplicações tecnológicas. Nanopartículas magnéticas metálicas tais como Níquel e Cobalto surgem como objetos promissores devido as suas aplicabilidades em várias áreas da ciência e tecnologia. No presente trabalho apresentamos um estudo sobre o método de síntese, caracterização estrutural e magnética em nanopartículas de Co e Ni. As amostras foram preparadas pelo método Sol-Gel e formadas no polímero quitosana, a redução ocorreu em ausência de Hidrogênio. A estrutura cristalina do Co e Ni  são cúbicas de face centrada e seus diâmetros variaram de 19-50nm e 7-77nm, respectivamente. As superfícies das nanopartículas foram naturalmente passivadas com seus monóxidos apresentando estabilidade química por longos intervalos de tempo. A estrutura formada é do tipo núcleo/casca, o que favoreceu as interações de exchange bias entre o núcleo ferromagnético (FM) e a casca antiferromagnética (AFM). As condições de síntese foram otimizadas para obter principalmente a fase FM. Ambas NPs foram submetidas à ação de um campo magnético AC e houve aquecimento rápido atingindo temperaturas entre 80-140 °C em intervalos de tempo de até 5 min. As amostras dispersadas em um fluído, atingiram valores de 40- 59°C de aquecimento em até 12 minutos, possibilitando possíveis aplicações em hipertermia magnética. As ligas metálicas destes materiais como Ni-Co, Ni-Fe e Fe-Co estão sendo preparadas em nosso grupo e possibilitarão novos estudos e aplicações.

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  • NATHALIA MATTOS NOVAES DA ROCHA
  • Análise Wavelet da Variabilidade do Quasar 3C 273

  • Orientador : BRUNO LEONARDO CANTO MARTINS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • BRUNO LEONARDO CANTO MARTINS
  • JOSE RENAN DE MEDEIROS
  • Maria Aldinez Dantas
  • Data: 14/09/2015

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    Descoberto em 1963, 3C 273 foi o segundo quasar identificado e catalogado no Terceiro Catálogo de Cambridge para rádio fontes, e o primeiro para o qual as linhas de emissão foram identificadas com uma sequência de hidrogênio desviada para o vermelho. Ele é o quasar mais brilhante da esfera celeste, o mais estudado, analisado, e com uma resultante abundância de dados disponíveis em uma vasta literatura. A análise precisa dos desvios das linhas espectrais de quasares, fornece informação suficiente para pôr em prova a variação das constantes fundamentais da natureza e similarmente da taxa de expansão do universo. A análise da variabilidade das curvas de luz desses corpos, e a consequente precisão das suas periodicidades, é de suma importância pois proporciona uma eficácia nas observações deles, possibilita uma maior compreensão dos seus fenômenos físicos, e torna factível a realização de observações espectrais em datas mais exatas (momentos nos quais suas curvas de luz apresentam picos acentuados e, por conseguinte, espectros mais ricos em informação). Na presente dissertação, vinte e oito curvas de luz do quasar 3C 273 são estudadas, abrangendo todas as faixas do espectro eletromagnético (da emissão rádio aos raios gama), totalizando na análise de quatro curvas de luz para cada faixa. Aplicamos o método da Transformada Wavelet Contínua do tipo Morlet de ordem w = 06 e obtivemos resultados precisos e coerentes com a literatura.


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    Descoberto em 1963, 3C 273 foi o segundo quasar identificado e catalogado no Terceiro Catálogo de Cambridge para rádio fontes, e o primeiro para o qual as linhas de emissão foram identificadas com uma sequência de hidrogênio desviada para o vermelho. Ele é o quasar mais brilhante da esfera celeste, o mais estudado, analisado, e com uma resultante abundância de dados disponíveis em uma vasta literatura. A análise precisa dos desvios das linhas espectrais de quasares, fornece informação suficiente para pôr em prova a variação das constantes fundamentais da natureza e similarmente da taxa de expansão do universo. A análise da variabilidade das curvas de luz desses corpos, e a consequente precisão das suas periodicidades, é de suma importância pois proporciona uma eficácia nas observações deles, possibilita uma maior compreensão dos seus fenômenos físicos, e torna factível a realização de observações espectrais em datas mais exatas (momentos nos quais suas curvas de luz apresentam picos acentuados e, por conseguinte, espectros mais ricos em informação). Na presente dissertação, vinte e oito curvas de luz do quasar 3C 273 são estudadas, abrangendo todas as faixas do espectro eletromagnético (da emissão rádio aos raios gama), totalizando na análise de quatro curvas de luz para cada faixa. Aplicamos o método da Transformada Wavelet Contínua do tipo Morlet de ordem w = 06 e obtivemos resultados precisos e coerentes com a literatura.

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  • SUZIERLY ROQUE DE LIRA ARAUJO
  • Análise Wavelet em Curvas de Luz de Sistemas Binários da Missão Espacial CoRoT

     

     

     

  • Orientador : JOSE RENAN DE MEDEIROS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE RENAN DE MEDEIROS
  • BRUNO LEONARDO CANTO MARTINS
  • BRAULIO BATISTA SOARES
  • Data: 16/09/2015

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  • Os sistemas binários constituem ambientes fundamentais para conhecermos as propriedades fundamentais das estrelas. Neste trabalho, analisamos 99 sistemas binários identificados pela missão espacial CoRoT. A partir do estudo dos diagramas de fase destes sistemas, nossa amostra é dividida em três grupos: aquele cujos sistemas são caracterizados pela variabilidade relativa aos eclipses binários; aquele no qual observamos componentes com fortes modulações, provavelmente associadas à presença de manchas escuras na superfície da estrela; e aquele constituído de sistemas com variabilidade associada à expansão e contração das camadas superficiais.

    Para as estrelas que apresentam eclipses binários em suas curvas de luz, utilizamos diagramas de fase a fim de estimar a classificação desses sistemas quanto à sua morfologia, com base no estudo das superfícies equipotenciais. Neste contexto, para determinar o período de rotação, identificar a presença de regiões ativas, investigar a possibilidade dos sistemas apresentarem rotação diferencial e analisar as pulsações estelares utilizamos o procedimento wavelet.

    A transformada wavelet tem sido utilizada como uma ferramenta poderosa no tratamento de um amplo número de problemas em Astrofísica. Através desta transformada, pode-se realizar uma análise em tempo-frequência de curvas de luz rica em detalhes que contribuem significativamente para o estudo de fenômenos associados com a rotação, a atividade magnética e as pulsações estelares. Neste trabalho, aplicamos a wavelet Morlet de 6ª ordem, que oferece uma alta resolução em tempo e frequência e obtemos os espectros de potência wavelet local (interpretado com a distribuição de energia do sinal) e global (integração temporal do mapa local). Utilizando a análise wavelet, identificamos as periodicidades relacionadas a treze sistemas com modulação rotacional, além da assinatura de padrão de batimento no mapa wavelet local de cinco variáveis pulsantes ao longo de toda a janela temporal.


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  • Os sistemas binários constituem ambientes fundamentais para conhecermos as propriedades fundamentais das estrelas. Neste trabalho, analisamos 99 sistemas binários identificados pela missão espacial CoRoT. A partir do estudo dos diagramas de fase destes sistemas, nossa amostra é dividida em três grupos: aquele cujos sistemas são caracterizados pela variabilidade relativa aos eclipses binários; aquele no qual observamos componentes com fortes modulações, provavelmente associadas à presença de manchas escuras na superfície da estrela; e aquele constituído de sistemas com variabilidade associada à expansão e contração das camadas superficiais.

    Para as estrelas que apresentam eclipses binários em suas curvas de luz, utilizamos diagramas de fase a fim de estimar a classificação desses sistemas quanto à sua morfologia, com base no estudo das superfícies equipotenciais. Neste contexto, para determinar o período de rotação, identificar a presença de regiões ativas, investigar a possibilidade dos sistemas apresentarem rotação diferencial e analisar as pulsações estelares utilizamos o procedimento wavelet.

    A transformada wavelet tem sido utilizada como uma ferramenta poderosa no tratamento de um amplo número de problemas em Astrofísica. Através desta transformada, pode-se realizar uma análise em tempo-frequência de curvas de luz rica em detalhes que contribuem significativamente para o estudo de fenômenos associados com a rotação, a atividade magnética e as pulsações estelares. Neste trabalho, aplicamos a wavelet Morlet de 6ª ordem, que oferece uma alta resolução em tempo e frequência e obtemos os espectros de potência wavelet local (interpretado com a distribuição de energia do sinal) e global (integração temporal do mapa local). Utilizando a análise wavelet, identificamos as periodicidades relacionadas a treze sistemas com modulação rotacional, além da assinatura de padrão de batimento no mapa wavelet local de cinco variáveis pulsantes ao longo de toda a janela temporal.

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  • JOSE EDVALDO DE LIMA JUNIOR
  • Analise do Excesso de Infravermelho de Estrelas Evoluídas Observadas pelo Satelite Kepler

  • Orientador : BRUNO LEONARDO CANTO MARTINS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANTONIO CARLOS DA SILVA MIRANDA
  • BRUNO LEONARDO CANTO MARTINS
  • JOSE RENAN DE MEDEIROS
  • Data: 21/12/2015

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  • Este trabalho tem como foco principal a análise do infravermelho das 1916 estrelas gigantes vermelhas do catálogo de Pinsonneault. Para realizar tal análise nos utilizamos da avaliação do diagrama cor-cor como primeiro critério de seleção para a procura de estrelas com excesso de infravermelho, das quais 47 estrelas foram selecionadas, depois analisamos as distribuições espectrais de energia ou SED onde 29 estrelas foram selecionadas e para confirmação do excesso de infravermelho, passamos pela inspeção visual, onde das 29 estrelas apenas uma não apresentou contaminação por background de galáxias ou por uma estrela próxima. Na inspeção visual, e nas SEDS analisamos o excesso nas bandas W1, W2 e principalmente nas bandas W3 e W4 do satélite WISE. Por fim calculamos a temperatura dessa poeira em aproximadamente 200K.

     


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  • Este trabalho tem como foco principal a análise do infravermelho das 1916 estrelas gigantes vermelhas do catálogo de Pinsonneault. Para realizar tal análise nos utilizamos da avaliação do diagrama cor-cor como primeiro critério de seleção para a procura de estrelas com excesso de infravermelho, das quais 47 estrelas foram selecionadas, depois analisamos as distribuições espectrais de energia ou SED onde 29 estrelas foram selecionadas e para confirmação do excesso de infravermelho, passamos pela inspeção visual, onde das 29 estrelas apenas uma não apresentou contaminação por background de galáxias ou por uma estrela próxima. Na inspeção visual, e nas SEDS analisamos o excesso nas bandas W1, W2 e principalmente nas bandas W3 e W4 do satélite WISE. Por fim calculamos a temperatura dessa poeira em aproximadamente 200K.

     

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  • LUCIANO LUIZ ALENCAR DE OLIVEIRA
  • “Sobre o Comportamento Rotacional das Estrelas Evoluídas de Classe de Luminosidade IV, III, II E Ib.

  • Orientador : JOSE RENAN DE MEDEIROS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE RENAN DE MEDEIROS
  • BRUNO LEONARDO CANTO MARTINS
  • ANTONIO CARLOS DA SILVA MIRANDA
  • Data: 21/12/2015

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  • A rotação é um dos mais importantes observáveis em astronomia estelar, conduz a formação e evolução das estrelas. De fato, a principal meta desafiadora no estudo da rotação estelar é a compreensão da história do momento angular, uma vez que as estrelas evoluem ao longo do diagrama HR, bem como o papel da rotação em diferentes fenômenos dinâmicos, incluindo a atividade magnética estelar, processos de acreção e coalescência. O presente trabalho traz a análise sem precedentes da rotação ao longo do diagrama HR, com base em uma amostra completa de estrelas evoluídas de classe de luminosidade Ib, II, III e IV, respectivamente as supergigantes Ib, gigantes brilhantes, gigantes e subgigantes. Para o estudo rotacional, nós usamos a velocidade de rotação projetada, v sem i, calculada a partir de observações feita com o espectrômetro CORAVEL (Baranne et al. 1979) e apresentadas em diferentes catálogos (De Medeiros e Mayor (1999); De Medeiros et al. (2002) e De Medeiros et al. (2014)). Pela primeira vez um estudo da evolução da rotação é apresentada por estrelas individuais e múltiplas. Confirmamos que a rotação de estrelas individuais diminui acentuadamente a partir de tipo espectral F e G, dependendo da classe de luminosidade e da massa estelar. A partir das regiões espectrais G e K, a rotação diminui para todas as classes de luminosidade. O presente estudo revela também o aumento da rotação estelar devido a sincronização, resultado dos efeitos de marés, em sistemas binários com componentes evoluídas. Para todas as classes de luminosidade analisada detectamos rotação nas regiões espectrais F, G e K com valores de até 70 km/s.


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  • A rotação é um dos mais importantes observáveis em astronomia estelar, conduz a formação e evolução das estrelas. De fato, a principal meta desafiadora no estudo da rotação estelar é a compreensão da história do momento angular, uma vez que as estrelas evoluem ao longo do diagrama HR, bem como o papel da rotação em diferentes fenômenos dinâmicos, incluindo a atividade magnética estelar, processos de acreção e coalescência. O presente trabalho traz a análise sem precedentes da rotação ao longo do diagrama HR, com base em uma amostra completa de estrelas evoluídas de classe de luminosidade Ib, II, III e IV, respectivamente as supergigantes Ib, gigantes brilhantes, gigantes e subgigantes. Para o estudo rotacional, nós usamos a velocidade de rotação projetada, v sem i, calculada a partir de observações feita com o espectrômetro CORAVEL (Baranne et al. 1979) e apresentadas em diferentes catálogos (De Medeiros e Mayor (1999); De Medeiros et al. (2002) e De Medeiros et al. (2014)). Pela primeira vez um estudo da evolução da rotação é apresentada por estrelas individuais e múltiplas. Confirmamos que a rotação de estrelas individuais diminui acentuadamente a partir de tipo espectral F e G, dependendo da classe de luminosidade e da massa estelar. A partir das regiões espectrais G e K, a rotação diminui para todas as classes de luminosidade. O presente estudo revela também o aumento da rotação estelar devido a sincronização, resultado dos efeitos de marés, em sistemas binários com componentes evoluídas. Para todas as classes de luminosidade analisada detectamos rotação nas regiões espectrais F, G e K com valores de até 70 km/s.

Teses
1
  • THIAGO BRUNO RAFAEL DE FREITAS OLIVEIRA
  • “Teorias f(R) de Gravidade na Formulação de Palatini e no Formalismo Métrico”

  • Orientador : JANILO SANTOS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JANILO SANTOS
  • Maria Aldinez Dantas
  • NILZA PIRES
  • RAIMUNDO SILVA JUNIOR
  • VALDIR BARBOSA BEZERRA
  • Data: 20/02/2015

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  •           A observação atual da expansão acelerada do universo, bem como o tão conhecido problema da matéria escura em astrofísica, tem fornecido muitas discussões e algumas dúvidas sobre a bem testada teoria de gravitação de Einstein, conhecida como relatividade geral. Várias modificações, assim como teorias extendidas de gravidade, tem sido formuladas nos últimos 15 anos, e alguns autores tem feito surgir uma nova roupagem. Nesta tese, apresentamos e discutimos, em uma classe de gravidade extendida, a teoria alternativa conhecida como gravidade f(R). Essas teorias surgem quando substituímos na ação de Einstein-Hilbert o escalar de curvatura R por alguma bem comportada função não linear f(R). Elas fornecem uma maneira alternativa para explicar a aceleração cósmica atual sem necessitar invocar qualquer componente de energia escura ou a existência de dimensões espaciais extras. Ao lidar com gravidade f(R), duas diferentes abordagens variacionais podem ser seguidas, a saber, o formalismo métrico e o de Palatini. Na abordagem métrica, as conexões são assumidas, desde o princípio, como sendo as conexões de Levi-Civita e variação da ação é feita com respeito à métrica apenas, enquanto que na abordagem de Palatini a métrica e as conexões são tratadas como campos independentes e a variação da ação é feita com respeito a ambos. Apesar de fornecer as mesmas equações para a ação de Einstein-Hilbert, para um termo geral não-linear f(R) na ação, dão origem a equações de movimento muito diferentes. Para os dois formalismos, fizemos uma sistemática e detalhada derivação das equações de campo, com generalização das equações de Einstein da relatividade geral e examinamos a conservação covariante destas equações. Nessa consideração, detectamos e chamamos atenção para a conservação covariante das equações de Palatini para a gravidade f(R), que, em nosso ponto de vista, merece um pouco mais de debate sobre a relevância física dos aspectos conformes da abordagem de Palatini.

              Afim de lançar algum luz sobre o debate do papel da gravidade f(R), examinamos também a questão de como essas teorias permitem espaços-tempos na qual a causalidade, um resultado fundamental em qualquer teoria física, é violada. No âmbito da gravidade f(R), a estrutura causal do espaço-tempo quadridimensional tem, localmente, a mesma natureza qualitativa como o espaço-tempo plano da relatividade especial: a causalidade é permitida localmente. A questão não-local, entretanto, e deixada em aberto, e a violação de causalidade pode ocorrer. Como bem se sabe, na relatividade geral existem soluções para as equações de campo que tem anomalias causais na forma de curvas de tipo-tempo fechadas, o renomado modelo de Gödel sendo o exemplo mais conhecido de uma solução deste tipo. Aqui mostramos que para a gravidade f(R) satisfazendo a condição df/dR>0, independentemente de ser formulada no formalismo métrico ou de Palatini, cada solução do tipo-Gödel para um fluido perfeito com densidade ρ e pressão p que satisfaz a condição de energia forte (ρ + p  0) é necessariamente isométrica à geometria de Gödel. Isso demonstra que essas teorias apresentam anomalias causais na forma de curvas tipo-tempo fechadas. Nós também derivamos uma expressão para o raio crítico rc, além do qual a causalidade é violada, para uma teoria f(R) de gravidade arbitrária de Palatini assim como métrica. As expressões tornam evidente que a violação da causalidade depende da forma de f(R) e dos componentes de matéria. Como um exemplo, examinamos a solução tipo-Gödel de fluido perfeito na classe f(R) = R - β/Rn de teorias de gravidade de Palatini, e mostramos que para a densidade de matéria positiva e para β e n no intervalo permitido pelas observações, essas teorias não admitem a geometria de Gödel como solução para um fluido perfeito de suas equações. Nós também examinamos a violação de causalidade do tipo-Gödel considerando um campo escalar como conteúdo material. Para essa fonte, mostramos que a gravidade f(R) de Palatini dá surgimento a uma única solução do tipo-Gödel sem nenhuma violação de causalidade. Finalmente mostramos pela combinação de um fluido perfeito com um campo escalar como fontes da geometria do tipo-Gödel, obtemos tanto soluções na forma de curvas do tipo-tempo fechadas como soluções sem nenhuma violação de causalidade. No formalismo métrico, pegamos outro exemplo, a gravidade f(R) = R - α R*ln(1+R/R*), que é livre de singularidades do escalar de Ricci e é cosmologicamente viável. Aqui também mostramos que combinando fluido perfeito com campo escalar como fontes da geometria de Gödel, essa classe de teorias acomoda tanto soluções causais e não-causais para a faixa de parâmetros permitidos cosmologicamente. Nossas conclusões é que a gravidade f(R) pode remediar a patologia causal na forma de curvas do tipo-tempo fechadas que são permitidas na relatividade geral.


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  •           A observação atual da expansão acelerada do universo, bem como o tão conhecido problema da matéria escura em astrofísica, tem fornecido muitas discussões e algumas dúvidas sobre a bem testada teoria de gravitação de Einstein, conhecida como relatividade geral. Várias modificações, assim como teorias extendidas de gravidade, tem sido formuladas nos últimos 15 anos, e alguns autores tem feito surgir uma nova roupagem. Nesta tese, apresentamos e discutimos, em uma classe de gravidade extendida, a teoria alternativa conhecida como gravidade f(R). Essas teorias surgem quando substituímos na ação de Einstein-Hilbert o escalar de curvatura R por alguma bem comportada função não linear f(R). Elas fornecem uma maneira alternativa para explicar a aceleração cósmica atual sem necessitar invocar qualquer componente de energia escura ou a existência de dimensões espaciais extras. Ao lidar com gravidade f(R), duas diferentes abordagens variacionais podem ser seguidas, a saber, o formalismo métrico e o de Palatini. Na abordagem métrica, as conexões são assumidas, desde o princípio, como sendo as conexões de Levi-Civita e variação da ação é feita com respeito à métrica apenas, enquanto que na abordagem de Palatini a métrica e as conexões são tratadas como campos independentes e a variação da ação é feita com respeito a ambos. Apesar de fornecer as mesmas equações para a ação de Einstein-Hilbert, para um termo geral não-linear f(R) na ação, dão origem a equações de movimento muito diferentes. Para os dois formalismos, fizemos uma sistemática e detalhada derivação das equações de campo, com generalização das equações de Einstein da relatividade geral e examinamos a conservação covariante destas equações. Nessa consideração, detectamos e chamamos atenção para a conservação covariante das equações de Palatini para a gravidade f(R), que, em nosso ponto de vista, merece um pouco mais de debate sobre a relevância física dos aspectos conformes da abordagem de Palatini.

              Afim de lançar algum luz sobre o debate do papel da gravidade f(R), examinamos também a questão de como essas teorias permitem espaços-tempos na qual a causalidade, um resultado fundamental em qualquer teoria física, é violada. No âmbito da gravidade f(R), a estrutura causal do espaço-tempo quadridimensional tem, localmente, a mesma natureza qualitativa como o espaço-tempo plano da relatividade especial: a causalidade é permitida localmente. A questão não-local, entretanto, e deixada em aberto, e a violação de causalidade pode ocorrer. Como bem se sabe, na relatividade geral existem soluções para as equações de campo que tem anomalias causais na forma de curvas de tipo-tempo fechadas, o renomado modelo de Gödel sendo o exemplo mais conhecido de uma solução deste tipo. Aqui mostramos que para a gravidade f(R) satisfazendo a condição df/dR>0, independentemente de ser formulada no formalismo métrico ou de Palatini, cada solução do tipo-Gödel para um fluido perfeito com densidade ρ e pressão p que satisfaz a condição de energia forte (ρ + p  0) é necessariamente isométrica à geometria de Gödel. Isso demonstra que essas teorias apresentam anomalias causais na forma de curvas tipo-tempo fechadas. Nós também derivamos uma expressão para o raio crítico rc, além do qual a causalidade é violada, para uma teoria f(R) de gravidade arbitrária de Palatini assim como métrica. As expressões tornam evidente que a violação da causalidade depende da forma de f(R) e dos componentes de matéria. Como um exemplo, examinamos a solução tipo-Gödel de fluido perfeito na classe f(R) = R - β/Rn de teorias de gravidade de Palatini, e mostramos que para a densidade de matéria positiva e para β e n no intervalo permitido pelas observações, essas teorias não admitem a geometria de Gödel como solução para um fluido perfeito de suas equações. Nós também examinamos a violação de causalidade do tipo-Gödel considerando um campo escalar como conteúdo material. Para essa fonte, mostramos que a gravidade f(R) de Palatini dá surgimento a uma única solução do tipo-Gödel sem nenhuma violação de causalidade. Finalmente mostramos pela combinação de um fluido perfeito com um campo escalar como fontes da geometria do tipo-Gödel, obtemos tanto soluções na forma de curvas do tipo-tempo fechadas como soluções sem nenhuma violação de causalidade. No formalismo métrico, pegamos outro exemplo, a gravidade f(R) = R - α R*ln(1+R/R*), que é livre de singularidades do escalar de Ricci e é cosmologicamente viável. Aqui também mostramos que combinando fluido perfeito com campo escalar como fontes da geometria de Gödel, essa classe de teorias acomoda tanto soluções causais e não-causais para a faixa de parâmetros permitidos cosmologicamente. Nossas conclusões é que a gravidade f(R) pode remediar a patologia causal na forma de curvas do tipo-tempo fechadas que são permitidas na relatividade geral.

2
  • VIVIAN MONTARDO ESCOBAR
  • Influência da desordem estrutural nas propriedades magnéticas de filmes finos de Co2FeAl

  • Orientador : MARCIO ASSOLIN CORREA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MARCIO ASSOLIN CORREA
  • CARLOS CHESMAN DE ARAUJO FEITOSA
  • FELIPE BOHN
  • LUIZ FERNANDO SCHELP
  • RUBEM LUÍS SOMMER
  • Data: 27/03/2015

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  • Filmes finos de Co2FeAl (CFA) e tricamadas CFA/Ag/CFA, produzidos por magnetron sputtering em substrato de vidro e MgO (100), foram investigados segundo suas propriedades estruturais, magnéticas estáticas e dinâmicas. Na análise de difração de raios-X destaca-se a formação de estrutura cristalina cúbica com fase A2 (desordenada estruturalmente), onde os átomos se distribuem aleatoriamente na rede. As medidas de MI foram realizadas variando o ângulo de aplicação do campo magnético externo com relação a anisotropia induzida e a corrente de sonda, tais ângulos foram os mesmos utilizados nas medidas de VSM. As medidas de VSM revelam, em algumas amostras, a presença de um patamar ocasionado pela formação de sistema bifásico. Por esse motivo, os resultados apresentaram efeitos de magnetoimpedância assimétrica (AMI) em algumas faixas de frequência. Para filmes simples e tricamadas com espessura da camada magnética (500 nm), o efeito AMI é mais pronunciado. Com o aumento da espessura (1000 nm), apesar do comportamento bifásico permanecer, os efeitos assimétricos começam a diminuir. Portanto, foi estabelecida uma rota para produção de ligas de Heusler na forma de filmes finos, com baixo fator de amortecimento de Gilbert, nos quais o efeito de desordem estrutural proporcionou o estudo dos efeitos histeréticos e assimétricos de MI. 


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  • Filmes finos de Co2FeAl (CFA) e tricamadas CFA/Ag/CFA, produzidos por magnetron sputtering em substrato de vidro e MgO (100), foram investigados segundo suas propriedades estruturais, magnéticas estáticas e dinâmicas. Na análise de difração de raios-X destaca-se a formação de estrutura cristalina cúbica com fase A2 (desordenada estruturalmente), onde os átomos se distribuem aleatoriamente na rede. As medidas de MI foram realizadas variando o ângulo de aplicação do campo magnético externo com relação a anisotropia induzida e a corrente de sonda, tais ângulos foram os mesmos utilizados nas medidas de VSM. As medidas de VSM revelam, em algumas amostras, a presença de um patamar ocasionado pela formação de sistema bifásico. Por esse motivo, os resultados apresentaram efeitos de magnetoimpedância assimétrica (AMI) em algumas faixas de frequência. Para filmes simples e tricamadas com espessura da camada magnética (500 nm), o efeito AMI é mais pronunciado. Com o aumento da espessura (1000 nm), apesar do comportamento bifásico permanecer, os efeitos assimétricos começam a diminuir. Portanto, foi estabelecida uma rota para produção de ligas de Heusler na forma de filmes finos, com baixo fator de amortecimento de Gilbert, nos quais o efeito de desordem estrutural proporcionou o estudo dos efeitos histeréticos e assimétricos de MI. 

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  • MADSON RUBEM OLIVEIRA SILVA
  • Buraco Negros, Correspondência AdS/BCFT e Fluido/Gravitação

     

  • Orientador : DMITRY MELNIKOV
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ALVARO FERRAZ FILHO
  • JANILO SANTOS
  • DMITRY MELNIKOV
  • PASQUALE SODANO
  • FRANCISCO DE ASSIS DE BRITO
  • RODOLFO ALVAN CASANA SIFUENTES
  • Data: 22/05/2015

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  • Resumo

    A equação de Einstein com constante cosmológica negativa gera um espaço-tempo (+ 1)-dimensões, que denominamos de espaço anti de Sitter, AdSd+1, que nos referimos de "bulk". O princípio holográfico afirma que a gravidade quântica sobre o AdSd+1 é codificada por uma teoria de contorno, uma CFTd. Por exemplo, uma teoria de cordas IIB sobre uma espaço-tempo assintoticamente AdS5 XS5 é dual a uma teoria de gauge de super Yang-Mills = 4 SYM no espaço-tempo de 4-dimensões. Outro exemplo é a relação entre a equação de Einstein no "bulk" e a equação hidrodinâmica descreve uma teoria efetiva no contorno, o qual denominamos de fluido/gravitação.

    Uma extensão da dualidade AdS/CFT foi proposta por Takayanagi que denominou de correspondência AdS/BCFT. O contorno do CFT extende-se para o "bulk" e restringe o AdSd+1. Quando impomos a condição de Neumann sobre a extensão do contorno obtemos uma equação de movimento dinâmica que determina a forma da extensão. Da perspectiva da correspondência fluido/gravitação o tensor energia-momento do fluido residindo no contorno será a fonte da geometria do "bulk". Ampliando a proposta de Takayanagi para correspondência fluido/gravitação estudaremos a consistência do AdS/BCFT a temperatura finita ou equivalentemente a geometria de BH no "bulk".

     


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  • Resumo

    A equação de Einstein com constante cosmológica negativa gera um espaço-tempo (+ 1)-dimensões, que denominamos de espaço anti de Sitter, AdSd+1, que nos referimos de "bulk". O princípio holográfico afirma que a gravidade quântica sobre o AdSd+1 é codificada por uma teoria de contorno, uma CFTd. Por exemplo, uma teoria de cordas IIB sobre uma espaço-tempo assintoticamente AdS5 XS5 é dual a uma teoria de gauge de super Yang-Mills = 4 SYM no espaço-tempo de 4-dimensões. Outro exemplo é a relação entre a equação de Einstein no "bulk" e a equação hidrodinâmica descreve uma teoria efetiva no contorno, o qual denominamos de fluido/gravitação.

    Uma extensão da dualidade AdS/CFT foi proposta por Takayanagi que denominou de correspondência AdS/BCFT. O contorno do CFT extende-se para o "bulk" e restringe o AdSd+1. Quando impomos a condição de Neumann sobre a extensão do contorno obtemos uma equação de movimento dinâmica que determina a forma da extensão. Da perspectiva da correspondência fluido/gravitação o tensor energia-momento do fluido residindo no contorno será a fonte da geometria do "bulk". Ampliando a proposta de Takayanagi para correspondência fluido/gravitação estudaremos a consistência do AdS/BCFT a temperatura finita ou equivalentemente a geometria de BH no "bulk".

     

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  • RONIVON LOURENÇO ENEIAS
  •  

    “Acoplamento BCS em um Líquido de Luttinger em uma Dimensão”

     

  • Orientador : ALVARO FERRAZ FILHO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ALVARO FERRAZ FILHO
  • DMITRY MELNIKOV
  • EBERTH DE AMEIDA CORREA
  • EDUARDO CANTERA MARINO
  • PASQUALE SODANO
  • Data: 07/07/2015

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  •  

    Neste trabalho nos investigamos o efeito de um emparelhamento do tipo BCS para férmions livres sem spin, em 1 + 1 dimensões. Usando técnicas de bosonização testamos a existência de modos de quasipartículas no estado supercondutor resultante. Nós calculamos a função de Green de uma partícula isolada, a função de correlação de pares e a condutividade óptica e mostramos como elas diferem das funções análogas para quasipartículas convencionais. Nós compararmos os nossos resultados com os resultados experimentais relacionados aos supercondutores de alta temperatura e mostramos que eles se encaixam qualitativamente bem com os modos de quasipartículas observados nesses materiais.

     


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    Neste trabalho nos investigamos o efeito de um emparelhamento do tipo BCS para férmions livres sem spin, em 1 + 1 dimensões. Usando técnicas de bosonização testamos a existência de modos de quasipartículas no estado supercondutor resultante. Nós calculamos a função de Green de uma partícula isolada, a função de correlação de pares e a condutividade óptica e mostramos como elas diferem das funções análogas para quasipartículas convencionais. Nós compararmos os nossos resultados com os resultados experimentais relacionados aos supercondutores de alta temperatura e mostramos que eles se encaixam qualitativamente bem com os modos de quasipartículas observados nesses materiais.

     

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  • PRISCILA VALDENIA DOS SANTOS
  • Título:  Efeitos de Campos Aleatórios no Modelo  Blume-Capel de Alcance Infinito

  • Orientador : FRANCISCO ALEXANDRE DA COSTA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FRANCISCO ALEXANDRE DA COSTA
  • FRANCISCO DE ASSIS DE BRITO
  • IDALMIR DE SOUZA QUEIROZ JÚNIOR
  • JOAO MEDEIROS DE ARAUJO
  • LUCIANO RODRIGUES DA SILVA
  • Data: 15/07/2015

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  •  

    Neste trabalho investigamos o efeito dos campos aleatórios no modelo Blume-Capel com interações de longo alcance. O modelo é completamente solúvel no ensemble canônico, e sua densidade de energia livre nos leva a resultados correspondentes a uma  teoria de campo médio. São estudados os casos para spin S = 1 sob influência de desordem temperada na presença de: (i) um campo cristalino aleatório; (ii) de um campo magnético aleatório; (iii) e de ambos.  Para uma escolha adequada do campo aleatório, mostramos que o modelo apresenta uma variedade de comportamentos multicríticos, linhas de transição contínuas e de primeira ordem, além de fenômenos de re-entrância. Os diagramas de fases, obtidos a partir do cálculo da energia livre por spin, exibem diversas topologias em função do parâmetro  que mede o grau de desordem.

     

     


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    Neste trabalho investigamos o efeito dos campos aleatórios no modelo Blume-Capel com interações de longo alcance. O modelo é completamente solúvel no ensemble canônico, e sua densidade de energia livre nos leva a resultados correspondentes a uma  teoria de campo médio. São estudados os casos para spin S = 1 sob influência de desordem temperada na presença de: (i) um campo cristalino aleatório; (ii) de um campo magnético aleatório; (iii) e de ambos.  Para uma escolha adequada do campo aleatório, mostramos que o modelo apresenta uma variedade de comportamentos multicríticos, linhas de transição contínuas e de primeira ordem, além de fenômenos de re-entrância. Os diagramas de fases, obtidos a partir do cálculo da energia livre por spin, exibem diversas topologias em função do parâmetro  que mede o grau de desordem.

     

     

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  • UBIRATAN CORREIA SILVA
  • “Produção e Estudo de Multicamadas Magnéticas em Substrato Flexível”

  • Orientador : ALEXANDRE BARBOSA DE OLIVEIRA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ALEXANDRE BARBOSA DE OLIVEIRA
  • CARLOS CHESMAN DE ARAUJO FEITOSA
  • CHARLIE SALVADOR GONCALVES
  • MARCO ANTONIO MORALES TORRES
  • THATYARA FREIRE DE SOUZA
  • Data: 28/08/2015

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  • Multicamadas magnéticas são a base para a produção de dispositivos spintrônicos e ter o domínio na produção de tais multicamadas, é fundamental para obter avanços nesta área, e nos últimos anos está em destaque a produção de dispositivos spintrônicos orgânicos e flexíveis. Devido a essa tendência, o objetivo do presente trabalho é produzir multicamadas magnéticas depositadas em substrato flexível utilizando a técnica de Magnetron sputtering dc. Três conjuntos de amostras foram confeccionados. O primeiro conjunto, constituído de tricamadas do tipo CoFe/Cu(t)/CoFe com diferentes espessuras do espaçador metálico. O Segundo conjunto, composto por dois subgrupos de multicamadas CoFe/Cu com a presença do IrMn como buffer layer e na multicamada seguinte como cap layer. O terceiro conjunto, constituído por multicamadas não magnetoestritivas de Permalloy (Py/Ta e Py/Ag) sobre substrato de material flexível e de vidro. Para a investigação das propriedades magnéticas, foram realizadas medidas de magnetometria de amostra vibrante,  ressonância ferromagnética e magnetoimpedância (MI), todas as medidas executadas em temperatura ambiente e com campo magnético aplicado sempre no plano da amostra. Para a análise estrutural, a técnica de difração de raios-X foi usada. Os resultados das tricamadas mostraram um alto campo de anisotropia tipo uniaxial para a amostra com espaçador de 4,2 nm. Para a multicamada com a presença do IrMn como buffer layer, os resultados das propriedades magnéticas estáticas e dinâmicas apresentaram comportamento isotrópico. Para a multicamada com a presença do IrMn como cap layer, os resultados das propriedades magnéticas estáticas apresentaram o comportamento magnético de uma estrutura tipo válvula de spin. Entretanto houve uma divergência com resultados das medidas de ressonância ferromagnética, a qual foi justificada devido a contribuição dos grãos instáveis e estáveis para a anisotropia rodável e anisotropia de polarização (Exchange bias) na interface ferromagnética-antiferromagnética. Para a terceira série de amostras, os resultados apresentaram comportamentos semelhantes da MI. Para as multicamadas com espaçador de Ag para ambos os substratos e variação significativa nas amostras com o espaçador por Ta onde foi possível associar a variação na MI entre os substratos de vidro e flexível ao estresse compressivo na amostra de substrato flexível.

     


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  • Multicamadas magnéticas são a base para a produção de dispositivos spintrônicos e ter o domínio na produção de tais multicamadas, é fundamental para obter avanços nesta área, e nos últimos anos está em destaque a produção de dispositivos spintrônicos orgânicos e flexíveis. Devido a essa tendência, o objetivo do presente trabalho é produzir multicamadas magnéticas depositadas em substrato flexível utilizando a técnica de Magnetron sputtering dc. Três conjuntos de amostras foram confeccionados. O primeiro conjunto, constituído de tricamadas do tipo CoFe/Cu(t)/CoFe com diferentes espessuras do espaçador metálico. O Segundo conjunto, composto por dois subgrupos de multicamadas CoFe/Cu com a presença do IrMn como buffer layer e na multicamada seguinte como cap layer. O terceiro conjunto, constituído por multicamadas não magnetoestritivas de Permalloy (Py/Ta e Py/Ag) sobre substrato de material flexível e de vidro. Para a investigação das propriedades magnéticas, foram realizadas medidas de magnetometria de amostra vibrante,  ressonância ferromagnética e magnetoimpedância (MI), todas as medidas executadas em temperatura ambiente e com campo magnético aplicado sempre no plano da amostra. Para a análise estrutural, a técnica de difração de raios-X foi usada. Os resultados das tricamadas mostraram um alto campo de anisotropia tipo uniaxial para a amostra com espaçador de 4,2 nm. Para a multicamada com a presença do IrMn como buffer layer, os resultados das propriedades magnéticas estáticas e dinâmicas apresentaram comportamento isotrópico. Para a multicamada com a presença do IrMn como cap layer, os resultados das propriedades magnéticas estáticas apresentaram o comportamento magnético de uma estrutura tipo válvula de spin. Entretanto houve uma divergência com resultados das medidas de ressonância ferromagnética, a qual foi justificada devido a contribuição dos grãos instáveis e estáveis para a anisotropia rodável e anisotropia de polarização (Exchange bias) na interface ferromagnética-antiferromagnética. Para a terceira série de amostras, os resultados apresentaram comportamentos semelhantes da MI. Para as multicamadas com espaçador de Ag para ambos os substratos e variação significativa nas amostras com o espaçador por Ta onde foi possível associar a variação na MI entre os substratos de vidro e flexível ao estresse compressivo na amostra de substrato flexível.

     

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  • FRANCISCO JOSÉ PAZ CHINCHÓN
  • Sobre o Momentum Angular de Estrelas Kepler com Planetas

  • Orientador : JOSE RENAN DE MEDEIROS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • BRUNO LEONARDO CANTO MARTINS
  • DANIEL BRITO DE FREITAS
  • EDUARDO JANOT PACHECO
  • JOSE RENAN DE MEDEIROS
  • MARCIO CATELAN
  • Data: 28/08/2015

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  • No presente trabalho de tese apresentamos o estudo rotacional e de momentum angular para uma amostra de estrelas com planetas confirmados e candidatas a possuir companheiras planetárias (Objetos de Interesse Kepler), ambas pertencentes à missão Kepler. Para realizar estas estimativas, 3.807 estrelas foram analisadas conjuntamente mediante os métodos Lomb-Scargle e wavelet, definindo um alto grau de confiança quando os resultados concordavam dentro de um 10%. Para 540 estrelas conseguimos obter períodos rotacionais onde a significância dos métodos era maior a 99% e dentre elas 63 não possuíam medições na literatura até Fevereiro de 2015. De acordo com os valores de massa presentes na literatura, a amostra final de 131 estrelas com planetas confirmados e 409 estrelas candidatas está definida pelo intervalo de massas de 0,48 − 1,53 M⊙, que corres- ponde a tipos espectrais M até F tardio. Enquanto as relações de períodos, o conjunto de valores abrange o intervalo 2 − 89 d, possuindo um alto grau de concordância com a literatura e com predições teóricas. Com as estimativas do momentum angular chegamos a corroborar a relação com a massa estelar proposta por Kraft para estrelas de tipo espectral F e G, mas permanece o desafio de prolongar o estudo para massas menores onde a estrutura interna estelar é modificada e novos procedimentos devem ser utilizados. Adicionalmente ao estudo desta amostra principal, o conjunto total de estrelas da base Kepler foi analisada na busca de padrões de ruído. As metodologias, comparações com outras abordagens e detalhes da inspeção visual são aqui exibidos. Os resultados do conjunto de testes conduzidos (e.g., análise Bayesiana, testes não paramétricos) estão detalhados no texto. Os resultados de maior relevância foram publicados em nosso trabalho Paz-Chinchón et al. (2015).

     

     

     

     


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  • No presente trabalho de tese apresentamos o estudo rotacional e de momentum angular para uma amostra de estrelas com planetas confirmados e candidatas a possuir companheiras planetárias (Objetos de Interesse Kepler), ambas pertencentes à missão Kepler. Para realizar estas estimativas, 3.807 estrelas foram analisadas conjuntamente mediante os métodos Lomb-Scargle e wavelet, definindo um alto grau de confiança quando os resultados concordavam dentro de um 10%. Para 540 estrelas conseguimos obter períodos rotacionais onde a significância dos métodos era maior a 99% e dentre elas 63 não possuíam medições na literatura até Fevereiro de 2015. De acordo com os valores de massa presentes na literatura, a amostra final de 131 estrelas com planetas confirmados e 409 estrelas candidatas está definida pelo intervalo de massas de 0,48 − 1,53 M⊙, que corres- ponde a tipos espectrais M até F tardio. Enquanto as relações de períodos, o conjunto de valores abrange o intervalo 2 − 89 d, possuindo um alto grau de concordância com a literatura e com predições teóricas. Com as estimativas do momentum angular chegamos a corroborar a relação com a massa estelar proposta por Kraft para estrelas de tipo espectral F e G, mas permanece o desafio de prolongar o estudo para massas menores onde a estrutura interna estelar é modificada e novos procedimentos devem ser utilizados. Adicionalmente ao estudo desta amostra principal, o conjunto total de estrelas da base Kepler foi analisada na busca de padrões de ruído. As metodologias, comparações com outras abordagens e detalhes da inspeção visual são aqui exibidos. Os resultados do conjunto de testes conduzidos (e.g., análise Bayesiana, testes não paramétricos) estão detalhados no texto. Os resultados de maior relevância foram publicados em nosso trabalho Paz-Chinchón et al. (2015).

     

     

     

     

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  • KENNEDY LEITE AGRA
  •  

    Estudo da Dinâmica da Magnetização em Multicamadas Magnetostrictivas.

  • Orientador : MARCIO ASSOLIN CORREA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MARCIO ASSOLIN CORREA
  • CLAUDIONOR GOMES BEZERRA
  • SUZANA NOBREGA DE MEDEIROS
  • RICARDO BARRETO DA SILVA
  • ROBERTO LÁZARO RODRIGUEZ SUAREZ
  • Data: 10/09/2015

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  •  

    Multicamadas magnéticas têm uma grande importância no desenvolvimento de elementos sensores baseados no efeito magnetoimpedância (MI). O advento de dispositivos usando substrato flexível orgânico têm aberto novas fronteiras para o desenvolvimento da tecnologia nas mais diversas áreas. Diante disso torna-se necessário a produção e estudo das propriedades magnéticas e mecânicas em filmes ferromagnéticos crescidos em substrato flexível. Neste trabalho, foram produzidas multicamadas ferromagnéticas de Py, Co e FeCuNbSiB em substratos flexível  e rígido, utilizando a técnica de magnetron sputtering. Na ocasião utilizou-se de uma metodologia para caracterizar as propriedades estruturais, magnéticas e mecânicas. Para isso foram utilizados os seguentes instrumentos de medida: difratômetro de Raios-X, magnetômetro de amostra vibrante, analisador de impedância, instrumentos de medida de dimensões e software de elementos finitos. Através de uma análise meticulosa, foi possível observar e correlacionar o comportamento do efeito MI com as propriedades magnéticas quase-estáticas, estruturais e mecânicas. Observando-se uma forte dependência da MI com a magnetostricção de saturação, quando são introduzidas anisotropias magnetoelásticas, através de tensões mecânicas. As propriedades magnéticas das multicamadas de Py mostram-se insensíveis as tensões aplicadas. Já, nas multicamadas ferromagnéticas de Co, teve como principal resultado, um aumento da dispersão de MI atrelado à elevação das tensões mecânicas. No caso, das multicamadas de FeCuNbSiB, a inversão do eixo de anisotropia é o resultado mais interessante, provocando modificações na configuração do efeito MI, trazendo informações muito ricas da dinâmica da magnetização, quando tensões mecânicas são aplicadas ao sistema.    


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  •  

    Multicamadas magnéticas têm uma grande importância no desenvolvimento de elementos sensores baseados no efeito magnetoimpedância (MI). O advento de dispositivos usando substrato flexível orgânico têm aberto novas fronteiras para o desenvolvimento da tecnologia nas mais diversas áreas. Diante disso torna-se necessário a produção e estudo das propriedades magnéticas e mecânicas em filmes ferromagnéticos crescidos em substrato flexível. Neste trabalho, foram produzidas multicamadas ferromagnéticas de Py, Co e FeCuNbSiB em substratos flexível  e rígido, utilizando a técnica de magnetron sputtering. Na ocasião utilizou-se de uma metodologia para caracterizar as propriedades estruturais, magnéticas e mecânicas. Para isso foram utilizados os seguentes instrumentos de medida: difratômetro de Raios-X, magnetômetro de amostra vibrante, analisador de impedância, instrumentos de medida de dimensões e software de elementos finitos. Através de uma análise meticulosa, foi possível observar e correlacionar o comportamento do efeito MI com as propriedades magnéticas quase-estáticas, estruturais e mecânicas. Observando-se uma forte dependência da MI com a magnetostricção de saturação, quando são introduzidas anisotropias magnetoelásticas, através de tensões mecânicas. As propriedades magnéticas das multicamadas de Py mostram-se insensíveis as tensões aplicadas. Já, nas multicamadas ferromagnéticas de Co, teve como principal resultado, um aumento da dispersão de MI atrelado à elevação das tensões mecânicas. No caso, das multicamadas de FeCuNbSiB, a inversão do eixo de anisotropia é o resultado mais interessante, provocando modificações na configuração do efeito MI, trazendo informações muito ricas da dinâmica da magnetização, quando tensões mecânicas são aplicadas ao sistema.    

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  • LINDON JOHNSON FREITAS RODRIGUES
  • Fases Magnéticas, Poláritons Magnéticos e Modos Magnetostáticos em Filmes e Cristais Magnônicos de Terras-Raras.

     

  • Orientador : MANOEL SILVA DE VASCONCELOS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MANOEL SILVA DE VASCONCELOS
  • DORY HELIO AIRES DE LIMA ANSELMO
  • EUDENILSON LINS DE ALBUQUERQUE
  • PAULO WILSON MAURIZ
  • VAMBERTO DIAS DE MELLO
  • Data: 10/09/2015

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  • Neste trabalho, primeiramente abordamos o estudo das fases magnéticas em filmes finos e ultrafinos de Hólmio (Ho) no intervalo de temperatura entre            20K e 132 K, onde mostramos que o tamanho do filme, os efeitos de superfície e a aplicação do campo magnético externo alteram significativamente o diagrama de fases magnéticas de terra-rara. Também constatamos uma redução correspondente a intensidade do campo magnético externo necessário para saturar a magnetização e para filmes ultrafinos o estado helicoidal não irá se formar. Usamos o calor específico e a susceptibilidade magnética como ferramentas auxiliares para explorar e discutir a natureza das transições de fase na presença de campo magnético externo, temperatura e efeitos magnéticos externos. Neste caso a presença de um campo externo dá origem as fases magnéticas Fan e Spin slip. Em seguida, estudamos os poláritons magnéticos, que são excitações elementares em cristais, em multicamadas periódicas compostas do terra-rara Disprósio (Dy) e Fluoreto de zinco (ZnF2), que define um cristal magnônico. Na presença de um campo magnético externo e em uma determinada temperatura, os efeitos do comportamento efetivo dos poláritons magnéticos fazem surgir novos modos de superfície. Também, no estudo dos poláritons de volume, surge uma região de dispersão, que é bastante conhecida na literatura dos grafenos, como região de            “gap zero”. Apresentamos ainda um estudo dos modos magnetostáticos para complementar nossos resultados. Essas novas propriedades são explicadas pelo comportamento efetivo dos poláritons magnéticos em uma multicamada periódica. Usando o modelo do meio efetivo podemos explicar, por exemplo, o comportamento anômalo (hiperbólico) na relação de dispersão dos poláriotns magnéticos. Em suma, discutimos os resultados e apresentamos novas perspectivas para o estudo dos poláritons e modos magnetostáticos nessa nova área de pesquisa, chamada de cristais magnônicos.

     


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  • Neste trabalho, primeiramente abordamos o estudo das fases magnéticas em filmes finos e ultrafinos de Hólmio (Ho) no intervalo de temperatura entre            20K e 132 K, onde mostramos que o tamanho do filme, os efeitos de superfície e a aplicação do campo magnético externo alteram significativamente o diagrama de fases magnéticas de terra-rara. Também constatamos uma redução correspondente a intensidade do campo magnético externo necessário para saturar a magnetização e para filmes ultrafinos o estado helicoidal não irá se formar. Usamos o calor específico e a susceptibilidade magnética como ferramentas auxiliares para explorar e discutir a natureza das transições de fase na presença de campo magnético externo, temperatura e efeitos magnéticos externos. Neste caso a presença de um campo externo dá origem as fases magnéticas Fan e Spin slip. Em seguida, estudamos os poláritons magnéticos, que são excitações elementares em cristais, em multicamadas periódicas compostas do terra-rara Disprósio (Dy) e Fluoreto de zinco (ZnF2), que define um cristal magnônico. Na presença de um campo magnético externo e em uma determinada temperatura, os efeitos do comportamento efetivo dos poláritons magnéticos fazem surgir novos modos de superfície. Também, no estudo dos poláritons de volume, surge uma região de dispersão, que é bastante conhecida na literatura dos grafenos, como região de            “gap zero”. Apresentamos ainda um estudo dos modos magnetostáticos para complementar nossos resultados. Essas novas propriedades são explicadas pelo comportamento efetivo dos poláritons magnéticos em uma multicamada periódica. Usando o modelo do meio efetivo podemos explicar, por exemplo, o comportamento anômalo (hiperbólico) na relação de dispersão dos poláriotns magnéticos. Em suma, discutimos os resultados e apresentamos novas perspectivas para o estudo dos poláritons e modos magnetostáticos nessa nova área de pesquisa, chamada de cristais magnônicos.

     

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  • CAIO FÁBIO TEIXEIRA CORREIA
  • Efeitos da Opacidade no Estudo da Turbulência Interestelar

  • Orientador : JOSE RENAN DE MEDEIROS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE RENAN DE MEDEIROS
  • BRUNO LEONARDO CANTO MARTINS
  • DANIEL BRITO DE FREITAS
  • ANTONIO CARLOS DA SILVA MIRANDA
  • DIEGO FALCETA GONÇALVES
  • Data: 11/09/2015

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  •  

    Neste trabalho estudamos a qualidade da estimativa do Número de Mach (MS) a partir das larguras de linha de 13CO em nuvens moleculares do meio interestelar (MIE), levando em conta efeitos de opacidade e auto absorção. Para tanto, nós analisamos simulações magnetohidrodinâmicas (MHD), incluindo um pós-processamento para incluir os efeitos da transferência radiativa em observações de rádio de nuvens reais. Nós encontramos uma boa concordância para o valor medido de MS com o valor verdadeiro, disponível através das simulações. Entretanto, nós encontramos que o alargamento das larguras de linha de CO devido à opacidade, em meios oticamente densos, causa uma super estimativa de MS , por um fator ≈ 1.16 − 1.3. Nós também descobrimos que esta super estimativa tem dependência com o campo magnético da nuvem molecular. A turbulência super-Alfvénica (campos magnéticos fracos) irá causar um maior alargamento das linhas de emissão de CO em comparação com a turbulência sub-Alfvénica (fortes campos magnéticos), para todo o alcance de profundidades óticas aqui estudadas. Estes resultados têm implicações na relação entre o desvio padrão da densidade de coluna (σN/<N>) e o Número de Mach MS da nuvem, obtidos observacionalmente. Em adição a isto, investigamos a capacidade da técnica de Análise de Componentes Principais (PCA) em detectar variações do espectro de potências da velocidade, em regimes de alta profundidade ótica. Para tanto, nós estudamos observações sintéticas de CO em simulações de meios MHD e de distribuição Browniana fractal. Nossos resultados indicam que PCA é capaz de detectar mudanças no espectro de potências da velocidade, mesmo em regimes de alta opacidade, e que isto ocorre porque, além da informação espectral, esta técnica é sensível a informações de fase, contrastando com outras técnicas baseadas unicamente em informação espectral, que por sua vez satura para um índice espectral de β ∼ −3 em meios oticamente densos.


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  • In this work we study the 
    quality of Mach number
     estimation (MS) from 13
     CO line widths in interstellar 
    medium molecular clouds (MIE),
     taking into account effects of opacity and self absorption. To do
     so, we analyzed magnetohydrodynamic (MHD) simulations, including 
    post-processing to include the effects of radiative transfer on real-cloud radio 
    observations. We found a good agreement for the measured value of MS with 
    the true value, available through the simulations. However, we found that the
     widening of CO line widths due to opacity, in optically dense environments, 
    causes an overestimation of MS by a factor ≈ 1.16 - 1.3. We also found that this super estimate 

    has dependence on the magnetic field of the molecular cloud. The super-Alfvanic turbulence 
    (weak magnetic fields) will cause a further widening of the CO emission lines compared to
     the sub-Alfvanic turbulence (strong magnetic fields), for the full range of optical depths studied here. 
    These results have implications for the relationship between the standard deviation of the column
     density (σN / <N>) and the Cloud Mach MS number, obtained observationally. In addition to this,
     we investigated the ability of the Principal Component Analysis (PCA) technique to detect 
    variations of the power spectra of velocity in high optical depth regimes. To do so, we studied synthetic observations of CO in simulations of MHD media and Brownian fractal distribution. Our results indicate that PCA is capable of detecting changes in the power spectrum of the speed, even in high opacity regimes, and that this occurs because, in addition to the spectral information, this technique is sensitive to phase information, contrasting with other techniques based
     only In spectral information, which in turn saturates to a spectral index of β ~ -3 in optically dense media.
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  • ANTÔNIO DGERSON PEREIRA DA COSTA
  • Infravermelho-médio em Sistemas Binários com Componentes Evoluídas

  • Orientador : BRUNO LEONARDO CANTO MARTINS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • BRUNO LEONARDO CANTO MARTINS
  • DANIEL BRITO DE FREITAS
  • JOSE RENAN DE MEDEIROS
  • CRISTIAN ANDRES CORTES ANGEL
  • MARIA JAQUELINEVASCONCELOS
  • Data: 14/09/2015

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  •   

    No presente trabalho, estudamos o comportamento da emissão de infravermelho-médio, representada pelos índices de cor K - [22] e K - [12], obtidos a partir das magnitudes WISE e 2MASS, para uma amostra de 244 sistemas binários evoluídos de classe de luminosidade III e tipos espectrais F, G e K. Além de investigarmos esse comportamento em uma perspectiva evolutiva, analisamos também a relação entre tal emissão infravermelha e a velocidade de rotação, buscando por correlações e tendências entre esses parâmetros e reflexos de marés gravitacionais.

     

    Para um melhor entendimento do perfil de evolução das estrelas foi construído o diagrama HR da amostra, juntamente com traçados evolutivos indicando um intervalo de massa de 0,6 até 7,0 . Verificamos neste diagrama que, a distribuição da emissão e da rotação apresentou comportamentos distintos. Enquanto a rotação apresenta uma descontinuidade em virtude da ausência de sincronização na maioria das estrelas, os índices de cor se mostram dispersos, sem dependências com a massa ou estágio evolutivo.

     

    Estudamos o comportamento da emissão infravermelha em função de vários parâmetros, como a velocidade de rotação, período orbital e excentricidade. Com relação à rotação, observamos uma inibição do nível de emissão infravermelha para estrelas com rotação mais elevada, provavelmente devido a dispersão de possíveis discos circunstelares em virtude da ação de ventos estelares. Tal tendência é reforçada com o fato de que praticamente todas as estrelas com excesso de infravermelho confirmado pelas distribuições espectrais de energia, são estrelas de baixa rotação, ou seja, estrelas não-sincronizadas e não- circularizadas. Apesar deste fato, para a emissão infravermelha de uma maneira geral, não foi encontrada correlação clara entre tal emissão e os parâmetros orbitais (período orbital e excentricidade), sugerindo em um primeiro momento que, a emissão infravermelha não é influenciada pelos processos de sincronização e circularização dos sistemas binários. Ao aplicarmos o teste Kolomogorov-Smirnov (teste KS), verificamos que as distribuições cumulativas dos índices

    de cor K - [22] e K - [12] para as estrelas (sincronizadas e não-sincronizadas) e (circularizadas e não-circularizadas) não apresentam diferenças estatisticamente significativas.

     

     

     


  • Mostrar Abstract
  • In the present work, we studied the behavior of the infrared-medium emission,
     represented by the color indexes K - [22] and K - [12], obtained from the 
    magnitudes WISE and 2MASS, for a sample of 244 evolved class binary 
    systems Of luminosity III and spectral types F, G and K. In addition to 
    investigating this behavior in an evolutionary perspective, we also analyze 
    the relation between such infrared emission and the speed of rotation, 
    searching for correlations and tendencies between these parameters and 
    gravitational tides reflexes.   For a better understanding of the evolution 
    profile of the stars the HR diagram of the sample was constructed, along
     with evolutionary traces indicating a mass range of 0.6 to 7.0. We verified 
    in this diagram that, the emission and rotation distribution presented different behaviors. 
    While rotation exhibits a discontinuity due to the absence of synchronization in most stars, 
    color indices are scattered, with no dependence on mass or evolutionary stage.  
     We studied the behavior of the infrared emission in function of several parameters, 
    such as the speed of rotation, orbital period and eccentricity. Regarding the 
    rotation, we observed an inhibition of the infrared emission level for stars 
    with higher rotation, probably due to the dispersion of possible circumstellar 
    disks due to the action of stellar winds. This tendency is reinforced by the fact 

    that practically all stars with excess infrared confirmed by spectral energy
     distributions are low-rotation stars, that is, non-synchronized and non-circularized stars. 
    Despite this fact, for the infrared emission in general, no clear correlation was found 
    between such emission and the orbital parameters (orbital period and eccentricity), 
    suggesting at first that infrared emission is not influenced by the synchronization 
    processes and Circularization of binary systems. When applying the Kolomogorov-Smirnov
     test (KS test), we verified that the cumulative distributions of the indices Of color K - [22] 
    and K - [12] for stars (synchronized and non - synchronized) and (circularized and non - 
    circularized) do not present statistically significant differences.

     
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  • ALINE AMABILE VIOL BARBOSA
  •  

    Entropia de Shannon e Propriedades Topológicas de Redes Funcionais do Cérebro Humano Sob Efeito de Ayahuasca

  • Orientador : MADRAS VISWANATHAN GANDHI MOHAN
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ADRIANO MESQUITA ALENCAR
  • DRAULIO BARROS DE ARAUJO
  • FRANCISCO ALEXANDRE DA COSTA
  • MADRAS VISWANATHAN GANDHI MOHAN
  • MARCO ANTONIO ALVES DA SILVA
  • SIDARTA TOLLENDAL GOMES RIBEIRO
  • Data: 18/09/2015

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  • O recente desenvolvimento do poder de processamento computacional vem trazendo para dentro do escopo da física e outras ciência exatas desafios até então considerados exclusivos de ciências qualitativas. Métodos e conceitos da Física têm contribuído para avanços em diversas áreas, dentre elas neurociência. Vimos na presente tese de doutorado estudar o comportamento do cérebro humano em estado alterado de consciência, a partir de mapas funcionais gerados por ressonância magnética funcional (fMRI, {\it functional Magnetic Ressonance}) usando ferramentas da física estatística e da teoria de redes complexas. Analisamos dados de fMRI do cérebro de sujeitos em estado de repouso em duas condições distintas: em estado natural e em estado alterado de consciência pela ingestão de uma infusão psicoativa, proveniente da cultura indígena amazônica, chamada Ayahuasca. Em linhas gerais fomos guiados por duas perguntas. O Ayahuasca causa diferenças nas redes funcionais do cérebro? Como quantificar essas diferenças? Inicialmente construímos redes complexas usando os dados de fMRI para mapear informações das redes funcionais do cérebro de cada sujeito em ambas condições. A seguir analisamos as propriedades estatísticas e topológicas dessas redes. Comparando as redes geradas a partir  dos dados adquiridos antes e depois da ingestão do Ayahuasca, detectamos duas mudanças importantes nas propriedades estatísticas e topológicas. Encontramos primeiramente um aumento na entropia de Shannon da distribuição de grau. Encontramos também uma segunda mudança importante: Uma variação na topologia que interfere nas eficiências das redes referentes ao estado alterado. Parte das mudanças nas eficiências de rede vão além do que pode ser explicado exclusivamente pelo aumento de entropia.  Interpretamos e discutimos esses dois resultados no contexto de neurociência. Comentamos também sobre a como a quantificação de  informações das redes funcionais pode ser melhorar nossa compreensão do funcionamento do cérebro humano e, consequentemente, contribuir para o  desenvolvimento de novas metodologias em diagnóstico e tratamento de distúrbios psiquiátricos ainda pouco compreendidos.


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  • O recente desenvolvimento do poder de processamento computacional vem trazendo para dentro do escopo da física e outras ciência exatas desafios até então considerados exclusivos de ciências qualitativas. Métodos e conceitos da Física têm contribuído para avanços em diversas áreas, dentre elas neurociência. Vimos na presente tese de doutorado estudar o comportamento do cérebro humano em estado alterado de consciência, a partir de mapas funcionais gerados por ressonância magnética funcional (fMRI, {\it functional Magnetic Ressonance}) usando ferramentas da física estatística e da teoria de redes complexas. Analisamos dados de fMRI do cérebro de sujeitos em estado de repouso em duas condições distintas: em estado natural e em estado alterado de consciência pela ingestão de uma infusão psicoativa, proveniente da cultura indígena amazônica, chamada Ayahuasca. Em linhas gerais fomos guiados por duas perguntas. O Ayahuasca causa diferenças nas redes funcionais do cérebro? Como quantificar essas diferenças? Inicialmente construímos redes complexas usando os dados de fMRI para mapear informações das redes funcionais do cérebro de cada sujeito em ambas condições. A seguir analisamos as propriedades estatísticas e topológicas dessas redes. Comparando as redes geradas a partir  dos dados adquiridos antes e depois da ingestão do Ayahuasca, detectamos duas mudanças importantes nas propriedades estatísticas e topológicas. Encontramos primeiramente um aumento na entropia de Shannon da distribuição de grau. Encontramos também uma segunda mudança importante: Uma variação na topologia que interfere nas eficiências das redes referentes ao estado alterado. Parte das mudanças nas eficiências de rede vão além do que pode ser explicado exclusivamente pelo aumento de entropia.  Interpretamos e discutimos esses dois resultados no contexto de neurociência. Comentamos também sobre a como a quantificação de  informações das redes funcionais pode ser melhorar nossa compreensão do funcionamento do cérebro humano e, consequentemente, contribuir para o  desenvolvimento de novas metodologias em diagnóstico e tratamento de distúrbios psiquiátricos ainda pouco compreendidos.

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  • BRUNO FERREIRA AMORIM
  • “Síntese e Caracterização Estrutural e Magnética de Ferritas de Cobalto-Manganês”.

  • Orientador : SUZANA NOBREGA DE MEDEIROS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANA LUCIA DANTAS
  • CLAUDIONOR GOMES BEZERRA
  • JOSE HUMBERTO DE ARAUJO
  • SUZANA NOBREGA DE MEDEIROS
  • VAMBERTO DIAS DE MELLO
  • Data: 07/12/2015

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  • “Síntese e Caracterização Estrutural e Magnética de Ferritas de Cobalto-Manganês”.


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  • “Síntese e Caracterização Estrutural e Magnética de Ferritas de Cobalto-Manganês”.

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  • NOELIA SOUZA DOS SANTOS
  • "O Problema da Matéria Escura e o Teorema do Virial na Teoria de Gravidade Eddington-Born-Infeld"

  • Orientador : JANILO SANTOS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JANILO SANTOS
  • LEO GOUVEA MEDEIROS
  • RAIMUNDO SILVA JUNIOR
  • CARLOS AUGUSTO ROMERO FILHO
  • VALDIR BARBOSA BEZERRA
  • Data: 18/12/2015

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  • A matéria escura é uma quantidade fundamental da Cosmologia Moderna. A princípio, ela é necessária para explicar o processo de formação das estruturas no Universo, a curva de rotação das galáxias e a discrepância na massa dos aglomerados de galáxias. Entretanto, apesar de muitos esforços realizados, em ambos os aspectos, teórico e experimental, a natureza da matéria escura é ainda desconhecida, e a única evidência convincente de sua existência é gravitacional. Isso incita dúvidas sobre a existência da matéria escura, e por sua vez, sugere que a gravidade de Einstein precisa ser modificada em algumas escalas. Estudamos, neste trabalho, a possibilidade da gravidade modificada Eddington-Born-Infeld (EBI) fornecer uma explicação alternativa para a discrepância da massa dos aglomerados de galáxias. Para esse propósito, derivamos as equações de campo de Einstein modificadas, e obtemos suas soluções para um sistema esférico constituído de partículas idênticas acolisionais. Posteriormente, consideramos a equação de Boltzmann relativística acolisional, e usando algumas aproximações e suposições no regime de campo fraco, derivamos o teorema do virial generalizado, na gravidade EBI. Para compararmos as predições da gravidade EBI com os dados observacionais, estimamos a ordem de magnitude da massa geométrica de um aglomerado, e encontramos que é compatível com as observações. Por fim, considerando que a densidade das galáxias do aglomerado seja descrita por um perfil tipo lei de potência, derivamos o perfil de dispersão das velocidades das galáxias o qual pode ser usado para testar alguns aspectos da gravidade EBI.


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  • A matéria escura é uma quantidade fundamental da Cosmologia Moderna. A princípio, ela é necessária para explicar o processo de formação das estruturas no Universo, a curva de rotação das galáxias e a discrepância na massa dos aglomerados de galáxias. Entretanto, apesar de muitos esforços realizados, em ambos os aspectos, teórico e experimental, a natureza da matéria escura é ainda desconhecida, e a única evidência convincente de sua existência é gravitacional. Isso incita dúvidas sobre a existência da matéria escura, e por sua vez, sugere que a gravidade de Einstein precisa ser modificada em algumas escalas. Estudamos, neste trabalho, a possibilidade da gravidade modificada Eddington-Born-Infeld (EBI) fornecer uma explicação alternativa para a discrepância da massa dos aglomerados de galáxias. Para esse propósito, derivamos as equações de campo de Einstein modificadas, e obtemos suas soluções para um sistema esférico constituído de partículas idênticas acolisionais. Posteriormente, consideramos a equação de Boltzmann relativística acolisional, e usando algumas aproximações e suposições no regime de campo fraco, derivamos o teorema do virial generalizado, na gravidade EBI. Para compararmos as predições da gravidade EBI com os dados observacionais, estimamos a ordem de magnitude da massa geométrica de um aglomerado, e encontramos que é compatível com as observações. Por fim, considerando que a densidade das galáxias do aglomerado seja descrita por um perfil tipo lei de potência, derivamos o perfil de dispersão das velocidades das galáxias o qual pode ser usado para testar alguns aspectos da gravidade EBI.

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  • TIAGO DE MEDEIROS VIEIRA
  • "Estudo da Transição de Fase da Percolação Através da Entropia da Informação"

  • Orientador : LUCIANO RODRIGUES DA SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANTONIO DE MACEDO FILHO
  • DANIEL JUDSON BEZERRA SOARES
  • JOAO MEDEIROS DE ARAUJO
  • LUCIANO RODRIGUES DA SILVA
  • MADRAS VISWANATHAN GANDHI MOHAN
  • MAURICIO LOPES DE ALMEIDA
  • Data: 21/12/2015

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  • Muitos sistemas físicos têm uma dinâmica que pode ser modelada através de processos de percolação. A percolação é utilizada para estudar desde a difusão de um fluido em um meio desordenado até a fragmentação de um rede de computadores causada por um ataque de hackers. Uma característica comum a todos esses sistemas nos quais a percolação pode se aplicar é a presença de dois regimes não-coexistentes associados a certas propriedades do sistema. Por exemplo: o meio desordenado pode permitir ou não a passagem do fluido de acordo com sua porosidade. A mudança de um regime para o outro caracteriza a transição de fase percolativa. A forma padrão de se analisar essa transição é através do chamado parâmetro de ordem, uma variável relacionada a alguma característica do sistema que apresenta valor zero em um dos regimes e valor diferente de zero no outro. A proposta apresentada na presente tese é que essa transição de fase pode ser avaliada sem o uso direto do parâmetro de ordem, sendo possível caracterizá-la através do uso da entropia de Shannon. Essa entropia é uma medida do grau de incerteza na informação codificada através de uma distribuição de probabilidades. A proposta é estudada no contexto da formação de aglomerados em grafos aleatórios, sendo aplicada tanto para a percolação clássica quanto para a percolação explosiva. Ela se baseia no cálculo da entropia da distribuição de probabilidades dos tamanhos dos aglomerados e os resultados obtidos mostram que o ponto crítico da transição está relacionado às derivadas da função entropia. Além disso, a diferença entre as naturezas suave e abrupta das transições clássica e explosiva, respectivamente, é reforçada ao se observar que a entropia tem valor máximo no ponto crítico da transição clássica, enquanto que essa correspondência não ocorre durante a transição explosiva. 


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  • Muitos sistemas físicos têm uma dinâmica que pode ser modelada através de processos de percolação. A percolação é utilizada para estudar desde a difusão de um fluido em um meio desordenado até a fragmentação de um rede de computadores causada por um ataque de hackers. Uma característica comum a todos esses sistemas nos quais a percolação pode se aplicar é a presença de dois regimes não-coexistentes associados a certas propriedades do sistema. Por exemplo: o meio desordenado pode permitir ou não a passagem do fluido de acordo com sua porosidade. A mudança de um regime para o outro caracteriza a transição de fase percolativa. A forma padrão de se analisar essa transição é através do chamado parâmetro de ordem, uma variável relacionada a alguma característica do sistema que apresenta valor zero em um dos regimes e valor diferente de zero no outro. A proposta apresentada na presente tese é que essa transição de fase pode ser avaliada sem o uso direto do parâmetro de ordem, sendo possível caracterizá-la através do uso da entropia de Shannon. Essa entropia é uma medida do grau de incerteza na informação codificada através de uma distribuição de probabilidades. A proposta é estudada no contexto da formação de aglomerados em grafos aleatórios, sendo aplicada tanto para a percolação clássica quanto para a percolação explosiva. Ela se baseia no cálculo da entropia da distribuição de probabilidades dos tamanhos dos aglomerados e os resultados obtidos mostram que o ponto crítico da transição está relacionado às derivadas da função entropia. Além disso, a diferença entre as naturezas suave e abrupta das transições clássica e explosiva, respectivamente, é reforçada ao se observar que a entropia tem valor máximo no ponto crítico da transição clássica, enquanto que essa correspondência não ocorre durante a transição explosiva. 

2014
Dissertações
1
  • LEONARDO FABRICIO GOMES BATISTA
  • “Não-Extensividade no Contexto da Atividade Magnética Solar: O Problema da Assimetria Hemisférica”

  • Orientador : DANIEL BRITO DE FREITAS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DANIEL BRITO DE FREITAS
  • JOSE RENAN DE MEDEIROS
  • JOSÉ RONALDO PEREIRA DA SILVA
  • Data: 14/02/2014

  • Mostrar Resumo
  • Diversos indicadores de atividade solar, tais como número de manchas 
    solares, área das manchas e flares, sobre a fotosfera do Sol não são 
    distribuidos de forma simetrica. Este comportamento é também conhecido 
    como Assimetria Norte-Sul dos diferentes indices solares. Dentre as 
    diferentes conclusões obtidas por vários autores, nós podemos apontar 
    que a assimetria N-S é um fenômeno sistemático e real e não devido à 
    variabilidades aleatórias. No presente trabalho, as distribuições de 
    probabilidade dos dados provinentes do satélite Marshall Space Flight 
    Centre (MSFC) da NASA são investigadas usando uma ferramenta estátistica 
    originada da bem-conhecida Mecânica Estatística Não-Extensiva proposta 
    por C. Tsallis em 1988. Nós apresentamos nossos resultados e discutimos 
    suas implicações físicas com a ajuda do modelo teórico e observações. 
    Nossos resultados revelam que existe uma forte dependência entre o 
    parâmetro entrópico não-extensivo e a variabilidade de longo-termo 
    presente nos dados de área de manchas solares. Dentre os resultados mais 
    importantes, nós destacamos que a assimetria do índice $q$ revela o 
    domínio do hemisfério norte em relação ao sul. Este comportamento já foi 
    discutido e confirmado por vários autores, mas em nenhum momento eles 
    atribuiram tal comportamento à uma propriedade estatística do modelo. 
    Com isso, concluimos que tal parâmetro pode ser considerado como uma 
    medida eficiente para diagnosticar variações de longo-termo do dínamo 
    solar. Finalmente, nossa dissertação abre um novo caminho para 
    investigar séries temporais em Astrofísica pela ótica da não-extensividade.

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  • Diversos indicadores de atividade solar, tais como número de manchas 
    solares, área das manchas e flares, sobre a fotosfera do Sol não são 
    distribuidos de forma simetrica. Este comportamento é também conhecido 
    como Assimetria Norte-Sul dos diferentes indices solares. Dentre as 
    diferentes conclusões obtidas por vários autores, nós podemos apontar 
    que a assimetria N-S é um fenômeno sistemático e real e não devido à 
    variabilidades aleatórias. No presente trabalho, as distribuições de 
    probabilidade dos dados provinentes do satélite Marshall Space Flight 
    Centre (MSFC) da NASA são investigadas usando uma ferramenta estátistica 
    originada da bem-conhecida Mecânica Estatística Não-Extensiva proposta 
    por C. Tsallis em 1988. Nós apresentamos nossos resultados e discutimos 
    suas implicações físicas com a ajuda do modelo teórico e observações. 
    Nossos resultados revelam que existe uma forte dependência entre o 
    parâmetro entrópico não-extensivo e a variabilidade de longo-termo 
    presente nos dados de área de manchas solares. Dentre os resultados mais 
    importantes, nós destacamos que a assimetria do índice $q$ revela o 
    domínio do hemisfério norte em relação ao sul. Este comportamento já foi 
    discutido e confirmado por vários autores, mas em nenhum momento eles 
    atribuiram tal comportamento à uma propriedade estatística do modelo. 
    Com isso, concluimos que tal parâmetro pode ser considerado como uma 
    medida eficiente para diagnosticar variações de longo-termo do dínamo 
    solar. Finalmente, nossa dissertação abre um novo caminho para 
    investigar séries temporais em Astrofísica pela ótica da não-extensividade.
2
  • GERDIVANE FERREIRA DUARTE
  • Física Estatística Aplicada a Sistemas Sociais Através do Estudo de Redes Complexas

  • Orientador : LUCIANO RODRIGUES DA SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • LUCIANO RODRIGUES DA SILVA
  • MADRAS VISWANATHAN GANDHI MOHAN
  • ANTONIO DE MACEDO FILHO
  • MAURICIO LOPES DE ALMEIDA
  • Data: 21/02/2014

  • Mostrar Resumo
  • Neste trabalho apresentamos um estudo das redes sociais baseado na análise dos nomes de famílias. Fazemos uma abordagem básica do formalismo matemático dos grafos e em seguida apresentamos os principais modelos teóricos para as Redes Complexas com o objetivo de fundamentar nossa análise das redes de sobrenomes. Estas, por sua vez, são trabalhadas de modo a extrairmos as principais grandezas, tais como coeficiente de agregação, menor caminho médio e distribuição de conectividades. Com base nestas grandezas, podemos afirmar que as redes de sobrenomes são um exemplo de rede complexa, exibindo características importantes como ligação preferencial e o caráter de mundo pequeno.

     


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  • Neste trabalho apresentamos um estudo das redes sociais baseado na análise dos nomes de famílias. Fazemos uma abordagem básica do formalismo matemático dos grafos e em seguida apresentamos os principais modelos teóricos para as Redes Complexas com o objetivo de fundamentar nossa análise das redes de sobrenomes. Estas, por sua vez, são trabalhadas de modo a extrairmos as principais grandezas, tais como coeficiente de agregação, menor caminho médio e distribuição de conectividades. Com base nestas grandezas, podemos afirmar que as redes de sobrenomes são um exemplo de rede complexa, exibindo características importantes como ligação preferencial e o caráter de mundo pequeno.

     

3
  • RICARDO BORGES DA COSTA
  • Magnetoresistência Perturbativa e Sua Aplicabilidade na Investigação de Bicamadas FM/AFM Acopladas    

  • Orientador : ALEXANDRE BARBOSA DE OLIVEIRA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ALEXANDRE BARBOSA DE OLIVEIRA
  • MARCIO ASSOLIN CORREA
  • ANTONIO AZEVEDO DA COSTA
  • Data: 28/02/2014

  • Mostrar Resumo
  • Este trabalho apresenta o estudo de propriedades magneticas de lmes nos com interface
    ferromagnetica/antiferromagnetica. Para interpretar e analisar os resultados experimentais
    foi usado um modelo fenomenologico baseado nos termos de energias livres. Os
    termos de energia relevantes para este modelo s~ao: energia Zeeman, energia de anisotropia
    uniaxial, energia de anisotropia unidirecional (Exchange Bias) e a energia de anisotropia
    rotatoria. Essas anisotropias s~ao abordadas por meio de uma nova tecnica experimental
    capaz de detectar propriedades magneticas de origem perturbativa. Trata-se de uma
    modi cac~ao da tecnica convencional da magnetoresist^encia de quatro pontas, batizada
    como magnetoresist^encia perturbativa (PMR). As quatro pontas s~ao xadas de maneira
    colinear sobre a amostra. O conjunto e submetido a ac~ao de dois campos magneticos,
    o campo
    !
    H (magnitude em torno de 1000 Oe) de natureza contnua (DC) e o campo
    alternado
    !
    hac (de baixa intensidade e frequ^encia em torno de 400 Hz) perturbando a
    magnetizac~ao do material. Os dois contatos externos s~ao usados para aplicar uma corrente
    eletrica contnua (poucos mA). Atraves de um ampli cador lock-in conectado aos
    dois contatos internos, mede-se a tens~ao cuja frequ^encia da parte oscilatoria e a mesma
    do campo magnetico
    !
    hac. A express~ao matematica que representa o sinal para esta medida
    foi demonstrada usando teoria perturbativa de func~oes, que consiste em expandir o
    sinal medido em serie de Taylor, tendo como variavel de expans~ao a perturbac~ao (hac).
    O comportamento do sinal em func~ao do campo magnetico H foi analisado e foram feitos
    ajustes numericos dos resultados experimentais recentes que mostram a validade do
    modelo fenomenologico proposto. Usando o modelo fenomenologico proposto foi possvel
    entender a relac~ao entre par^ametros retirados das medidas de PMR, os campos de anisotropias
    unidirecional (Exchange Bias) e a in u^encia da anisotropia rotatoria sobre a
    4
    curva de PMR. Nos calculos foram consideradas duas diferentes de nic~oes de anisotropia
    rotatoria: a de Stiles/McMichael e a de J. Geshev. Tambem foi realizada uma analise do
    sinal de PMR frente a variac~ao angular do campo magnetico, possibilitando a comparac~ao
    entre os dois modelos. Atraves desta abordagem teorico-experimental foi possvel mostrar
    como os campos de anisotropias unidirecional e rotatoria interferem nas propriedades do
    material, o que nos deu base para confrontar os resultados teoricos com os experimentais,
    obtidos pelo grupo atraves da tecnica de magnetoresist^encia perturbativa (PMR


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  • Este trabalho apresenta o estudo de propriedades magneticas de lmes nos com interface
    ferromagnetica/antiferromagnetica. Para interpretar e analisar os resultados experimentais
    foi usado um modelo fenomenologico baseado nos termos de energias livres. Os
    termos de energia relevantes para este modelo s~ao: energia Zeeman, energia de anisotropia
    uniaxial, energia de anisotropia unidirecional (Exchange Bias) e a energia de anisotropia
    rotatoria. Essas anisotropias s~ao abordadas por meio de uma nova tecnica experimental
    capaz de detectar propriedades magneticas de origem perturbativa. Trata-se de uma
    modi cac~ao da tecnica convencional da magnetoresist^encia de quatro pontas, batizada
    como magnetoresist^encia perturbativa (PMR). As quatro pontas s~ao xadas de maneira
    colinear sobre a amostra. O conjunto e submetido a ac~ao de dois campos magneticos,
    o campo
    !
    H (magnitude em torno de 1000 Oe) de natureza contnua (DC) e o campo
    alternado
    !
    hac (de baixa intensidade e frequ^encia em torno de 400 Hz) perturbando a
    magnetizac~ao do material. Os dois contatos externos s~ao usados para aplicar uma corrente
    eletrica contnua (poucos mA). Atraves de um ampli cador lock-in conectado aos
    dois contatos internos, mede-se a tens~ao cuja frequ^encia da parte oscilatoria e a mesma
    do campo magnetico
    !
    hac. A express~ao matematica que representa o sinal para esta medida
    foi demonstrada usando teoria perturbativa de func~oes, que consiste em expandir o
    sinal medido em serie de Taylor, tendo como variavel de expans~ao a perturbac~ao (hac).
    O comportamento do sinal em func~ao do campo magnetico H foi analisado e foram feitos
    ajustes numericos dos resultados experimentais recentes que mostram a validade do
    modelo fenomenologico proposto. Usando o modelo fenomenologico proposto foi possvel
    entender a relac~ao entre par^ametros retirados das medidas de PMR, os campos de anisotropias
    unidirecional (Exchange Bias) e a in u^encia da anisotropia rotatoria sobre a
    4
    curva de PMR. Nos calculos foram consideradas duas diferentes de nic~oes de anisotropia
    rotatoria: a de Stiles/McMichael e a de J. Geshev. Tambem foi realizada uma analise do
    sinal de PMR frente a variac~ao angular do campo magnetico, possibilitando a comparac~ao
    entre os dois modelos. Atraves desta abordagem teorico-experimental foi possvel mostrar
    como os campos de anisotropias unidirecional e rotatoria interferem nas propriedades do
    material, o que nos deu base para confrontar os resultados teoricos com os experimentais,
    obtidos pelo grupo atraves da tecnica de magnetoresist^encia perturbativa (PMR

4
  • WELLINGTON CANTANHEDE DOS SANTOS
  • “Síntese e Caracterização Estrutural, Magnética e Térmica da Hidroxiapatita Dopada com Ferro”

  • Orientador : SUZANA NOBREGA DE MEDEIROS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • SUZANA NOBREGA DE MEDEIROS
  • FELIPE BOHN
  • ANA LUCIA DANTAS
  • Data: 14/03/2014

  • Mostrar Resumo
  • No presente trabalho foram sintetizados compósitos, a partir da moagem de alta
    energia dos precursores hidroxiapatita - HAp (Ca10(PO4)6(OH)2) e ferro metálico (α-Fe),
    com o intuito de serem utilizados em hipertermia magnética no tratamento do câncer. Os
    produtos da moagem foram caracterizados por difratometria de raios X (DRX),
    microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de energia dispersiva (EDS),
    medidas de magnetização em função do campo aplicado e medidas de temperatura em
    função do campo alternado. Os DRX das amostras batidas de HAp/Fe revelaram somente a
    presença dos precursores. O MEV mostrou aglomerados com formatos irregulares. As
    curvas de magnetização obtidas apresentam casos típicos de comportamento
    ferromagnético fraco. Para as amostras batidas e submetidas a tratamento térmico as
    seguintes fases foram identificadas: HAp (Ca10(PO4)6(OH)2) , hematita (Fe2O3) e ferro
    fosfato tricálcio, FeTCP, Ca19Fe2 (PO4)14. Analisando os resultados de M x H, verificou-se
    uma redução na magnetização de saturação, tendo em vista que o Fe foi incorporado à
    HAp. As curvas de histerese, obtidas a 300 K, são características de amostras que possuem
    mais de uma fase. Em 77 K, o comportamento da curva de histerese é influenciado pela
    presença da hematita que é antiferromagnética. Já em T = 4,2K, é observado um
    comportamento ferromagnético fraco. Além disso, verifica-se o efeito de “exchange bias”.
    Os resultados obtidos das medidas de temperatura em função do campo alternado são
    promissores para aplicações em hipertermia magnética e outras aplicações biomédicas.


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  • No presente trabalho foram sintetizados compósitos, a partir da moagem de alta
    energia dos precursores hidroxiapatita - HAp (Ca10(PO4)6(OH)2) e ferro metálico (α-Fe),
    com o intuito de serem utilizados em hipertermia magnética no tratamento do câncer. Os
    produtos da moagem foram caracterizados por difratometria de raios X (DRX),
    microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de energia dispersiva (EDS),
    medidas de magnetização em função do campo aplicado e medidas de temperatura em
    função do campo alternado. Os DRX das amostras batidas de HAp/Fe revelaram somente a
    presença dos precursores. O MEV mostrou aglomerados com formatos irregulares. As
    curvas de magnetização obtidas apresentam casos típicos de comportamento
    ferromagnético fraco. Para as amostras batidas e submetidas a tratamento térmico as
    seguintes fases foram identificadas: HAp (Ca10(PO4)6(OH)2) , hematita (Fe2O3) e ferro
    fosfato tricálcio, FeTCP, Ca19Fe2 (PO4)14. Analisando os resultados de M x H, verificou-se
    uma redução na magnetização de saturação, tendo em vista que o Fe foi incorporado à
    HAp. As curvas de histerese, obtidas a 300 K, são características de amostras que possuem
    mais de uma fase. Em 77 K, o comportamento da curva de histerese é influenciado pela
    presença da hematita que é antiferromagnética. Já em T = 4,2K, é observado um
    comportamento ferromagnético fraco. Além disso, verifica-se o efeito de “exchange bias”.
    Os resultados obtidos das medidas de temperatura em função do campo alternado são
    promissores para aplicações em hipertermia magnética e outras aplicações biomédicas.

5
  • ANDRÉ LUIS BRITO QUERINO
  • Estudo Sobre a Detecção de Invariância de Escala Discreta em Sistemas com Criticalidade Auto-Organizada

  • Orientador : JOAO MEDEIROS DE ARAUJO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOAO MEDEIROS DE ARAUJO
  • MADRAS VISWANATHAN GANDHI MOHAN
  • GISLENE MICARLA BORGES DE LIMA
  • Data: 20/03/2014

  • Mostrar Resumo
  • Recentemente, estudos têm mostrado evidências de comportamento log-periódico em sistemas não-hierárquicos. Um fato interessante é o surgimento de tais propriedades em ruptura e quebra de materiais complexos e falhas financeiras. Estes podem ser exemplos de sistemas com criticalidade auto-organizada (SOC). Neste trabalho estudamos a detecção de invariância de escala discreta ou log-periodicidade. Mostrando teoricamente a eficácia de métodos baseados na Transformada de Fourier para a detecção de log-periodicidade, não só com conhecimento prévio do ponto critico como também antes deste ponto. Especificamente, estudamos o mercado financeiro brasileiro com o objetivo de detectar a invariância de escala discreta no índice Bovespa (Bolsa de Valores de São Paulo). Algumas séries históricas foram selecionadas de períodos em 1999, 2001 e 2008. Relatamos evidência de detecção de possíveis log-periodicidade antes das quebras, mostrado sua aplicabilidade no estudo de sistemas com provável invariância de escala discreta, no caso das falhas financeiras, isso mostra uma evidencia da possibilidade de previsão da quebra.


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  • Recentemente, estudos têm mostrado evidências de comportamento log-periódico em sistemas não-hierárquicos. Um fato interessante é o surgimento de tais propriedades em ruptura e quebra de materiais complexos e falhas financeiras. Estes podem ser exemplos de sistemas com criticalidade auto-organizada (SOC). Neste trabalho estudamos a detecção de invariância de escala discreta ou log-periodicidade. Mostrando teoricamente a eficácia de métodos baseados na Transformada de Fourier para a detecção de log-periodicidade, não só com conhecimento prévio do ponto critico como também antes deste ponto. Especificamente, estudamos o mercado financeiro brasileiro com o objetivo de detectar a invariância de escala discreta no índice Bovespa (Bolsa de Valores de São Paulo). Algumas séries históricas foram selecionadas de períodos em 1999, 2001 e 2008. Relatamos evidência de detecção de possíveis log-periodicidade antes das quebras, mostrado sua aplicabilidade no estudo de sistemas com provável invariância de escala discreta, no caso das falhas financeiras, isso mostra uma evidencia da possibilidade de previsão da quebra.

6
  • PIERRE NIAU AKMANSOY
  • Termodinâmica de um gás de fótons no contexto de eletrodinâmicas não-lineares.

  • Orientador : LEO GOUVEA MEDEIROS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • RAIMUNDO SILVA JUNIOR
  • LEO GOUVEA MEDEIROS
  • RODRIGO ROCHA CUZINATTO
  • Data: 31/03/2014

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  • Existe uma série de motivos para se estudar extensões da eletrodinâmica de Maxwell (EDM) dentre os quais podemos citar: problema de divergência clássica para o potencial Coulombiano, vínculos experimentais sobre a massa do fóton, estudo clássico de efeitos de polarização do vácuo e alterações da eletrodinâmica no contexto de branas. Além disso, o próprio estudo de variações/extensões da eletrodinâmica nos ajuda a entender melhor a EDM.

    Dentre as várias extensões possíveis a classe de eletrodinâmicas mais conhecidas é aquela obtida a partir da Lagrangiana  onde  e . Extensões deste tipo resultam em modelos não-lineares e portanto são chamadas genericamente de modelos de eletrodinâmica não-linear (NLED). Uma das características mais interessantes nas NLED é o surgimento de relações de dispersão modificadas devido a interação da radiação com um campo eletromagnético de fundo. Este efeito foi primeiramente obtido em [1] e [2] e mais recentemente por [3].

    Neste trabalho, usamos o procedimento seguido em [2] para encontrar as relações de dispersão para o fóton. Assim, o campo eletromagnético  é separado em um campo eletromagnético forte de fundo  e uma perturbação fraca  que se propaga neste meio, ou seja . A partir deste procedimento chegamos a uma relação de dispersão para a radiação que depende do campo eletromagnético de fundo e da eletrodinâmica considerada. Neste contexto, ainda existe a possibilidade de, dependendo da forma da Lagrangiana, surgirem duas relações de dispersão que estão associadas à polarização da radiação. Este fenômeno é conhecido como birrefringência e irá alterar as propriedades termodinâmicas da radiação.

    Encontrada a relação de dispersão (ou relações de dispersão) entramos no processo estatístico que permite determinar as propriedades do gás de fóton. Por se tratar de fótons, usamos a estatística de Bose-Einstein para calcular a função de partição da radiação no contexto de uma NLED. Como mencionado acima, o efeito de birrefringência deve ser levado em conta neste cálculo. As propriedades termodinâmicas encontradas (pressão  e densidade de energia ) dependem do campo de fundo e da forma da Lagrangiana, porém a equação de estado da radiação ( ) não se altera. Finalmente, aplicamos o procedimento as NLED de Born-Infeld e Euler-Heisenberg e comparamos os resultados com a EDM.

    [1] Guy Boillat, J. Math. Phys. 11, 941 (1970).

    [2] Z. Bialynicka-Birula and I. Bialynicki-Birula, Phy. Rev. D 2, 2341 (1970).

    [3] Novello et al., Phys. Rev. D 61, 45001 (2000).

     


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  • Existe uma série de motivos para se estudar extensões da eletrodinâmica de Maxwell (EDM) dentre os quais podemos citar: problema de divergência clássica para o potencial Coulombiano, vínculos experimentais sobre a massa do fóton, estudo clássico de efeitos de polarização do vácuo e alterações da eletrodinâmica no contexto de branas. Além disso, o próprio estudo de variações/extensões da eletrodinâmica nos ajuda a entender melhor a EDM.

    Dentre as várias extensões possíveis a classe de eletrodinâmicas mais conhecidas é aquela obtida a partir da Lagrangiana  onde  e . Extensões deste tipo resultam em modelos não-lineares e portanto são chamadas genericamente de modelos de eletrodinâmica não-linear (NLED). Uma das características mais interessantes nas NLED é o surgimento de relações de dispersão modificadas devido a interação da radiação com um campo eletromagnético de fundo. Este efeito foi primeiramente obtido em [1] e [2] e mais recentemente por [3].

    Neste trabalho, usamos o procedimento seguido em [2] para encontrar as relações de dispersão para o fóton. Assim, o campo eletromagnético  é separado em um campo eletromagnético forte de fundo  e uma perturbação fraca  que se propaga neste meio, ou seja . A partir deste procedimento chegamos a uma relação de dispersão para a radiação que depende do campo eletromagnético de fundo e da eletrodinâmica considerada. Neste contexto, ainda existe a possibilidade de, dependendo da forma da Lagrangiana, surgirem duas relações de dispersão que estão associadas à polarização da radiação. Este fenômeno é conhecido como birrefringência e irá alterar as propriedades termodinâmicas da radiação.

    Encontrada a relação de dispersão (ou relações de dispersão) entramos no processo estatístico que permite determinar as propriedades do gás de fóton. Por se tratar de fótons, usamos a estatística de Bose-Einstein para calcular a função de partição da radiação no contexto de uma NLED. Como mencionado acima, o efeito de birrefringência deve ser levado em conta neste cálculo. As propriedades termodinâmicas encontradas (pressão  e densidade de energia ) dependem do campo de fundo e da forma da Lagrangiana, porém a equação de estado da radiação ( ) não se altera. Finalmente, aplicamos o procedimento as NLED de Born-Infeld e Euler-Heisenberg e comparamos os resultados com a EDM.

    [1] Guy Boillat, J. Math. Phys. 11, 941 (1970).

    [2] Z. Bialynicka-Birula and I. Bialynicki-Birula, Phy. Rev. D 2, 2341 (1970).

    [3] Novello et al., Phys. Rev. D 61, 45001 (2000).

     

7
  • BRUNO LUSTOSA DE MOURA
  • O Enigmático Problema das Gigantes Ricas em Lítio e as Perspectivas com o Satélite Kepler

  • Orientador : JOSE DIAS DO NASCIMENTO JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE DIAS DO NASCIMENTO JUNIOR
  • MATTHIEU SEBASTIEN CASTRO
  • JOSÉ RONALDO PEREIRA DA SILVA
  • Data: 24/04/2014

  • Mostrar Resumo
  • O Lítio (Li) é um elemento químico com número atômico 3 e está entre os elementos mais leves conhecidos no Universo. De forma geral, o Li é encontrado na natureza sob a forma de dois isótopos estáveis, o  6Li e o 7Li . O isótopo 7Li é o mais dominante e responde por cerca de 93% do Li encontrado no Universo. Devido a suas características de fragilidade, este elemento é largamente utilizado na astrofísica, sobretudo no que diz respeito ao entendimento dos processos físicos que ocorrem desde o Big Bang, passando pela evolução química de Galáxias até as estrelas.

    Na nucleossíntese primordial no momento do Big Bang (BBN), os cálculos teóricos preveem uma produção de Li juntamente com os outros elementos leves tais como o deutério e o Berílio.  Para o Li a teoria do BBN revê uma abundância primordial de log n (Li) = 2.72 dex, numa escala logarítmica relativa ao H.  A abundância de Li encontrada nas estrelas pobres em metal, ou estrelas de pop II, é assim clamado como sendo a abundância de Li primordial e apresenta a medida de log n(Li) = 2.27 dex. Já no ISM (interestellar medium ou meio interestelar), que reflete o valor atual, a abundância de Li é de log n(Li) = 3.2 dex. Esta valor é de grande importância para a nossa compreensão da evolução química do Galáxia. Os processos responsáveis pelo aumento do valor primordial para o valor presente Li (ISM) não são claramente compreendidos nos dias de hoje.

    O fato é que existe uma contribuição real de Li provenientes das estrelas gigantes de pouca massa, e esta contribuição precisa ser bem estimada se quisermos entender a evolução química da nossa Galáxia.  O principal entrave desta sequência lógica, é o aparecimento de algumas estrelas gigantes de baixa massa, de tipos espectrais G e K cujo a atmosfera é altamente enriquecido com Li.  Tais valores elevados são exatamente ao contrário do que se poderia esperar como abundancia típica para as estrelas gigantes de baixa massa, onde envelopes convectivos passam por um aprofundamento em massa (dredge-up) no qual todo o Li deveria ser diluído e apresentar abundancias em torno de log n(Li) ~ 1,4, seguindo o modelo padrão de evolução estelar.

    Na literatura, encontram-se três sugestões que tentam reconciliar os valores da abundância de Li teórica e observada nestas gigantes ricas em Li, no entanto nenhum destes traz respostas conclusivas. No presente trabalho, propomos um estudo qualitativo do estado evolutivo das estrelas ricas em Li presentes na literatura.  Neste sentido foi coletado uma de estrelas ricas em Li da literatura juntamente com a recente descoberta da primeira estrela rica em Li observada pelo satélite Kepler. O objetivo principal deste trabalho é de promover uma sólida discursão sobre o estado evolutivo baseado nas características obtidas a parir da análise sísmica do objeto observado pelo satélite Kepler.  Utilizamos traçados evolutivos e simulações feitas com o código de síntese de população TRILEGAL com o intuito de avaliar tão preciso quanto possível o estado evolutivo e a estrutura interna deste grupo de estrelas. Os resultados apontam para um tempo característico muito curto, quando comparado com a escala evolutiva, referente ao enriquecimento destas estrelas.


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  • O Lítio (Li) é um elemento químico com número atômico 3 e está entre os elementos mais leves conhecidos no Universo. De forma geral, o Li é encontrado na natureza sob a forma de dois isótopos estáveis, o  6Li e o 7Li . O isótopo 7Li é o mais dominante e responde por cerca de 93% do Li encontrado no Universo. Devido a suas características de fragilidade, este elemento é largamente utilizado na astrofísica, sobretudo no que diz respeito ao entendimento dos processos físicos que ocorrem desde o Big Bang, passando pela evolução química de Galáxias até as estrelas.

    Na nucleossíntese primordial no momento do Big Bang (BBN), os cálculos teóricos preveem uma produção de Li juntamente com os outros elementos leves tais como o deutério e o Berílio.  Para o Li a teoria do BBN revê uma abundância primordial de log n (Li) = 2.72 dex, numa escala logarítmica relativa ao H.  A abundância de Li encontrada nas estrelas pobres em metal, ou estrelas de pop II, é assim clamado como sendo a abundância de Li primordial e apresenta a medida de log n(Li) = 2.27 dex. Já no ISM (interestellar medium ou meio interestelar), que reflete o valor atual, a abundância de Li é de log n(Li) = 3.2 dex. Esta valor é de grande importância para a nossa compreensão da evolução química do Galáxia. Os processos responsáveis pelo aumento do valor primordial para o valor presente Li (ISM) não são claramente compreendidos nos dias de hoje.

    O fato é que existe uma contribuição real de Li provenientes das estrelas gigantes de pouca massa, e esta contribuição precisa ser bem estimada se quisermos entender a evolução química da nossa Galáxia.  O principal entrave desta sequência lógica, é o aparecimento de algumas estrelas gigantes de baixa massa, de tipos espectrais G e K cujo a atmosfera é altamente enriquecido com Li.  Tais valores elevados são exatamente ao contrário do que se poderia esperar como abundancia típica para as estrelas gigantes de baixa massa, onde envelopes convectivos passam por um aprofundamento em massa (dredge-up) no qual todo o Li deveria ser diluído e apresentar abundancias em torno de log n(Li) ~ 1,4, seguindo o modelo padrão de evolução estelar.

    Na literatura, encontram-se três sugestões que tentam reconciliar os valores da abundância de Li teórica e observada nestas gigantes ricas em Li, no entanto nenhum destes traz respostas conclusivas. No presente trabalho, propomos um estudo qualitativo do estado evolutivo das estrelas ricas em Li presentes na literatura.  Neste sentido foi coletado uma de estrelas ricas em Li da literatura juntamente com a recente descoberta da primeira estrela rica em Li observada pelo satélite Kepler. O objetivo principal deste trabalho é de promover uma sólida discursão sobre o estado evolutivo baseado nas características obtidas a parir da análise sísmica do objeto observado pelo satélite Kepler.  Utilizamos traçados evolutivos e simulações feitas com o código de síntese de população TRILEGAL com o intuito de avaliar tão preciso quanto possível o estado evolutivo e a estrutura interna deste grupo de estrelas. Os resultados apontam para um tempo característico muito curto, quando comparado com a escala evolutiva, referente ao enriquecimento destas estrelas.

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  • FLÁVIO MAUX VIANNA DA SILVA
  • "Estudo do Fluxo de Neutrino Solar Com o Código Evolutivo de Toulouse - Geneva"

  • Orientador : JOSE DIAS DO NASCIMENTO JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE DIAS DO NASCIMENTO JUNIOR
  • MATTHIEU SEBASTIEN CASTRO
  • JOSÉ RONALDO PEREIRA DA SILVA
  • Data: 24/04/2014

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  • O estudo do neutrino solar é muito importante para uma melhor compreensão sobre o conjunto de reações nucleares que ocorre no interior do Sol e nas estrelas do tipo solar.  O fluxo de neutrino também proporciona uma  melhor compreensão da estrutura estelar como um todo. Nesta dissertação, analisamos o fluxo de neutrinos em um modelo Solar com intuito de determinar e verificar a distribuição do fluxo do ponto de vista estatístico, uma vez que este fluxo depende das distribuições intrínsecas de velocidades das partículas no plasma estelar.  A principal ferramenta desta analise foi o código de evolução estelar Toulouse-Geneva  (Stellar Evolution Code, ou TGEC), o qual permite-nos obter os valores do fluxo de neutrino por reação e por camada  no  interior do Sol e  assim podemos comparar com os resultados observacionais para o fluxo de neutrino  detectado a partir de experimentos com base no (Homestake), (SAGE, Gallex/GNO) e água (SNO). Nosso resultado mostra a distribuição final para o fluxo de neutrinos e expõem as equações relacionadas com este fluxo e que estão presentes no TGEC.

     


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  • O estudo do neutrino solar é muito importante para uma melhor compreensão sobre o conjunto de reações nucleares que ocorre no interior do Sol e nas estrelas do tipo solar.  O fluxo de neutrino também proporciona uma  melhor compreensão da estrutura estelar como um todo. Nesta dissertação, analisamos o fluxo de neutrinos em um modelo Solar com intuito de determinar e verificar a distribuição do fluxo do ponto de vista estatístico, uma vez que este fluxo depende das distribuições intrínsecas de velocidades das partículas no plasma estelar.  A principal ferramenta desta analise foi o código de evolução estelar Toulouse-Geneva  (Stellar Evolution Code, ou TGEC), o qual permite-nos obter os valores do fluxo de neutrino por reação e por camada  no  interior do Sol e  assim podemos comparar com os resultados observacionais para o fluxo de neutrino  detectado a partir de experimentos com base no (Homestake), (SAGE, Gallex/GNO) e água (SNO). Nosso resultado mostra a distribuição final para o fluxo de neutrinos e expõem as equações relacionadas com este fluxo e que estão presentes no TGEC.

     

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  • JOSE CRISANTO DA COSTA NETO
  • Efeito Nernst Anômalo em Materiais com Anisotropia Magnetocristalina (110)

  • Orientador : CARLOS CHESMAN DE ARAUJO FEITOSA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CARLOS CHESMAN DE ARAUJO FEITOSA
  • CLAUDIONOR GOMES BEZERRA
  • EDSON PASSAMANI CAETANO
  • Data: 09/05/2014

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  • Quando um material ferromagnético é submetido a um gradiente de temperatura e a um campo magnético surge o chamado efeito Nernst-Anômalo, medido por uma voltagem na amostra magnética. Este efeito atualmente vem sendo investigado em materiais para aplicação em spintrônica e caloritrônica [24]. Atualmente os materiais chamados de Heusler, são os mais promissores para essa nova área de pesquisa. Neste trabalho investigamos as curvas de voltagem associadas ao efeito Nernst-Anômalo com anisotropia magneto-cristalina, voltagem versus campo magnético aplicado, e voltagem versus ângulo planar. Analisamos três tipos de anisotropia, anisotropia cúbica (100) que apresenta simetria C4 , anisotropia uniaxial que também possui simetria do tipo C4 e a anisotropia cúbica (110) que é C2. O objetivo foi comprovar que o uso da anisotropia cúbica (110) é equivalente a anisotropia (100) adicionada de uma uniaxial, especificamente, quando a constante de anisotropia uniaxial é considerada grande, cerca de 50% da constante da anisotropia cúbica (100) e o eixo fácil está a 90º do eixo fácil da (100). Os resultados demonstram essa total equivalência e produz uma nova interpretação com o uso da anisotropia cúbica (110).


  • Mostrar Abstract
  • Quando um material ferromagnético é submetido a um gradiente de temperatura e a um campo magnético surge o chamado efeito Nernst-Anômalo, medido por uma voltagem na amostra magnética. Este efeito atualmente vem sendo investigado em materiais para aplicação em spintrônica e caloritrônica [24]. Atualmente os materiais chamados de Heusler, são os mais promissores para essa nova área de pesquisa. Neste trabalho investigamos as curvas de voltagem associadas ao efeito Nernst-Anômalo com anisotropia magneto-cristalina, voltagem versus campo magnético aplicado, e voltagem versus ângulo planar. Analisamos três tipos de anisotropia, anisotropia cúbica (100) que apresenta simetria C4 , anisotropia uniaxial que também possui simetria do tipo C4 e a anisotropia cúbica (110) que é C2. O objetivo foi comprovar que o uso da anisotropia cúbica (110) é equivalente a anisotropia (100) adicionada de uma uniaxial, especificamente, quando a constante de anisotropia uniaxial é considerada grande, cerca de 50% da constante da anisotropia cúbica (100) e o eixo fácil está a 90º do eixo fácil da (100). Os resultados demonstram essa total equivalência e produz uma nova interpretação com o uso da anisotropia cúbica (110).

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  • ANNA CECÍLIA DANTAS DE MEDEIROS
  • "Anisotropia Magnética (110) em Nanofilmes de Permalloy Sobre MgO(100)"

  • Orientador : CARLOS CHESMAN DE ARAUJO FEITOSA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CARLOS CHESMAN DE ARAUJO FEITOSA
  • MARCIO ASSOLIN CORREA
  • FERNANDO PELEGRINI
  • Data: 30/05/2014

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  •  

                O estudo e obtenção de sistemas nanoestruturados compostos por materiais magnéticos tem se mostrado uma área de grande interesse científico e tecnológico. Materiais magnéticos macios, em especial, tem tido grande importância no desenvolvimento de dispositivos magnéticos. Entre esse tipo de materiais cabe-nos destacar o uso de ligas de Ni e Fe, conhecidas como Permalloy. Neste trabalho apresentamos resultados de medidas de caracterização estrutural e magnética em filmes nanométricos de Permalloy (Ni81Fe19), conhecido por ser um material com alta permeabilidade magnética, baixa coercividade e pequena anisotropia magneto-cristalina, depositado em substratos de MgO(100). A técnica de Magnetron Sputtering foi utilizada na obtenção das amostras com espessuras variando entre 9 – 150nm. As técnicas de Difratometria de Raios-X em alto e baixo ângulo foram empregadas para confirmar a orientação cristalográfica e espessura dos filmes. Com o intuito de investigar as propriedades magnéticas dos filmes foram usadas as técnicas de Magnetometria de Amostra Vibrante (VSM), Ressonância Ferromagnética Eletrônica (FMR) e Magnetoimpedância. As curvas de magnetização revelaram a presença de anisotropia para os filmes de Py/MgO(100), de onde verificou-se a ocorrência de três eixos distintos – um eixo-fácil para θH=0°, um eixo-duro para θH=45° e um eixo intermediário para θH=90°. Os resultados obtidos das técnicas de FMR e Magnetoimpedância confirmam que há também três eixos distintos, isto é, há uma simetria tipo C2. Propomos então, para esses resultados, a interpretação de que a anisotropia magnética do Py/MgO(100) seja do tipo C2 simples, isto é, uma anisotropia magnética cúbica tipo (110).


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                O estudo e obtenção de sistemas nanoestruturados compostos por materiais magnéticos tem se mostrado uma área de grande interesse científico e tecnológico. Materiais magnéticos macios, em especial, tem tido grande importância no desenvolvimento de dispositivos magnéticos. Entre esse tipo de materiais cabe-nos destacar o uso de ligas de Ni e Fe, conhecidas como Permalloy. Neste trabalho apresentamos resultados de medidas de caracterização estrutural e magnética em filmes nanométricos de Permalloy (Ni81Fe19), conhecido por ser um material com alta permeabilidade magnética, baixa coercividade e pequena anisotropia magneto-cristalina, depositado em substratos de MgO(100). A técnica de Magnetron Sputtering foi utilizada na obtenção das amostras com espessuras variando entre 9 – 150nm. As técnicas de Difratometria de Raios-X em alto e baixo ângulo foram empregadas para confirmar a orientação cristalográfica e espessura dos filmes. Com o intuito de investigar as propriedades magnéticas dos filmes foram usadas as técnicas de Magnetometria de Amostra Vibrante (VSM), Ressonância Ferromagnética Eletrônica (FMR) e Magnetoimpedância. As curvas de magnetização revelaram a presença de anisotropia para os filmes de Py/MgO(100), de onde verificou-se a ocorrência de três eixos distintos – um eixo-fácil para θH=0°, um eixo-duro para θH=45° e um eixo intermediário para θH=90°. Os resultados obtidos das técnicas de FMR e Magnetoimpedância confirmam que há também três eixos distintos, isto é, há uma simetria tipo C2. Propomos então, para esses resultados, a interpretação de que a anisotropia magnética do Py/MgO(100) seja do tipo C2 simples, isto é, uma anisotropia magnética cúbica tipo (110).

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  • ANA KAROLLINA GOMES DE ARAUJO
  • Deposição de filmes magnéticos por gaiola catódica.

  • Orientador : ARTUR DA SILVA CARRICO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ARTUR DA SILVA CARRICO
  • SUZANA NOBREGA DE MEDEIROS
  • VAGNER EUSTÁQUIO DE CARVALHO
  • Data: 25/07/2014

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  • Filmes de nitreto de ferro, com centenas de nanometros de espessura foram depositados pelo método de deposição/nitretação por Gaiola Catódica utilizando um plasma de N2/H2 sobre um substrato de vidro comum. A estrutura, morfologia da superfície e propriedades magnéticas foram investigadas com o uso de Difratometria de Raio-X (DRX), Microscopia de Força Atômica (MFA) e Magnetômetro de Amostra Vibrante (MAV). A DRX exibe a formação da fase γ’’FeN e mistura de fases ζFe2N + ɛFe3N. A magnetização de saturação e coercividade dos filmes de nitreto de ferro dependem da morfologia, composição, tamanho de grão e temperatura de tratamento. Com o aumento da temperatura de 250 para 350 ºC, a magnetização de saturação e a coercividade na direção paralela à superfície dos filmes também aumentam em proporção relativa. Isto pode ser atribuído aos tamanhos de grãos e às diferentes fases formadas, já que fases ricas em ferro como ɛFe3N surgem com frequência maior em temperaturas de tratamento mais elevadas. Neste estudo foi possível a deposição de filmes de boa adesão e boas propriedades magnéticas com grande aplicação em dispositivos magnéticos por um método novo e de baixo custo.

     

     


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  • Filmes de nitreto de ferro, com centenas de nanometros de espessura foram depositados pelo método de deposição/nitretação por Gaiola Catódica utilizando um plasma de N2/H2 sobre um substrato de vidro comum. A estrutura, morfologia da superfície e propriedades magnéticas foram investigadas com o uso de Difratometria de Raio-X (DRX), Microscopia de Força Atômica (MFA) e Magnetômetro de Amostra Vibrante (MAV). A DRX exibe a formação da fase γ’’FeN e mistura de fases ζFe2N + ɛFe3N. A magnetização de saturação e coercividade dos filmes de nitreto de ferro dependem da morfologia, composição, tamanho de grão e temperatura de tratamento. Com o aumento da temperatura de 250 para 350 ºC, a magnetização de saturação e a coercividade na direção paralela à superfície dos filmes também aumentam em proporção relativa. Isto pode ser atribuído aos tamanhos de grãos e às diferentes fases formadas, já que fases ricas em ferro como ɛFe3N surgem com frequência maior em temperaturas de tratamento mais elevadas. Neste estudo foi possível a deposição de filmes de boa adesão e boas propriedades magnéticas com grande aplicação em dispositivos magnéticos por um método novo e de baixo custo.

     

     

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  • ED EK SOARES SILVA
  • Avaliando a distribuição de massa e a ocorrência de exoplanetas Jovianos nas estrelas subgigantes.

  • Orientador : JOSE DIAS DO NASCIMENTO JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE DIAS DO NASCIMENTO JUNIOR
  • MATTHIEU SEBASTIEN CASTRO
  • EDER MARTIOLI
  • Data: 12/09/2014

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  • O estudo dos planetas extra solares tem sido um grande esforço da astronomia moderna. A velocidade radial é um dos métodos mais eficientes e por intermédio deste método foram descobertos muitos exoplanetas em torno de estrelas com uma distribuição de massa concentrada principalmente entre 0,7 e 1,3 massas solares (California and Carnegie Planet Search - CCPS; Valenti & Fischer 2005). Entre 2004 e 2010 Johnson et al. (2013) apresenta uma realidade diferente e a distribuição de massa das estrelas hospedeiras de exoplanetas mostra uma frequência acima do intevalo do resultado anterior, além de uma correlação entre a massa estelar e a ocorrência de planetas Jovianos. A divergência das massa das estrelas subgigantes levanta a possibilidade de que as medidas da massa das subgigantes tenham sido superestimadas, causando um erro sistemático. No presente estudo, analisamos este problema a partir do uso de um modelo de síntese populacional estelar. Este modelo reproduz a distribuição de estrelas em todo o céu e gera a distribuição sintética das massas estelares, que por sua vez pode ser comparada com as massas produzidas pelos estudos anteriores para as subgigantes com exoplanetas. Nossa análise resulta no entendimento que esta discrepância é proveniente de um efeitos de seleção na amostra e isto apresenta um impacto na determinação da ocorrência de exoplanetas Jovianos em torno das estrelas subgigantes.


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  • O estudo dos planetas extra solares tem sido um grande esforço da astronomia moderna. A velocidade radial é um dos métodos mais eficientes e por intermédio deste método foram descobertos muitos exoplanetas em torno de estrelas com uma distribuição de massa concentrada principalmente entre 0,7 e 1,3 massas solares (California and Carnegie Planet Search - CCPS; Valenti & Fischer 2005). Entre 2004 e 2010 Johnson et al. (2013) apresenta uma realidade diferente e a distribuição de massa das estrelas hospedeiras de exoplanetas mostra uma frequência acima do intevalo do resultado anterior, além de uma correlação entre a massa estelar e a ocorrência de planetas Jovianos. A divergência das massa das estrelas subgigantes levanta a possibilidade de que as medidas da massa das subgigantes tenham sido superestimadas, causando um erro sistemático. No presente estudo, analisamos este problema a partir do uso de um modelo de síntese populacional estelar. Este modelo reproduz a distribuição de estrelas em todo o céu e gera a distribuição sintética das massas estelares, que por sua vez pode ser comparada com as massas produzidas pelos estudos anteriores para as subgigantes com exoplanetas. Nossa análise resulta no entendimento que esta discrepância é proveniente de um efeitos de seleção na amostra e isto apresenta um impacto na determinação da ocorrência de exoplanetas Jovianos em torno das estrelas subgigantes.

Teses
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  • PEDRO DA CUNHA FERREIRA
  • "Estudo da Interação no Setor Escuro Através do Parâmetro de Hubble",

  • Orientador : JOEL CAMARA DE CARVALHO FILHO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JAILSON SOUZA DE ALCANIZ
  • JANILO SANTOS
  • JOEL CAMARA DE CARVALHO FILHO
  • JOSE ADEMIR SALES DE LIMA
  • NILZA PIRES
  • Data: 13/02/2014

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  • Uma abordagem possível para o problema da coincidência cosmológica é permitir que a matéria escura e a energia escura interajam uma com a outra também de forma não gravitacional. Nesta tese são consideradas duas classes gerais para tal interação, caracterizadas por um parâmetro de interação constante ( e ), e a sua capacidade de solucionar o problema da coincidência é avaliada. Em seguida, é determinada a precisão média necessária para distinguir modelos cosmológicos com interação do modelo padrão CDM a partir de dados da taxa de expansão cósmica . Esta análise é realizada em dois níveis: por meio de simulações de Monte Carlo baseadas em modelos com interação, em que amostras de  com diferentes precisões são geradas, e através de um método semi-analítico que calcula a propagação de erros dos parâmetros  e  em função do erro em . Mostra-se que a abordagem semi-analítica concorda com as simulações e que para detectar uma interação usando somente dados de  estes devem atingir uma precisão melhor do que 1% se o parâmetro  for da ordem daquele indicado pelas determinações mais recentes (). Isso significa que, dentre os projetos observacionais planejados/futuros, o Wide Field Infrared Survey Telescope tem a melhor chance de detectar uma interação, embora a um nível de significância baixo. Para determinar de forma mais segura a existência de uma interação seria preciso combinar os dados da expansão com outros observáveis.


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  • Uma abordagem possível para o problema da coincidência cosmológica é permitir que a matéria escura e a energia escura interajam uma com a outra também de forma não gravitacional. Nesta tese são consideradas duas classes gerais para tal interação, caracterizadas por um parâmetro de interação constante ( e ), e a sua capacidade de solucionar o problema da coincidência é avaliada. Em seguida, é determinada a precisão média necessária para distinguir modelos cosmológicos com interação do modelo padrão CDM a partir de dados da taxa de expansão cósmica . Esta análise é realizada em dois níveis: por meio de simulações de Monte Carlo baseadas em modelos com interação, em que amostras de  com diferentes precisões são geradas, e através de um método semi-analítico que calcula a propagação de erros dos parâmetros  e  em função do erro em . Mostra-se que a abordagem semi-analítica concorda com as simulações e que para detectar uma interação usando somente dados de  estes devem atingir uma precisão melhor do que 1% se o parâmetro  for da ordem daquele indicado pelas determinações mais recentes (). Isso significa que, dentre os projetos observacionais planejados/futuros, o Wide Field Infrared Survey Telescope tem a melhor chance de detectar uma interação, embora a um nível de significância baixo. Para determinar de forma mais segura a existência de uma interação seria preciso combinar os dados da expansão com outros observáveis.

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  • MARIA LIDUINA DAS CHAGAS
  • Rotação Diferencial em Estrelas do Tipo Solar.

  • Orientador : JOSE RENAN DE MEDEIROS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE RENAN DE MEDEIROS
  • BRUNO LEONARDO CANTO MARTINS
  • DANIEL BRITO DE FREITAS
  • ADRIANA BENETTI MARQUES VALIO
  • EDUARDO JANOT PACHECO
  • Data: 07/04/2014

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  •      A rotação diferencial superficial é um importante parâmetro para a compreensão do dínamo hidromagnético estelar, instabilidades e processos de transportes no interior estelar, bem como fornece subsídios para um melhor tratamento das marés em binárias próximas e sistemas estrela-planeta. As missões espaciais MOST, CoRoT e Kepler têm fornecido uma grande e homogênea quantidade de dados. O que permite, pela primeira vez, o estudo da rotação diferencial em amostras estatisticamente robustas cobrindo quase todos os estágios da evolução estelar. Nesta tese, nós desenvolvemos e apresentamos um método para medir o limite inferior para a amplitude da rotação diferencial a partir de séries fotométricas igualmente espaçadas, tais como aquelas obtidas pelas missões espaciais supracitadas. O modelo foi concebido para ser aplicado em estrelas do tipo solar cuja modulação ótica é dominada pelo efeito das manchas estelares. As estrelas são selecionadas a partir de uma auto-correlação das séries temporais, o que permite uma determinação precisa dos períodos de rotação das manchas. Um modelo simples de mancha é aplicado juntamente com critérios de informação bayesiana para selecionar, preliminarmente, os intervalos das séries temporais que mostram evidências de rotação diferencial com manchas de área quase constante. A significância da rotação diferencial detectada e as medidas de sua amplitude e incertezas são obtidas por análise a posteriori bayesiana, em uma aproximação Monte Carlo via cadeias de Markov (MCMC). Aplicamos nosso método para o Sol e outras oito estrelas para as quais a modelagem de manchas foi anteriormente realizada. Obtivemos então a rotação diferencial e comparamos os resultados obtidos pelo nosso método com aqueles já conhecidos na literatura. Entre os principais resultados deste trabalho, encontramos que auto-correlação é um método simples e eficaz para seleção de estrelas com um sinal rotacional coerente, pré-requisito para uma medida de rotação diferencial por meio de modelagem de manchas. Para uma análise adequada de MCMC é necessário levar em consideração a forte correlação entre diferentes parâmetros existentes na modelagem de manchas. Para a estrela hospedeira de planeta Kepler-30, encontramos um baixo limite para uma amplitude relativa de rotação diferencial. Também, confirmamos ainda que o nosso modelo não é adequado para medir a rotação diferencial do Sol como uma estrela, na banda ótica, devido à rápida evolução de suas regiões fotosféricas ativas. Em geral, o nosso modelo funciona bem em comparação com os mais sofisticados procedimentos até agora utilizados no estudo da rotação diferencial estelar.


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  •      A rotação diferencial superficial é um importante parâmetro para a compreensão do dínamo hidromagnético estelar, instabilidades e processos de transportes no interior estelar, bem como fornece subsídios para um melhor tratamento das marés em binárias próximas e sistemas estrela-planeta. As missões espaciais MOST, CoRoT e Kepler têm fornecido uma grande e homogênea quantidade de dados. O que permite, pela primeira vez, o estudo da rotação diferencial em amostras estatisticamente robustas cobrindo quase todos os estágios da evolução estelar. Nesta tese, nós desenvolvemos e apresentamos um método para medir o limite inferior para a amplitude da rotação diferencial a partir de séries fotométricas igualmente espaçadas, tais como aquelas obtidas pelas missões espaciais supracitadas. O modelo foi concebido para ser aplicado em estrelas do tipo solar cuja modulação ótica é dominada pelo efeito das manchas estelares. As estrelas são selecionadas a partir de uma auto-correlação das séries temporais, o que permite uma determinação precisa dos períodos de rotação das manchas. Um modelo simples de mancha é aplicado juntamente com critérios de informação bayesiana para selecionar, preliminarmente, os intervalos das séries temporais que mostram evidências de rotação diferencial com manchas de área quase constante. A significância da rotação diferencial detectada e as medidas de sua amplitude e incertezas são obtidas por análise a posteriori bayesiana, em uma aproximação Monte Carlo via cadeias de Markov (MCMC). Aplicamos nosso método para o Sol e outras oito estrelas para as quais a modelagem de manchas foi anteriormente realizada. Obtivemos então a rotação diferencial e comparamos os resultados obtidos pelo nosso método com aqueles já conhecidos na literatura. Entre os principais resultados deste trabalho, encontramos que auto-correlação é um método simples e eficaz para seleção de estrelas com um sinal rotacional coerente, pré-requisito para uma medida de rotação diferencial por meio de modelagem de manchas. Para uma análise adequada de MCMC é necessário levar em consideração a forte correlação entre diferentes parâmetros existentes na modelagem de manchas. Para a estrela hospedeira de planeta Kepler-30, encontramos um baixo limite para uma amplitude relativa de rotação diferencial. Também, confirmamos ainda que o nosso modelo não é adequado para medir a rotação diferencial do Sol como uma estrela, na banda ótica, devido à rápida evolução de suas regiões fotosféricas ativas. Em geral, o nosso modelo funciona bem em comparação com os mais sofisticados procedimentos até agora utilizados no estudo da rotação diferencial estelar.

3
  • RÍZIA RODRIGUES DA SILVA
  • Rotação e processos de acreção e coalescência em sistemas planetários e sistemas binários.

  • Orientador : JOSE RENAN DE MEDEIROS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANTONIO CARLOS DA SILVA MIRANDA
  • BRUNO LEONARDO CANTO MARTINS
  • CARLOS ALBERTO TORRES
  • DANIEL BRITO DE FREITAS
  • JOSE RENAN DE MEDEIROS
  • Data: 08/04/2014

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  • Resumo

     

     

     

    A descoberta de estrelas gigantes nas regiões espectrais G e K, apresentando rotação de moderada a rápida e um comportamento simples, ou seja com velocidade radial constante, representa hoje um importante tópico de estudos em Astrofísica Estelar. Na realidade, tal rotação anômala viola claramente as predições teóricas sobre a evolução da rotação estelar, uma vez que em estágios avançados da evolução espera-se que as estrelas simples apresentem essencialmente baixos valores de rotação, devido à própria expansão evolucionária. Tal propriedade é bem estabelecida do ponto de vista observacional, com diferentes estudos mostrando que para as estrelas gigantes simples de tipos espectrais G e K os valores da rotação são tipicamente menores do que 5kms-1. Esta Tese busca uma contribuição efetiva para a solução do paradigma acima descrito, tendo como objetivo a busca por estrelas simples de tipos espectrais G e K com rotação anômala, ou seja rotação de moderada a rápida, em outras classes de luminosidade. Neste contexto, analisamos uma amostra composta por 2010 estrelas aparentemente simples, de classes de luminosidade IV, III, II e Ib, com tipos espectrais G e K, com medidas de velocidade de rotação projetada v sin i e velocidade radial obtidas a partir de observações realizadas pelo espectrômetro CORAVEL. Como primeiro resultado de impacto descobrimos a presença de rotações anômalas também em estrelas subgigantes, gigantes brilhantes e supergigantes, ou seja estrelas de classes de luminosidade IV, II e Ib, em contraste com estudos anteriores que haviam reportado rotações anômalas apenas entre as gigantes clássicas de classe de luminosidade III. Tal aspecto se reveste de grande relevância, pois nos permite analisar a presença de rotações anômalas em diferentes intervalos de massa estelar, uma vez que as classes de luminosidade aqui consideradas cobrem um intervalo em massa compreendido entre 0,80 e 20Msolar, aproximadamente. No total, foram descobertas 1 subgigante, 11 gigantes, 3 gigantes brilhantes e 6 supergigantes Ib, nas regiões espectrais G e K, apresentando valores de v sin i≥10kms-1 e comportamento simples. Este total de 21 estrelas corresponde a uma frequência de 1,04% de estrelas evoluídas simples com rotações anômalas, entre as estrelas G e K das referidas classes de luminosidades, listadas no Bright Star Catalog, que é completo até magnitude visual 6.3.

    Face a estas novas descobertas, com base em uma amostra completa em magnitude visual, como aquela do Bright Star Catalog, realizamos uma análise estatística comparativa usando o teste Kolmogorov- Smirnov, de onde concluímos que as distribuições  da velocidade rotacional, v sin i, para estrelas com rotações anômalas nas classes de luminosidade III e II, são similares às distribuições de v sin i para sistemas binários espectroscópicos com componentes evoluídas do mesmo tipo espectral e classe de luminosidade. Tal resultado indica que o processo de coalescência entre estrelas de um sistema binário pode ser um possível mecanismo para explicar o excesso de rotação observado em estrelas anômalas, pelo menos entre as gigantes e gigantes brilhantes, onde o excesso de rotação estaria associado à transferência de momentum angular para a estrela resultante da fusão. Outro resultado relevante da presente Tese, diz respeito ao comportamento do fluxo de emissão em infravermelho na maioria das estrelas com rotação anômala aqui estudadas, onde 12 estrelas da amostra tendem a apresentar um excesso no IR, quando comparadas com estrelas simples com baixas rotações, dentro da respectiva classe de luminosidade. Tal propriedade representa um vínculo adicional na busca dos mecanismos físicos responsáveis pela rotação anômala observada, uma vez que estudos teóricos recentes mostram que a acreção de objetos de massa sub-estelar, tal como planetas gigantes e anãs marrons, por uma estrela pode elevar significativamente a rotação da estrela acretora e produzir um disco de poeira em torno desta. Este último resultado parece apontar nessa direção, uma vez que não é esperado que discos de poeira surgidos durante o estágio de formação estelar possam sobreviver até os estágios da subgigantes, gigantes e supergigantes Ib. Em síntese, nesta Tese, além da descoberta de estrelas simples G e K com rotações anomalamente elevadas em relação àquilo previsto pela teoria de evolução estelar, nas classes de luminosidade IV, II e Ib, apresentamos também a frequência dessas estrelas numa amostra completa até pelo menos magnitude visual 6.3. Apresentamos, ainda, sólidas evidências de que processos de coalescência em sistemas binários estelares e processos de acreção de anãs marrons ou planetas gigantes por estrelas podem atuar como mecanismos responsáveis pelo referido fenômeno de rotações anômalas em estrelas simples evoluídas.

     


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    A descoberta de estrelas gigantes nas regiões espectrais G e K, apresentando rotação de moderada a rápida e um comportamento simples, ou seja com velocidade radial constante, representa hoje um importante tópico de estudos em Astrofísica Estelar. Na realidade, tal rotação anômala viola claramente as predições teóricas sobre a evolução da rotação estelar, uma vez que em estágios avançados da evolução espera-se que as estrelas simples apresentem essencialmente baixos valores de rotação, devido à própria expansão evolucionária. Tal propriedade é bem estabelecida do ponto de vista observacional, com diferentes estudos mostrando que para as estrelas gigantes simples de tipos espectrais G e K os valores da rotação são tipicamente menores do que 5kms-1. Esta Tese busca uma contribuição efetiva para a solução do paradigma acima descrito, tendo como objetivo a busca por estrelas simples de tipos espectrais G e K com rotação anômala, ou seja rotação de moderada a rápida, em outras classes de luminosidade. Neste contexto, analisamos uma amostra composta por 2010 estrelas aparentemente simples, de classes de luminosidade IV, III, II e Ib, com tipos espectrais G e K, com medidas de velocidade de rotação projetada v sin i e velocidade radial obtidas a partir de observações realizadas pelo espectrômetro CORAVEL. Como primeiro resultado de impacto descobrimos a presença de rotações anômalas também em estrelas subgigantes, gigantes brilhantes e supergigantes, ou seja estrelas de classes de luminosidade IV, II e Ib, em contraste com estudos anteriores que haviam reportado rotações anômalas apenas entre as gigantes clássicas de classe de luminosidade III. Tal aspecto se reveste de grande relevância, pois nos permite analisar a presença de rotações anômalas em diferentes intervalos de massa estelar, uma vez que as classes de luminosidade aqui consideradas cobrem um intervalo em massa compreendido entre 0,80 e 20Msolar, aproximadamente. No total, foram descobertas 1 subgigante, 11 gigantes, 3 gigantes brilhantes e 6 supergigantes Ib, nas regiões espectrais G e K, apresentando valores de v sin i≥10kms-1 e comportamento simples. Este total de 21 estrelas corresponde a uma frequência de 1,04% de estrelas evoluídas simples com rotações anômalas, entre as estrelas G e K das referidas classes de luminosidades, listadas no Bright Star Catalog, que é completo até magnitude visual 6.3.

    Face a estas novas descobertas, com base em uma amostra completa em magnitude visual, como aquela do Bright Star Catalog, realizamos uma análise estatística comparativa usando o teste Kolmogorov- Smirnov, de onde concluímos que as distribuições  da velocidade rotacional, v sin i, para estrelas com rotações anômalas nas classes de luminosidade III e II, são similares às distribuições de v sin i para sistemas binários espectroscópicos com componentes evoluídas do mesmo tipo espectral e classe de luminosidade. Tal resultado indica que o processo de coalescência entre estrelas de um sistema binário pode ser um possível mecanismo para explicar o excesso de rotação observado em estrelas anômalas, pelo menos entre as gigantes e gigantes brilhantes, onde o excesso de rotação estaria associado à transferência de momentum angular para a estrela resultante da fusão. Outro resultado relevante da presente Tese, diz respeito ao comportamento do fluxo de emissão em infravermelho na maioria das estrelas com rotação anômala aqui estudadas, onde 12 estrelas da amostra tendem a apresentar um excesso no IR, quando comparadas com estrelas simples com baixas rotações, dentro da respectiva classe de luminosidade. Tal propriedade representa um vínculo adicional na busca dos mecanismos físicos responsáveis pela rotação anômala observada, uma vez que estudos teóricos recentes mostram que a acreção de objetos de massa sub-estelar, tal como planetas gigantes e anãs marrons, por uma estrela pode elevar significativamente a rotação da estrela acretora e produzir um disco de poeira em torno desta. Este último resultado parece apontar nessa direção, uma vez que não é esperado que discos de poeira surgidos durante o estágio de formação estelar possam sobreviver até os estágios da subgigantes, gigantes e supergigantes Ib. Em síntese, nesta Tese, além da descoberta de estrelas simples G e K com rotações anomalamente elevadas em relação àquilo previsto pela teoria de evolução estelar, nas classes de luminosidade IV, II e Ib, apresentamos também a frequência dessas estrelas numa amostra completa até pelo menos magnitude visual 6.3. Apresentamos, ainda, sólidas evidências de que processos de coalescência em sistemas binários estelares e processos de acreção de anãs marrons ou planetas gigantes por estrelas podem atuar como mecanismos responsáveis pelo referido fenômeno de rotações anômalas em estrelas simples evoluídas.

     

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  • HEYDSON HENRIQUE BRITO DA SILVA
  • SETOR ESCURO DO UNIVERSO: UMA ANÁLISE TERMODINÂMICA

  • Orientador : RAIMUNDO SILVA JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FRANCISCO DE ASSIS DE BRITO
  • JAILSON SOUZA DE ALCANIZ
  • JANILO SANTOS
  • MADRAS VISWANATHAN GANDHI MOHAN
  • RAIMUNDO SILVA JUNIOR
  • Data: 16/04/2014

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    O setor escuro é um dos grandes mistérios da cosmologia moderna e a compreensão da sua natureza deve introduzir novas concepções que vão além da física que conhecemos. No entanto, várias hipóteses têm sido apresentadas para descrever o comportamento das componentes deste setor, a saber: energia e matéria escuras. Uma das hipóteses é assumir a componente de energia escura como um fluido relativístico com equação de estado p=w \rho, sendo p a pressão, \rho a densidade de energia e w o parâmetro da equação de estado (EoS). Nesta tese iremos propor inicialmente um tratamento termodinâmico para a energia escura considerando o parâmetro da EoS  variável no tempo em parametrizações bem conhecidas para os casos em que o potencial químico do fluido é nulo e não nulo; constituindo assim uma generalização onde abordagens apresentadas na literatura aparecem como casos particulares. Neste tratamento observamos que w variável mimetiza o comportamento de um fluido com viscosidade volumar. Como resultado, vínculos termodinâmicos serão impostos aos parâmetros da EoS (w) no contexto da positividade da entropia total e da segunda lei da termodinâmica. Uma análise mais ampla será investigada ao incluir vínculos observacionais, de modo que os valores permitidos serão ainda mais restritos e, permitir a interação entre as componentes do setor escuro, ou seja, energia escura decaia em matéria escura e vice-versa. 


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    O setor escuro é um dos grandes mistérios da cosmologia moderna e a compreensão da sua natureza deve introduzir novas concepções que vão além da física que conhecemos. No entanto, várias hipóteses têm sido apresentadas para descrever o comportamento das componentes deste setor, a saber: energia e matéria escuras. Uma das hipóteses é assumir a componente de energia escura como um fluido relativístico com equação de estado p=w \rho, sendo p a pressão, \rho a densidade de energia e w o parâmetro da equação de estado (EoS). Nesta tese iremos propor inicialmente um tratamento termodinâmico para a energia escura considerando o parâmetro da EoS  variável no tempo em parametrizações bem conhecidas para os casos em que o potencial químico do fluido é nulo e não nulo; constituindo assim uma generalização onde abordagens apresentadas na literatura aparecem como casos particulares. Neste tratamento observamos que w variável mimetiza o comportamento de um fluido com viscosidade volumar. Como resultado, vínculos termodinâmicos serão impostos aos parâmetros da EoS (w) no contexto da positividade da entropia total e da segunda lei da termodinâmica. Uma análise mais ampla será investigada ao incluir vínculos observacionais, de modo que os valores permitidos serão ainda mais restritos e, permitir a interação entre as componentes do setor escuro, ou seja, energia escura decaia em matéria escura e vice-versa. 

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  • ANDRÉ AFONSO ARAÚJO MARINHO
  • Aplicações da q-Álgebra em Física da Matéria Condensada

  • Orientador : CARLOS CHESMAN DE ARAUJO FEITOSA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CARLOS CHESMAN DE ARAUJO FEITOSA
  • FRANCISCO DE ASSIS DE BRITO
  • LINCOLN RODRIGUES SAMPAIO DE ARAÚJO
  • MADRAS VISWANATHAN GANDHI MOHAN
  • RAIMUNDO SILVA JUNIOR
  • Data: 25/04/2014

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  • Abordamos a generalização das quantidades termodinâmicas q-deformadas, através da q-álgebra que descreve uma álgebra generalizada para bósons e férmions. A motivação para o nosso estudo surge do interesse de fortalecer nossas idéias iniciais, e de uma possível aplicação experimental. Em nossa jornada, conhecemos uma generalização recentemente proposta ao formalismo do q-cálculo, que é a aplicação de uma seqüência generalizada, descrita por dois parâmetros de deformação reais positivos e independentes q1 e q2, conhecidos por osciladores de Fibonacci. Aplicamos ao conhecido problema do diamagnetismo de Landau imerso em um espaço D-dimensional, que ainda gera boas discussões por sua natureza, e a dependência com o número de dimensões D, nos possibilita futuramente estendermos a sua aplicação para sistemas extra-dimensionais, tais como a Cosmologia Moderna, a Física de Partículas e Teoria de Cordas. Comparamos nossos resultados com alguns obtidos experimentalmente, apresentando grande equivalência. Aplicamos ainda o formalismo dos osciladores aos sólidos de Einstein e Debye, fortalecendo a interpretação da q- deformação atuando como um fator de perturbação ou impureza, num determinado sistema, modificando as propriedades do mesmo. Nossos resultados mostram que as inserções de dois parâmetros de desordem possibilitaram uma maior faixa de ajuste, ou seja, possibilitando alterar apenas a propriedade desejada, por exemplo, a condutividade térmica de um elemento sem que o mesmo perca sua essência.


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  • Abordamos a generalização das quantidades termodinâmicas q-deformadas, através da q-álgebra que descreve uma álgebra generalizada para bósons e férmions. A motivação para o nosso estudo surge do interesse de fortalecer nossas idéias iniciais, e de uma possível aplicação experimental. Em nossa jornada, conhecemos uma generalização recentemente proposta ao formalismo do q-cálculo, que é a aplicação de uma seqüência generalizada, descrita por dois parâmetros de deformação reais positivos e independentes q1 e q2, conhecidos por osciladores de Fibonacci. Aplicamos ao conhecido problema do diamagnetismo de Landau imerso em um espaço D-dimensional, que ainda gera boas discussões por sua natureza, e a dependência com o número de dimensões D, nos possibilita futuramente estendermos a sua aplicação para sistemas extra-dimensionais, tais como a Cosmologia Moderna, a Física de Partículas e Teoria de Cordas. Comparamos nossos resultados com alguns obtidos experimentalmente, apresentando grande equivalência. Aplicamos ainda o formalismo dos osciladores aos sólidos de Einstein e Debye, fortalecendo a interpretação da q- deformação atuando como um fator de perturbação ou impureza, num determinado sistema, modificando as propriedades do mesmo. Nossos resultados mostram que as inserções de dois parâmetros de desordem possibilitaram uma maior faixa de ajuste, ou seja, possibilitando alterar apenas a propriedade desejada, por exemplo, a condutividade térmica de um elemento sem que o mesmo perca sua essência.

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  • MARIA DAS GRACAS DIAS DA SILVA
  • Efeitos da Interação Dipolar na Nucleação de Vórtices em Nano-Cilindros Magnéticos

  • Orientador : ARTUR DA SILVA CARRICO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ARTUR DA SILVA CARRICO
  • JOSE HUMBERTO DE ARAUJO
  • SUZANA NOBREGA DE MEDEIROS
  • FABIO HENRIQUE SILVA SALES
  • VAMBERTO DIAS DE MELLO
  • Data: 28/07/2014

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  • Os efeitos de confinamento e acoplamento dipolar forte na estrutura de vórtices de nano-elementos ferromagnéticos é um tema de interesse atual, não apenas pelo valor puramente acadêmico, mas também pelo impacto em grande número de dispositivos da área de spintrônica. Muitos dispositivos, como nano-osciladores para transmissão de dados sem fio, podem tirar grande proveito da possibilidade de controlar o padrão magnético do núcleo do vórtice magnético. Nós relatamos um estudo teórico da nucleação de vórtices em um par de cilindros co-axiais de ferro e de Permalloy, com diâmetros desde 51nm até 141nm e espessuras de 12nm e de 21nm, separados por uma fina camada não-magnética. Cilindros isolados de ferro e Permalloy com espessura de 12nm não permitem a formação de vórtices, enquanto que cilindros de espessura de 21nm possuem vórtices quando isolados em remanência. Nossos resultados indicam que é possível controlar a estrutura magnética dos vórtices, bem como a chiralidade e polaridade relativa dos dois vórtices, pela escolha apropriada dos valores dos diâmetros e da separação dos dois cilindros ferromagnéticos. Dependendo do valor da separação entre os cilindros, a interação dipolar pode induzir a formação de vórtices em pares de cilindros de espessura de 12nm e inibir a formação de vórtices em pares de cilindros de 21nm de espessura. Além disso, nós mostramos que a rota de preparação do estado magnético em campo nulo, pode ser usada para determinar a chiralidade e polaridade relativa dos dois vórtices. Por exemplo: partindo da saturação da magnetização de um par de cilindros de ferro com diâmetro de 81nm e espessura de 21nm, na direção do eixo fácil da anisotropia uniaxial do ferro, resulta um par de vórtices com núcleo de 36nm, mesma chiralidade e mesma polaridade. Partindo do estado saturado em uma direção no plano e perpendicular ao eixo de anisotropia uniaxial, resulta um par de vórtices com núcleo de 30nm de diâmetro, com chiralidade e polaridade opostas.

    Nós relatamos também um estudo teórico do impacto de vórtices magnéticos na histerese térmica de um par de nanoelementos elípticos de ferro, de 10nm de espessura, separados por um espaçador não-magnético e acoplados com um substrato antiferromagnético por energia de troca. Nossos resultados indicam que há histerese térmica em temperatura ambiente (muito menor do que a temperatura de Curie do ferro), se o substrato for uma superfície não compensada de NiO. A histerese térmica consiste na diferença da sequência de estados magnéticos nos ramos de aquecimento e resfriamento de um ciclo térmico, e se origina na redução do valor do campo de interface em altas temperaturas, e na reestruturação das fases magnéticas impostas pela interação dipolar forte entre os dois nanoelementos de ferro. A largura da histerese térmica varia entre 500K à 100K para dimensões laterais de 125nm x 65nm e 145nm x 65nm. Focamos nos ciclos térmicos de dois estados especiais: o estado antiparalelo, com o nanoelmento em contato com o substrato alinhado na direção do campo de interface e o outro nanoelemento alinhado em direção oposta; e o estado paralelo em que os dois nanoelementos estão alinhados com o campo de interface em temperaturas baixas. Esses são os dois estados magnéticos básicos de células de memórias magnéticas de tunelamento. Mostramos que a interação dipolar confere estabilidade térmica ao estado antiparalelo e reduz a estabilidade térmica do estado paralelo. Além disso, nossos resultados indicam que um par de cilindros com dimensões de 125nm x 65nm, separados por 1.1nm, com campo de interface de 5.88kOe em temperatura de 100K, está no estado paralelo. Essa fase se mantém até 249K, quando há uma redução de 50% da magnetização devido à nucleação de um vórtice no nanoelemento com superfície livre. Pequenas variações da magnetização, devidas ao movimento do vórtice, são encontradas no ramo de aquecimento, até 600K. O estado encontrado em 600K se mantém ao longo do ramo de resfriamento, com pequenas mudanças na posição do vórtice.


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  • Os efeitos de confinamento e acoplamento dipolar forte na estrutura de vórtices de nano-elementos ferromagnéticos é um tema de interesse atual, não apenas pelo valor puramente acadêmico, mas também pelo impacto em grande número de dispositivos da área de spintrônica. Muitos dispositivos, como nano-osciladores para transmissão de dados sem fio, podem tirar grande proveito da possibilidade de controlar o padrão magnético do núcleo do vórtice magnético. Nós relatamos um estudo teórico da nucleação de vórtices em um par de cilindros co-axiais de ferro e de Permalloy, com diâmetros desde 51nm até 141nm e espessuras de 12nm e de 21nm, separados por uma fina camada não-magnética. Cilindros isolados de ferro e Permalloy com espessura de 12nm não permitem a formação de vórtices, enquanto que cilindros de espessura de 21nm possuem vórtices quando isolados em remanência. Nossos resultados indicam que é possível controlar a estrutura magnética dos vórtices, bem como a chiralidade e polaridade relativa dos dois vórtices, pela escolha apropriada dos valores dos diâmetros e da separação dos dois cilindros ferromagnéticos. Dependendo do valor da separação entre os cilindros, a interação dipolar pode induzir a formação de vórtices em pares de cilindros de espessura de 12nm e inibir a formação de vórtices em pares de cilindros de 21nm de espessura. Além disso, nós mostramos que a rota de preparação do estado magnético em campo nulo, pode ser usada para determinar a chiralidade e polaridade relativa dos dois vórtices. Por exemplo: partindo da saturação da magnetização de um par de cilindros de ferro com diâmetro de 81nm e espessura de 21nm, na direção do eixo fácil da anisotropia uniaxial do ferro, resulta um par de vórtices com núcleo de 36nm, mesma chiralidade e mesma polaridade. Partindo do estado saturado em uma direção no plano e perpendicular ao eixo de anisotropia uniaxial, resulta um par de vórtices com núcleo de 30nm de diâmetro, com chiralidade e polaridade opostas.

    Nós relatamos também um estudo teórico do impacto de vórtices magnéticos na histerese térmica de um par de nanoelementos elípticos de ferro, de 10nm de espessura, separados por um espaçador não-magnético e acoplados com um substrato antiferromagnético por energia de troca. Nossos resultados indicam que há histerese térmica em temperatura ambiente (muito menor do que a temperatura de Curie do ferro), se o substrato for uma superfície não compensada de NiO. A histerese térmica consiste na diferença da sequência de estados magnéticos nos ramos de aquecimento e resfriamento de um ciclo térmico, e se origina na redução do valor do campo de interface em altas temperaturas, e na reestruturação das fases magnéticas impostas pela interação dipolar forte entre os dois nanoelementos de ferro. A largura da histerese térmica varia entre 500K à 100K para dimensões laterais de 125nm x 65nm e 145nm x 65nm. Focamos nos ciclos térmicos de dois estados especiais: o estado antiparalelo, com o nanoelmento em contato com o substrato alinhado na direção do campo de interface e o outro nanoelemento alinhado em direção oposta; e o estado paralelo em que os dois nanoelementos estão alinhados com o campo de interface em temperaturas baixas. Esses são os dois estados magnéticos básicos de células de memórias magnéticas de tunelamento. Mostramos que a interação dipolar confere estabilidade térmica ao estado antiparalelo e reduz a estabilidade térmica do estado paralelo. Além disso, nossos resultados indicam que um par de cilindros com dimensões de 125nm x 65nm, separados por 1.1nm, com campo de interface de 5.88kOe em temperatura de 100K, está no estado paralelo. Essa fase se mantém até 249K, quando há uma redução de 50% da magnetização devido à nucleação de um vórtice no nanoelemento com superfície livre. Pequenas variações da magnetização, devidas ao movimento do vórtice, são encontradas no ramo de aquecimento, até 600K. O estado encontrado em 600K se mantém ao longo do ramo de resfriamento, com pequenas mudanças na posição do vórtice.

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  • GLADSTONE DE ALENCAR ALVES
  • O Paradoxo da Superdifusão de uma Caminhada Aleatória com Memória Exponencial

  • Orientador : MADRAS VISWANATHAN GANDHI MOHAN
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FRANCISCO GEORGE BRADY MOREIRA
  • JOSÉ CARLOS CRESSONI
  • LUCIANO RODRIGUES DA SILVA
  • MADRAS VISWANATHAN GANDHI MOHAN
  • MARCO ANTONIO ALVES DA SILVA
  • Data: 12/09/2014

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                Estudamos neste trabalho um modelo de caminhada aleatória superdifusivo com memória exponencial. Esse parece ser um resultado contraditório, uma vez que, é bem conhecido que a caminhada aleatória com correlações que decaem exponencialmente pode ser aproximada  arbitrariamente bem por um processo Markoviano e que o teorema do limite central proíbe superdifusão quando a variância do tamanho dos passos for finita. Nossa proposta para resolver o aparente paradoxo parte do princípio de que o modelo exponencial seja genuinamente não-Markoviano, devido a constante de decaimento da exponencial ser dependente de tempo. Finalmente, discutimos ideias para futuras investigações.


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                Estudamos neste trabalho um modelo de caminhada aleatória superdifusivo com memória exponencial. Esse parece ser um resultado contraditório, uma vez que, é bem conhecido que a caminhada aleatória com correlações que decaem exponencialmente pode ser aproximada  arbitrariamente bem por um processo Markoviano e que o teorema do limite central proíbe superdifusão quando a variância do tamanho dos passos for finita. Nossa proposta para resolver o aparente paradoxo parte do princípio de que o modelo exponencial seja genuinamente não-Markoviano, devido a constante de decaimento da exponencial ser dependente de tempo. Finalmente, discutimos ideias para futuras investigações.

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  • ANTONIO MARQUES DOS SANTOS
  • Análises Estatísticas em Redes Complexas Homofílicas

  • Orientador : LUCIANO RODRIGUES DA SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • LUCIANO RODRIGUES DA SILVA
  • RAIMUNDO SILVA JUNIOR
  • ANTONIO DE MACEDO FILHO
  • GABRIEL ALVES MENDES
  • MAURICIO LOPES DE ALMEIDA
  • Data: 22/12/2014

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  • Propomos um processo simples de crescimento de rede, onde a ligação preferencial contém dois parâmetros essenciais: a homofilia, tendência que locais têm de ligar-se com outros similares, bem como o número de vizinhos ligados. Este processo conjunto generaliza o modelo Barabási-Albert (BA) e o modelo homofílico de livre escala com o parâmetro de controle que ajusta o grau de importância da homofilia no processo da ligação preferencial. Isso leva ao modelo BA, modelo homofílico de escala livre, e outros interpolando ambos. Os resultados suportam uma discussão detalhada sobre os diferentes tipos de correlações, em especial a correlação fitness, que foi introduzida nesta tese, e comparações entre o modelo BA, modelo homofílico de livre escala, e nosso modelo atual, considerando suas propriedades topológicas: grau de distribuição, tempo de dependência da conectividade e o coeficiente de agregação.


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  • Propomos um processo simples de crescimento de rede, onde a ligação preferencial contém dois parâmetros essenciais: a homofilia, tendência que locais têm de ligar-se com outros similares, bem como o número de vizinhos ligados. Este processo conjunto generaliza o modelo Barabási-Albert (BA) e o modelo homofílico de livre escala com o parâmetro de controle que ajusta o grau de importância da homofilia no processo da ligação preferencial. Isso leva ao modelo BA, modelo homofílico de escala livre, e outros interpolando ambos. Os resultados suportam uma discussão detalhada sobre os diferentes tipos de correlações, em especial a correlação fitness, que foi introduzida nesta tese, e comparações entre o modelo BA, modelo homofílico de livre escala, e nosso modelo atual, considerando suas propriedades topológicas: grau de distribuição, tempo de dependência da conectividade e o coeficiente de agregação.

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  • JENNY PAOLA BRAVO CASTRILLON
  • Análise wavelet e modelo de manchas em curvas de luz estelares dos telescópios espaciais Kepler e CoRoT

  • Orientador : JOSE RENAN DE MEDEIROS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ADRIANA BENETTI MARQUES VALIO
  • ANTONIO CARLOS DA SILVA MIRANDA
  • BRUNO LEONARDO CANTO MARTINS
  • JOSE RENAN DE MEDEIROS
  • MARIA CRISTINA DE ASSIS RABELLO SOARES
  • Data: 22/12/2014

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  • Análogas às manchas e fáculas fotosféricas solares, cuja visibilidade é modulada por rotação estelar, as regiões ativas estelares consistem em grupos de manchas escuras na superfície da estrela e fáculas brilhantes causadas pelo seu campo magnético. Atualmente, as manchas estelares estão bem estabelecidas como os principais marcadores usados para estimar o período de rotação estelar. Por outro lado, o comportamento dinâmico das manchas também pode ser utilizado para analisar outros fenômenos relevantes, tais como a presença de atividade magnética e os seus ciclos. Para determinar o período de rotação estelar, identificar a presença de regiões ativas e investigar se a estrela manifesta ou não rotação diferencial, aplicamos dois métodos: uma análise wavelet e um modelo de manchas. O procedimento wavelet também é aplicado na análise de pulsações e na busca por assinaturas específicas para esta variabilidade estelar particular dentre os diferentes tipos de estrelas variáveis pulsantes.

    A transformada wavelet tem sido usada como uma ferramenta poderosa para o tratamento de vários problemas em astrofísica. Neste trabalho mostramos que a análise em tempo-frequência das curvas de luz estelares, utilizando a transformada wavelet, é uma ferramenta prática para a identificação de rotação, atividade magnética e assinaturas de pulsação. Apresentamos a composição espectral e as variações multiescala das séries temporais para quatro classes de estrelas: alvos dominados pela atividade magnética, estrelas com planetas, aquelas com trânsitos binários, e estrelas pulsantes.

    Aplicamos a wavelet Morlet de 6a ordem, que oferece alta resolução em tempo e frequência. Ao aplicar a transformada wavelet no sinal, obtemos os espectros de potência wavelet local e global. O primeiro é interpretado como a distribuição de energia do sinal no espaço tempo-frequência, e o segundo é obtido por integração temporal do mapa local.

    Sendo a transformada wavelet uma ferramenta matemática útil para sinais não estacionários, esta técnica aplicada às curvas de luz, obtidas a partir das missões espaciais Keplere CoRoT, nos permite identificar claramente determinadas assinaturas para diferentes fenômenos. Em particular, foram identificados padrões para a evolução temporal do período de rotação, bem como uma outra periodicidade decorrente dos efeitos das regiões ativas nas curvas de luz analisadas; a continuidade de uma determinada escala (frequência) durante a maior parte do tempo pode representar um indicador de rotação e atividade. Além disso, uma assinatura de padrão de batida no mapa wavelet local de estrelas pulsantes ao longo de todo o tempo também foi detectada.

    O segundo método é baseado na detecção de manchas estelares durante os trânsitos de um planeta extrasolar que orbita sua estrela-mãe. Quando um planeta eclipsa sua estrela-mãe é possível detectar fenômenos físicos que ocorrem na superfície da estrela. Se uma mancha escura na superfície estelar é eclipsada parcial ou totalmente, a luminosidade estelar integrada aumentará ligeiramente. A análise da curva de luz medida durante um trânsito planetário nos permite inferir propriedades físicas das manchas estelares como o tamanho, a intensidade, a posição e a temperatura. Ao detectar a mesma mancha em trânsitos consecutivos, é possível obter informações adicionais, como o período de rotação estelar na latitude do trânsito planetário, a rotação diferencial, e os ciclos de atividade magnética. Observações do trânsito planetário nas estrelas CoRoT-18 e Kepler-17 foram usadas para aplicar este modelo.


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  • Análogas às manchas e fáculas fotosféricas solares, cuja visibilidade é modulada por rotação estelar, as regiões ativas estelares consistem em grupos de manchas escuras na superfície da estrela e fáculas brilhantes causadas pelo seu campo magnético. Atualmente, as manchas estelares estão bem estabelecidas como os principais marcadores usados para estimar o período de rotação estelar. Por outro lado, o comportamento dinâmico das manchas também pode ser utilizado para analisar outros fenômenos relevantes, tais como a presença de atividade magnética e os seus ciclos. Para determinar o período de rotação estelar, identificar a presença de regiões ativas e investigar se a estrela manifesta ou não rotação diferencial, aplicamos dois métodos: uma análise wavelet e um modelo de manchas. O procedimento wavelet também é aplicado na análise de pulsações e na busca por assinaturas específicas para esta variabilidade estelar particular dentre os diferentes tipos de estrelas variáveis pulsantes.

    A transformada wavelet tem sido usada como uma ferramenta poderosa para o tratamento de vários problemas em astrofísica. Neste trabalho mostramos que a análise em tempo-frequência das curvas de luz estelares, utilizando a transformada wavelet, é uma ferramenta prática para a identificação de rotação, atividade magnética e assinaturas de pulsação. Apresentamos a composição espectral e as variações multiescala das séries temporais para quatro classes de estrelas: alvos dominados pela atividade magnética, estrelas com planetas, aquelas com trânsitos binários, e estrelas pulsantes.

    Aplicamos a wavelet Morlet de 6a ordem, que oferece alta resolução em tempo e frequência. Ao aplicar a transformada wavelet no sinal, obtemos os espectros de potência wavelet local e global. O primeiro é interpretado como a distribuição de energia do sinal no espaço tempo-frequência, e o segundo é obtido por integração temporal do mapa local.

    Sendo a transformada wavelet uma ferramenta matemática útil para sinais não estacionários, esta técnica aplicada às curvas de luz, obtidas a partir das missões espaciais Keplere CoRoT, nos permite identificar claramente determinadas assinaturas para diferentes fenômenos. Em particular, foram identificados padrões para a evolução temporal do período de rotação, bem como uma outra periodicidade decorrente dos efeitos das regiões ativas nas curvas de luz analisadas; a continuidade de uma determinada escala (frequência) durante a maior parte do tempo pode representar um indicador de rotação e atividade. Além disso, uma assinatura de padrão de batida no mapa wavelet local de estrelas pulsantes ao longo de todo o tempo também foi detectada.

    O segundo método é baseado na detecção de manchas estelares durante os trânsitos de um planeta extrasolar que orbita sua estrela-mãe. Quando um planeta eclipsa sua estrela-mãe é possível detectar fenômenos físicos que ocorrem na superfície da estrela. Se uma mancha escura na superfície estelar é eclipsada parcial ou totalmente, a luminosidade estelar integrada aumentará ligeiramente. A análise da curva de luz medida durante um trânsito planetário nos permite inferir propriedades físicas das manchas estelares como o tamanho, a intensidade, a posição e a temperatura. Ao detectar a mesma mancha em trânsitos consecutivos, é possível obter informações adicionais, como o período de rotação estelar na latitude do trânsito planetário, a rotação diferencial, e os ciclos de atividade magnética. Observações do trânsito planetário nas estrelas CoRoT-18 e Kepler-17 foram usadas para aplicar este modelo.

2013
Dissertações
1
  • HUGO RODRIGUES COELHO
  • “Análise espectroscópica da estrela HD 150050: Uma nova estrela gigante rica em Lítio” 

  • Orientador : JOSE DIAS DO NASCIMENTO JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE DIAS DO NASCIMENTO JUNIOR
  • MATTHIEU SEBASTIEN CASTRO
  • ANDRÉ DE CASTRO MILONE
  • Data: 01/02/2013

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  • O lítio é produzido na nucleossíntese primordial nos primeiros
    instantesdo universo.  Este elemento é facilmente destruído no interior estelar
    através de reações nucleares em regiões onde a temperatura é superior a
    2.5 x 106 K. Uma quantidade razoável de lítio pode ser encontrada na zona
    convectiva das estrelas de pouca massa, onde as temperaturas não são
    suficientemente altas para queimar  lítio.  À medida que as estrelas de
    pouca massa evoluem e deixam a sequência principal e entram no ramo das
    gigantes, a sua camada convectiva externa aumenta, chegando às regiões
    mais profundas da estrela, diluindo o lítio que se situava próximo à
    superfície. É o conhecido “first dredge-up”. Neste contexto, a existência
    de estrelas gigantes ricas em lítio representa um dos grandes enigmas da
    teoria de evolução estelar, pois todas as gigantes deveriam apresentar
    baixas abundâncias de lítio.


           

    Neste trabalho, relatamos a descoberta da super abundância de lítio
    da estrela HD 150050. Esta estrela simples, com baixa rotação e  com tipo
    espectral K2III mostra uma forte assinatura na linha de lítio (no
    comprimento de onda 6708 Å) de seu espectro. A partir de observações
    espectroscópicas  determinamos uma abundância de lítio no valor de log
    &#949; (Li) = 2.4 ± 0.1 para este objeto. Obtivemos estimativas dos
    principais parâmetros físicos para HD 150050 com base em observações de
    alta resolução.  Determinamos também o estado evolutivo para HD 150050
    utilizando modelos calculados especificamente  para este objeto com o
    código TGEC (Toulouse-Geneva Evolutionary Code). Esta análise teórica de
    seu estado evolutivo nos permitiu ainda de calcular uma estimativa de
    massa e de idade para esta estrela. Sendo assim, a partir de nosso
    trabalho  concluímos que a estrela HD 150050 é uma genuína estrela rica
    em lítio e que deve ser acrescentada ao seleto grupo das estrelas ricas
    em lítio estudadas na literatura.

     

     

     


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  • O lítio é produzido na nucleossíntese primordial nos primeiros
    instantesdo universo.  Este elemento é facilmente destruído no interior estelar
    através de reações nucleares em regiões onde a temperatura é superior a
    2.5 x 106 K. Uma quantidade razoável de lítio pode ser encontrada na zona
    convectiva das estrelas de pouca massa, onde as temperaturas não são
    suficientemente altas para queimar  lítio.  À medida que as estrelas de
    pouca massa evoluem e deixam a sequência principal e entram no ramo das
    gigantes, a sua camada convectiva externa aumenta, chegando às regiões
    mais profundas da estrela, diluindo o lítio que se situava próximo à
    superfície. É o conhecido “first dredge-up”. Neste contexto, a existência
    de estrelas gigantes ricas em lítio representa um dos grandes enigmas da
    teoria de evolução estelar, pois todas as gigantes deveriam apresentar
    baixas abundâncias de lítio.


           

    Neste trabalho, relatamos a descoberta da super abundância de lítio
    da estrela HD 150050. Esta estrela simples, com baixa rotação e  com tipo
    espectral K2III mostra uma forte assinatura na linha de lítio (no
    comprimento de onda 6708 Å) de seu espectro. A partir de observações
    espectroscópicas  determinamos uma abundância de lítio no valor de log
    &#949; (Li) = 2.4 ± 0.1 para este objeto. Obtivemos estimativas dos
    principais parâmetros físicos para HD 150050 com base em observações de
    alta resolução.  Determinamos também o estado evolutivo para HD 150050
    utilizando modelos calculados especificamente  para este objeto com o
    código TGEC (Toulouse-Geneva Evolutionary Code). Esta análise teórica de
    seu estado evolutivo nos permitiu ainda de calcular uma estimativa de
    massa e de idade para esta estrela. Sendo assim, a partir de nosso
    trabalho  concluímos que a estrela HD 150050 é uma genuína estrela rica
    em lítio e que deve ser acrescentada ao seleto grupo das estrelas ricas
    em lítio estudadas na literatura.

     

     

     

2
  • CYNTIA VANESSA HENRIQUE BEZERRA DE SANTANA
  • "SIMETRIA DE INVARIÂNCIA DE ESCALA DISCRETA, LOG-PERIODICIDADE E SINGULARIDADES EM TEMPO FINITO"

  • Orientador : MADRAS VISWANATHAN GANDHI MOHAN
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MADRAS VISWANATHAN GANDHI MOHAN
  • LUCIANO RODRIGUES DA SILVA
  • GISLENE MICARLA BORGES DE LIMA
  • Data: 01/03/2013

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  • Venho apresentar uma revisão e análise do tema de simetria de invariância de escala discreta. O tema vem sendo estudado nas últimas décadas, pois é uma propriedade matemática que se descobriu estar presente em diversos sistemas: Físicos, matemáticos, sociais, dentre outros.  Primeiramente, é feita uma revisão dos conceitos de simetria de invariância de escala, de singularidades e de log-periodicidade, mostrando como tais conceitos se relacionam. Venho também discutir a relevância prática destes, como em casos de terremotos violentos e de quebras em mercados financeiros.  Finalmente, apresento os resultados de uma análise preliminar de dados da bolsa de valores BOVESPA, no contexto da crise financeira global de 2008.

     


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  • Venho apresentar uma revisão e análise do tema de simetria de invariância de escala discreta. O tema vem sendo estudado nas últimas décadas, pois é uma propriedade matemática que se descobriu estar presente em diversos sistemas: Físicos, matemáticos, sociais, dentre outros.  Primeiramente, é feita uma revisão dos conceitos de simetria de invariância de escala, de singularidades e de log-periodicidade, mostrando como tais conceitos se relacionam. Venho também discutir a relevância prática destes, como em casos de terremotos violentos e de quebras em mercados financeiros.  Finalmente, apresento os resultados de uma análise preliminar de dados da bolsa de valores BOVESPA, no contexto da crise financeira global de 2008.

     

3
  • HUMBERTO SCALCO GIMENES
  • "Análise Conjunta de Testes Cosmológicos"

  • Orientador : NILZA PIRES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • NILZA PIRES
  • RAIMUNDO SILVA JUNIOR
  • RODRIGO FERNANDES LIRA DE HOLANDA
  • Data: 01/04/2013

  • Mostrar Resumo
  • Nesta dissertação, uma revisão sobre três modelos cosmológicos não-padrão do tipo de Friedmann-Robertson-Walker são apresentados. O modelo ωCDM, o gás de Chaplygin generalizado e o modelo de brana de Dvali-Gabadaze-Porrati (DGP). Apresentamos também, três testes estatísticos utilizados em Cosmologia, cada um envolvendo uma vela padrão diferente. Estes testes têm como objetivo, vincular os diferentes parâmetros de cada modelo e assim compará-los com os dados observacionais mais atuais. Efetuamos o teste do módulo de distância de Supernovas do tipo Ia, através de 580 Supernovas do Union Compilation 2.1 (2011)[1]. A fração de massa dos aglomerados de galáxias, onde utilizamos um conjunto de 52 aglomerados observados pelo CHANDRA (2009)[2] e a razão CMB/BAO, onde foram utilizados um conjunto de 6 picos de BAO do WiggleZ Dark Energy Survey (2011)[3]. Estes testes foram aplicados para cada um dos modelos apresentados. Verificamos que individualmente, os testes cosmológicos não são bons o suficiente para vincular modelos, criando espaços paramétricos degenerados, necessitando de uma análise em conjunta dos testes para vincular os parâmetros. Encontamos que para o modelo ωCDM os melhores ajustes dos parâmetros são  e . Enquanto que, para o gás de Chaplygin generalizado os melhores ajustes são e . Para o modelo DGP curvo encontramos  e , enquanto que para o modelo DGP Plano encontramos .


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  • Nesta dissertação, uma revisão sobre três modelos cosmológicos não-padrão do tipo de Friedmann-Robertson-Walker são apresentados. O modelo ωCDM, o gás de Chaplygin generalizado e o modelo de brana de Dvali-Gabadaze-Porrati (DGP). Apresentamos também, três testes estatísticos utilizados em Cosmologia, cada um envolvendo uma vela padrão diferente. Estes testes têm como objetivo, vincular os diferentes parâmetros de cada modelo e assim compará-los com os dados observacionais mais atuais. Efetuamos o teste do módulo de distância de Supernovas do tipo Ia, através de 580 Supernovas do Union Compilation 2.1 (2011)[1]. A fração de massa dos aglomerados de galáxias, onde utilizamos um conjunto de 52 aglomerados observados pelo CHANDRA (2009)[2] e a razão CMB/BAO, onde foram utilizados um conjunto de 6 picos de BAO do WiggleZ Dark Energy Survey (2011)[3]. Estes testes foram aplicados para cada um dos modelos apresentados. Verificamos que individualmente, os testes cosmológicos não são bons o suficiente para vincular modelos, criando espaços paramétricos degenerados, necessitando de uma análise em conjunta dos testes para vincular os parâmetros. Encontamos que para o modelo ωCDM os melhores ajustes dos parâmetros são  e . Enquanto que, para o gás de Chaplygin generalizado os melhores ajustes são e . Para o modelo DGP curvo encontramos  e , enquanto que para o modelo DGP Plano encontramos .

4
  • CARLENE PAULA SILVA DE FARIAS
  • Elétrons Fortemente Correlacionados na Vizinhança de uma Transição de Fase Quântica

  • Orientador : ALVARO FERRAZ FILHO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ALVARO FERRAZ FILHO
  • DMITRY MELNIKOV
  • MADRAS VISWANATHAN GANDHI MOHAN
  • Data: 05/04/2013

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  • Nesse trabalho derivamos as Identidade deWard-Takahashi para a Teoria Efetiva de Baixas Energias de um sistema fermiônico acoplado a um campo de Gauge U(1), em 2+1 dimensões. As indentidades de Ward-Takahashi são muito importantes pois, estabelecem vínculos para que a teoria seja invariante de gauge. Além disso, consideramos que o sistema sofre uma Transição de Fase Quântica, na vizinhança de um Ponto Crítico Quântico, as excitações fermiônicas, que se situam proximo a superfície de Fermi, decaem com o tempo, produzindo assim um amortecimento de Landau. No regime de forte acoplamento, as correções de vértice e os efeitos das auto-energias devem ser explicitamente levadas em conta, fazendo com que os propagadores de uma partícula da teoria dependam da frequência de uma forma não-trivial.

     


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  • Nesse trabalho derivamos as Identidade deWard-Takahashi para a Teoria Efetiva de Baixas Energias de um sistema fermiônico acoplado a um campo de Gauge U(1), em 2+1 dimensões. As indentidades de Ward-Takahashi são muito importantes pois, estabelecem vínculos para que a teoria seja invariante de gauge. Além disso, consideramos que o sistema sofre uma Transição de Fase Quântica, na vizinhança de um Ponto Crítico Quântico, as excitações fermiônicas, que se situam proximo a superfície de Fermi, decaem com o tempo, produzindo assim um amortecimento de Landau. No regime de forte acoplamento, as correções de vértice e os efeitos das auto-energias devem ser explicitamente levadas em conta, fazendo com que os propagadores de uma partícula da teoria dependam da frequência de uma forma não-trivial.

     

5
  • FRANCISCO BIAGIONE DE LIMA JUNIOR
  • Modelo de Ising e Blume-Capel em rede Mundo Pequeno pelo Algoritmo de Metropilis.

  • Orientador : ADRIANO DE OLIVEIRA SOUSA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ADRIANO DE OLIVEIRA SOUSA
  • ANANIAS MONTEIRO MARIZ
  • Data: 17/05/2013

  • Mostrar Resumo
  •  

    Ambos os modelos de sistemas magnéticos como redes complexas tem sido estudado por muito físicos. Neste trabalho temos estudado o modelo de Ising com spin-1/2 e J > 0 em rede mundo pequeno para (0 < p _ 1) e o modelo Blume-Capel com spin-1, J > 0 e _ > 0 em rede mundo pequeno para (p = 1) usando simulação computacional através do algoritmo de Metropolis para calcular as grandezas macroscópicas do sistema, a energia interna, a magnetização, o calor específico, a susceptibilidade magnética e o cumulante de Binder. Temos encontrado o mesmo comportamento crítico para diferentes valores de _ para o modelo Blume-Capel.

     


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  •  

    Ambos os modelos de sistemas magnéticos como redes complexas tem sido estudado por muito físicos. Neste trabalho temos estudado o modelo de Ising com spin-1/2 e J > 0 em rede mundo pequeno para (0 < p _ 1) e o modelo Blume-Capel com spin-1, J > 0 e _ > 0 em rede mundo pequeno para (p = 1) usando simulação computacional através do algoritmo de Metropolis para calcular as grandezas macroscópicas do sistema, a energia interna, a magnetização, o calor específico, a susceptibilidade magnética e o cumulante de Binder. Temos encontrado o mesmo comportamento crítico para diferentes valores de _ para o modelo Blume-Capel.

     

6
  • CRISTÓVÃO PORCIANO DO NASCIMENTO JÚNIOR
  • “Propriedades Magnéticas e Magnetorresistência Anisotrópica em Filmes Finos de Ni81Fe19”

  • Orientador : FELIPE BOHN
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FELIPE BOHN
  • MARCIO ASSOLIN CORREA
  • LÚCIO STRAZZABOSCO DORNELES
  • Data: 18/06/2013

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  •  

    Nesse trabalho iremos fazer análise de filmes finos de permalloy, eles têm espessura da ordem de nanômetros (10-9m). Esses filmes são largamente aplicados nos dispositivos de armazenamento, núcleos de transformadores, cabeçotes de HDs e outros dispositivos magnéticos. Os filmes foram tratados a temperaturas de 160°C, 360°C e 460°C, temos também filmes que não realizamos tratamento térmico, alguns desses passaram por um processo de oxidação. Foi feita a difração de raios-X dessas amostras. Analisamos também as cuvas de magnetização na direção do eixo de fácil magnetização e no de difícil magnetização. Discutimos sobre a magnetorresistência (MR), observamos o comportamento da resistência elétrica na presença do campo externo, as medidas de MR foram realizadas para as direções de fácil magnetização, difícil magnetização e a 45° da direção dos domínios magnéticos. Foram realizadas medidas de magnetorresistência anisotrópica (AMR), que refere-se ao comportamento da resistência elétrica em função do ângulo entre o campo magnético externo e a corrente aplicada na amostra. Quando temos a magnetização paralela a corrente, a resistência é máxima, para a magnetização perpendicular a corrente, a resistência é mínima.

     

     


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  •  

    Nesse trabalho iremos fazer análise de filmes finos de permalloy, eles têm espessura da ordem de nanômetros (10-9m). Esses filmes são largamente aplicados nos dispositivos de armazenamento, núcleos de transformadores, cabeçotes de HDs e outros dispositivos magnéticos. Os filmes foram tratados a temperaturas de 160°C, 360°C e 460°C, temos também filmes que não realizamos tratamento térmico, alguns desses passaram por um processo de oxidação. Foi feita a difração de raios-X dessas amostras. Analisamos também as cuvas de magnetização na direção do eixo de fácil magnetização e no de difícil magnetização. Discutimos sobre a magnetorresistência (MR), observamos o comportamento da resistência elétrica na presença do campo externo, as medidas de MR foram realizadas para as direções de fácil magnetização, difícil magnetização e a 45° da direção dos domínios magnéticos. Foram realizadas medidas de magnetorresistência anisotrópica (AMR), que refere-se ao comportamento da resistência elétrica em função do ângulo entre o campo magnético externo e a corrente aplicada na amostra. Quando temos a magnetização paralela a corrente, a resistência é máxima, para a magnetização perpendicular a corrente, a resistência é mínima.

     

     

7
  • FRANCYS ANTHONY DA SILVA
  •  

    EVOLUÇÃO DA ATIVIDADE CROMOSFÉRICA, ABUNDÂNCIA DE LÍTIO E ROTAÇÃO DAS

    ESTRELAS ANÁLOGAS E GÊMEAS SOLARES.

     

     

  • Orientador : JOSE DIAS DO NASCIMENTO JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE DIAS DO NASCIMENTO JUNIOR
  • MATTHIEU SEBASTIEN CASTRO
  • Data: 20/09/2013

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  •  O estudo das estrelas do tipo solar inclui também as conhecidas estrelas análogas e gêmeas. Estes objetos tem sido um dos principais objetos de pesquisa da astrofísica atual. A comparação direta da atividade solar com os índices de atividade cromosférica para um conjunto de estrelas muito semelhantes ao Sol (gêmeas e análogas) fornece uma ótima oportunidade de estudar a evolução da atividade estelar em escalas de tempo da ordem do tempo de vida de uma estrela na sequência principal. Neste trabalho trataremos das relações existentes entre a abundância de lítio, atividade cromosférica, emissão de raio-X e período de rotação em termos das idades estelares. Sondaremos a influência da evolução estelar nas propriedades globais das estrelas e nos aspectos ligados a sua atividade coronal, cromosférica e magnética. Nosso objetivo principal é de sondar a lei de decaimento de cada um destes parâmetros com base em uma amostra de estrelas bem relacionadas e classificadas como estrelas análogas e gêmeas solares.


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  •  O estudo das estrelas do tipo solar inclui também as conhecidas estrelas análogas e gêmeas. Estes objetos tem sido um dos principais objetos de pesquisa da astrofísica atual. A comparação direta da atividade solar com os índices de atividade cromosférica para um conjunto de estrelas muito semelhantes ao Sol (gêmeas e análogas) fornece uma ótima oportunidade de estudar a evolução da atividade estelar em escalas de tempo da ordem do tempo de vida de uma estrela na sequência principal. Neste trabalho trataremos das relações existentes entre a abundância de lítio, atividade cromosférica, emissão de raio-X e período de rotação em termos das idades estelares. Sondaremos a influência da evolução estelar nas propriedades globais das estrelas e nos aspectos ligados a sua atividade coronal, cromosférica e magnética. Nosso objetivo principal é de sondar a lei de decaimento de cada um destes parâmetros com base em uma amostra de estrelas bem relacionadas e classificadas como estrelas análogas e gêmeas solares.

8
  • CARLENE PAULA SILVA DE FARIAS
  • Elétrons fortemente correlacionados na vizinhança de uma transição de fase quântica.

  • Orientador : ALVARO FERRAZ FILHO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ALVARO FERRAZ FILHO
  • MADRAS VISWANATHAN GANDHI MOHAN
  • DMITRY MELNIKOV
  • Data: 18/10/2013

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  • Nesse trabalho derivamos as Identidade deWard-Takahashi para a Teoria Efetiva de Baixas Energias de um sistema fermiônico acoplado a um campo de Gauge U(1), em 2+1 dimensões. As indentidades de Ward-Takahashi são muito importantes pois, estabelecem vínculos para que a teoria seja invariante de gauge. Além disso, consideramos que o sistema sofre uma Transição de Fase Quântica, na vizinhança de um Ponto Crítico Quântico, as excitações fermiônicas, que se situam proximo a superfície de Fermi, decaem com o tempo, produzindo assim um amortecimento de Landau. No regime de forte acoplamento, as correções de vértice e os efeitos das auto-energias devem ser explicitamente levadas em conta, fazendo com que os propagadores de uma partícula da teoria dependam da frequência de uma forma não-trivial.

     

     


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  • Nesse trabalho derivamos as Identidade deWard-Takahashi para a Teoria Efetiva de Baixas Energias de um sistema fermiônico acoplado a um campo de Gauge U(1), em 2+1 dimensões. As indentidades de Ward-Takahashi são muito importantes pois, estabelecem vínculos para que a teoria seja invariante de gauge. Além disso, consideramos que o sistema sofre uma Transição de Fase Quântica, na vizinhança de um Ponto Crítico Quântico, as excitações fermiônicas, que se situam proximo a superfície de Fermi, decaem com o tempo, produzindo assim um amortecimento de Landau. No regime de forte acoplamento, as correções de vértice e os efeitos das auto-energias devem ser explicitamente levadas em conta, fazendo com que os propagadores de uma partícula da teoria dependam da frequência de uma forma não-trivial.

     

     

9
  • FRANCYS ANTHONY DA SILVA
  •  

    ATIVIDADE CROMOSFÉRICA, ABUNDÂNCIA DE LÍTIO, ROTAÇÃO E IDADE DAS

    ESTRELAS ANÁLOGAS E GÊMEAS SOLARES.

     

     

  • Orientador : JOSE DIAS DO NASCIMENTO JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE DIAS DO NASCIMENTO JUNIOR
  • MATTHIEU SEBASTIEN CASTRO
  • BRUNO VAZ CASTILHO DE SOUZA
  • Data: 20/11/2013

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  •  O estudo das estrelas do tipo solar inclui também as conhecidas estrelas análogas e gêmeas. Estes objetos tem sido um dos principais objetos de pesquisa da astrofísica atual. A comparação direta da atividade solar com os índices de atividade cromosférica para um conjunto de estrelas muito semelhantes ao Sol (gêmeas e análogas) fornece uma ótima oportunidade de estudar a evolução da atividade estelar em escalas de tempo da ordem do tempo de vida de uma estrela na sequência principal. Neste trabalho trataremos das relações existentes entre a abundância de lítio, atividade cromosférica, emissão de raio-X e período de rotação em termos das idades estelares. Sondaremos a influência da evolução estelar nas propriedades globais das estrelas e nos aspectos ligados a sua atividade coronal, cromosférica e magnética. Nosso objetivo principal é de sondar a lei de decaimento de cada um destes parâmetros com base em uma amostra de estrelas bem relacionadas e classificadas como estrelas análogas e gêmeas solares.


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  •  O estudo das estrelas do tipo solar inclui também as conhecidas estrelas análogas e gêmeas. Estes objetos tem sido um dos principais objetos de pesquisa da astrofísica atual. A comparação direta da atividade solar com os índices de atividade cromosférica para um conjunto de estrelas muito semelhantes ao Sol (gêmeas e análogas) fornece uma ótima oportunidade de estudar a evolução da atividade estelar em escalas de tempo da ordem do tempo de vida de uma estrela na sequência principal. Neste trabalho trataremos das relações existentes entre a abundância de lítio, atividade cromosférica, emissão de raio-X e período de rotação em termos das idades estelares. Sondaremos a influência da evolução estelar nas propriedades globais das estrelas e nos aspectos ligados a sua atividade coronal, cromosférica e magnética. Nosso objetivo principal é de sondar a lei de decaimento de cada um destes parâmetros com base em uma amostra de estrelas bem relacionadas e classificadas como estrelas análogas e gêmeas solares.

10
  • FRANCISCO BIAGIONE DE LIMA JUNIOR
  • Simulações de Monte Carlo para o Modelo de Ising e Blume-Capel em Rede Complexa

  • Orientador : ADRIANO DE OLIVEIRA SOUSA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ADRIANO DE OLIVEIRA SOUSA
  • ANANIAS MONTEIRO MARIZ
  • FRANCISCO WELLINGTON DE SOUSA LIMA
  • Data: 29/11/2013

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  •  

    Ambos os modelos de sistemas magnéticos como redes complexas tem sido estudado por muito físicos. Neste trabalho temos estudado o modelo de Ising com spin-1/2 e J > 0 em rede mundo pequeno para (0 < p _ 1) e o modelo Blume-Capel com spin-1, J > 0 e _ > 0 em rede mundo pequeno para (p = 1) usando simulação computacional através do algoritmo de Metropolis para calcular as grandezas macroscópicas do sistema, a energia interna, a magnetização, o calor específico, a susceptibilidade magnética e o cumulante de Binder. Temos encontrado o mesmo comportamento crítico para diferentes valores de _ para o modelo Blume-Capel.

     


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  •  

    Ambos os modelos de sistemas magnéticos como redes complexas tem sido estudado por muito físicos. Neste trabalho temos estudado o modelo de Ising com spin-1/2 e J > 0 em rede mundo pequeno para (0 < p _ 1) e o modelo Blume-Capel com spin-1, J > 0 e _ > 0 em rede mundo pequeno para (p = 1) usando simulação computacional através do algoritmo de Metropolis para calcular as grandezas macroscópicas do sistema, a energia interna, a magnetização, o calor específico, a susceptibilidade magnética e o cumulante de Binder. Temos encontrado o mesmo comportamento crítico para diferentes valores de _ para o modelo Blume-Capel.

     

Teses
1
  • GISLENE MICARLA BORGES DE LIMA
  • “Processos aleatórios não-Markovianos:Perfis de Memória”

  • Orientador : ANANIAS MONTEIRO MARIZ
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANANIAS MONTEIRO MARIZ
  • FRANCISCO ALEXANDRE DA COSTA
  • JOAO MEDEIROS DE ARAUJO
  • FERNANDO DANTAS NOBRE
  • JOSÉ CARLOS CRESSONI
  • Data: 14/01/2013

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  • Um dos mecanismos responsáveis pela difusão anômala é a existência de correlações temporais de longo alcance como, por exemplo, no movimento browniano fracionário e nos modelos de caminhadas aleatórias segundo os perfis de memória do elefante e de alzehimer, sendo que nestes dois últimos casos o caminhante guarda a memória dos seus primeiros passos. Uma questão a ser elucidada, e que foi a principal motivação de nosso trabalho, é se a lembrança do histórico inicial constitui-se em condição necessária para a observação de difusão anômala (no caso, superdifusão). Nós damos uma resposta conclusiva, ao estudarmos um modelo de caminhada não- markoviana em que a memória do passado do caminhante, no instante t, é dada por uma gaussiana centrada no tempo t/2 e com desvio padrão σt que cresce linearmente com a idade do caminhante. Para grandes valores de σ vemos que este modelo se comporta de forma similar ao modelo de elefante; No limite oposto (σ → 0), embora o caminhante esqueça os tempos iniciais, observamos resultados semelhantes ao modelo de caminhada de alzheimer, em particular a presença de persistência induzida por amnésia, caracterizada por certas oscilações log-periódicas. Concluímos assim que a memória de tempos iniciais não é uma condição necessária para o surgimento da superdifusão nem da persistência induzida por amnésia, podendo aparecer mesmo em perfis de memória que esquecem os passos iniciais, como o perfil gausssiano aqui investigado.


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  • Um dos mecanismos responsáveis pela difusão anômala é a existência de correlações temporais de longo alcance como, por exemplo, no movimento browniano fracionário e nos modelos de caminhadas aleatórias segundo os perfis de memória do elefante e de alzehimer, sendo que nestes dois últimos casos o caminhante guarda a memória dos seus primeiros passos. Uma questão a ser elucidada, e que foi a principal motivação de nosso trabalho, é se a lembrança do histórico inicial constitui-se em condição necessária para a observação de difusão anômala (no caso, superdifusão). Nós damos uma resposta conclusiva, ao estudarmos um modelo de caminhada não- markoviana em que a memória do passado do caminhante, no instante t, é dada por uma gaussiana centrada no tempo t/2 e com desvio padrão σt que cresce linearmente com a idade do caminhante. Para grandes valores de σ vemos que este modelo se comporta de forma similar ao modelo de elefante; No limite oposto (σ → 0), embora o caminhante esqueça os tempos iniciais, observamos resultados semelhantes ao modelo de caminhada de alzheimer, em particular a presença de persistência induzida por amnésia, caracterizada por certas oscilações log-periódicas. Concluímos assim que a memória de tempos iniciais não é uma condição necessária para o surgimento da superdifusão nem da persistência induzida por amnésia, podendo aparecer mesmo em perfis de memória que esquecem os passos iniciais, como o perfil gausssiano aqui investigado.

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  • JEFFERSON SOARES DA COSTA
  • Um estudo da abundância de Lítio, Rotação, atividade cromosférica e magnetismo das estrelas análogas e gêmeas solares

  • Orientador : JOSE DIAS DO NASCIMENTO JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • GUSTAVO FREDERICO PORTO DE MELLO
  • JOSE DIAS DO NASCIMENTO JUNIOR
  • MARCELO EMÍLIO
  • MATTHIEU SEBASTIEN CASTRO
  • NILZA PIRES
  • Data: 22/02/2013

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  • O estudo dos processos físicos controladores da evolução estelar é fortemente influenciado por alguns parâmetros estelares, tais como:  velocidade de rotação, profundidade em massa da envoltória convectiva, e intensidade do campo magnético.  

    Neste trabalho nós analisamos a interconexão de diversos parâmetros estelares, tais como a abundância de Lítio A(Li), atividade cromosférica e intensidade do campo magnético assim como a variação destes como função da idade, da velocidade de rotação e profundidade em massa da envoltória convectiva para uma amostra selecionada de estrelas análogas e gêmeas solares. Em especial analisamos a profundidade em massa da envoltória convectiva e a dispersão que ocorre com relação a abundancia de Lítio nestas estrelas. Estudamos também a evolução da rotação das estrelas subgigantes, que pertencem ao estágio evolutivo seguinte das estrelas análogas e gêmeas solares.   

    Para esta análise, calculamos modelos evolutivos usando o código TGEC com o intuito de determinar o estado evolutivo, bem como a profundidade da envoltória convectiva, além de determinar com maior precisão a massa e a idade para as 118 estrelas. 

    Nossa análise mostra a existência de uma considerável dispersão entre os valores da A(Li) para as estrelas análogas solares. Observamos ainda que esta dispersão não está relacionada com a profundidade da zona convectiva, de modo que o espalhamento nos valores da A(Li) não pode ser explicado com base em teorias clássicas de mistura na zona convectiva. Como conclusão observamos que são necessários processos de mistura extra para explicar este comportamento da abundância de Lítio nas estrelas análogas e gêmeas solares. 

     O estudo das estrelas subgigantes foi conduzido de forma a podermos estudar o estágio evolutivo imediatamente posterior ao estágio das estrelas análogas solares. Nesta nova etapa, calculamos os períodos de rotação para 30 estrelas subgigantes observadas com o satélite CoRoT. Para esta tarefa utilizamos dois diferentes métodos: o algoritmo de Lomb-Scargle e o periodograma de Plavchan. 

    Utilizando o código TGEC construímos modelos que levam em consideração a redistribuição interna de momento angular com o intuito de confrontar os resultados preditos pelos modelos com os resultados observacionais. Com esta análise mostramos que os modelos cuja rotação é do tipo corpo rígido são incompatíveis com a interpretação física dos resultados observacionais. 

    Nosso estudo conclui que tanto o campo magnético e a profundidade da envoltória convectiva, quanto a redistribuição interna do momento angular são parâmetros físicos essenciais para explicar a evolução das estrelas de pouca massa, bem como suas características observacionais. 

    Baseado em simulação de síntese de população, concluímos ainda que a vizinhança solar apresenta uma quantidade considerável de gêmeas quando comparado ao conjunto descoberto até os dias atuais. Ao todo prevemos a existência de pelo menos 400 gêmeas solares no entorno de 100 pc do Sol. 

    Com relação ao estudo do momento angular das estrelas análogas e gêmeas solares concluímos que o momento angular adicionado por um planeta do tipo Júpiter, colocado na posição de Júpiter, não é suficiente para explicar o momento angular previsto pela lei de Kraft (1970).


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  • O estudo dos processos físicos controladores da evolução estelar é fortemente influenciado por alguns parâmetros estelares, tais como:  velocidade de rotação, profundidade em massa da envoltória convectiva, e intensidade do campo magnético.  

    Neste trabalho nós analisamos a interconexão de diversos parâmetros estelares, tais como a abundância de Lítio A(Li), atividade cromosférica e intensidade do campo magnético assim como a variação destes como função da idade, da velocidade de rotação e profundidade em massa da envoltória convectiva para uma amostra selecionada de estrelas análogas e gêmeas solares. Em especial analisamos a profundidade em massa da envoltória convectiva e a dispersão que ocorre com relação a abundancia de Lítio nestas estrelas. Estudamos também a evolução da rotação das estrelas subgigantes, que pertencem ao estágio evolutivo seguinte das estrelas análogas e gêmeas solares.   

    Para esta análise, calculamos modelos evolutivos usando o código TGEC com o intuito de determinar o estado evolutivo, bem como a profundidade da envoltória convectiva, além de determinar com maior precisão a massa e a idade para as 118 estrelas. 

    Nossa análise mostra a existência de uma considerável dispersão entre os valores da A(Li) para as estrelas análogas solares. Observamos ainda que esta dispersão não está relacionada com a profundidade da zona convectiva, de modo que o espalhamento nos valores da A(Li) não pode ser explicado com base em teorias clássicas de mistura na zona convectiva. Como conclusão observamos que são necessários processos de mistura extra para explicar este comportamento da abundância de Lítio nas estrelas análogas e gêmeas solares. 

     O estudo das estrelas subgigantes foi conduzido de forma a podermos estudar o estágio evolutivo imediatamente posterior ao estágio das estrelas análogas solares. Nesta nova etapa, calculamos os períodos de rotação para 30 estrelas subgigantes observadas com o satélite CoRoT. Para esta tarefa utilizamos dois diferentes métodos: o algoritmo de Lomb-Scargle e o periodograma de Plavchan. 

    Utilizando o código TGEC construímos modelos que levam em consideração a redistribuição interna de momento angular com o intuito de confrontar os resultados preditos pelos modelos com os resultados observacionais. Com esta análise mostramos que os modelos cuja rotação é do tipo corpo rígido são incompatíveis com a interpretação física dos resultados observacionais. 

    Nosso estudo conclui que tanto o campo magnético e a profundidade da envoltória convectiva, quanto a redistribuição interna do momento angular são parâmetros físicos essenciais para explicar a evolução das estrelas de pouca massa, bem como suas características observacionais. 

    Baseado em simulação de síntese de população, concluímos ainda que a vizinhança solar apresenta uma quantidade considerável de gêmeas quando comparado ao conjunto descoberto até os dias atuais. Ao todo prevemos a existência de pelo menos 400 gêmeas solares no entorno de 100 pc do Sol. 

    Com relação ao estudo do momento angular das estrelas análogas e gêmeas solares concluímos que o momento angular adicionado por um planeta do tipo Júpiter, colocado na posição de Júpiter, não é suficiente para explicar o momento angular previsto pela lei de Kraft (1970).

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  • CARLOS EDUARDO FERREIRA LOPES
  • Estudo Sistemático de Estrelas Variáveis na Era dos Grandes Surveys
    
  • Orientador : JOSE RENAN DE MEDEIROS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE RENAN DE MEDEIROS
  • BRUNO LEONARDO CANTO MARTINS
  • DANIEL BRITO DE FREITAS
  • EDUARDO JANOT PACHECO
  • MARCIO CATELAN
  • Data: 01/03/2013

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  • O desenvolvimento da instrumentação e de técnicas de aquisição de dados em Astronomia ocorrido durante as últimas décadas tem provocado um aumento exponencial na aquisição de dados, com o uso do telescópios  no espaço ou em terra em combinação com CCDs (Coupled Device Charge) de alta resolução. Entretanto os métodos de tratamento e de análise de dados não têm conseguido acompanhar o desenvolvimento dos próprios instrumentos, embora grande esforço tenha sido realizado nessa direção.

                Esta Tese descreve diversos métodos de análise de dados fotométricos, além de propor e aperfeiçoar técnicas de seleção utilizando-se dos índices de variabilidade. Os índices de variabilidade propostos nesta tese apresentam uma eficiência de 3 vezes maior do que um dos índices mais comumente usados na literatura. Uma seleção eficiente de estrelas variáveis é essencial para que todos os subsequentes processos de análise alcancem uma maior eficiência, além de ser um potencial método de busca de periodicidade. Neste trabalho, foram analisados dados de duas missões fotometricas distintas: CoRoT (COnvection ROtation and planetary Transits) e WFCAM (Wide Field CAMera).

                A partir destas análises foi produzido um catálogo de estrelas variáveis no infravermelho com 374 estrelas com períodos variando entre ~0.2 a ~560 dias, usando o banco de dados do WFCAM, com assinaturas de RR-Lyrae, Cepheidas, LPVs, variáveis cataclísmicas, entre diversas outras. Este catálogo esta sendo utilizado para compor um banco de dados de curvas de luz para construir um classificador automático para o projeto VISTA (Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy). Ademas, também foi obtido um catálogo de 4.206 estrelas com assinaturas tipicas de modulação rotacional com os dados do projeto CoRoT, num processo supervisionado. Tal catálogo possui períodos variando entre ~ 0.33 a ~ 92 dias, amplitude de variabilidade entre ~ 0.001 e ~ 0.5  mag, para estrelas de tipo espectral FGKM com o índice de cor (J - H) variando entre ~ 0.0 a ~ 1.4 mag.

                Foi analisado o comportamento evolutivo para as estrelas do catálogo de estrelas variáveis do CoRoT que possuem variabilidades compatíveis com a modulação rotacional. Além disso, foram identificadas 4 estrelas que possuem características similares ao Sol, além de 400 estrelas gigantes do tipo espectral M que tem um particular interesse para trabalhos futuros. Finalmente a distribuição no diagrama cor-período apresenta substancial dependência com o avermelhamento, o qual afeta a análise idade período.

                Esta Tese fornece um grande conjunto de dados para análise de diversos casos científicos, tais como: atividade magnética, variáveis cataclísmicas, anãs marrom,  RR-Lyrae,  análogas solares, estrelas gigantes de tipo espectral M, entre outros. Por exemplo, os dados deste trabalho permitem estudar a relação da atividade magnética com a evolução estelar. Além destes aspectos, esta Tese apresenta melhores classificações para uma quantidade significativa de estrelas da base de dados CoRoT e introduz um conjunto de novas ferramentas que podem ser utilizadas para aperfeiçoar todo o processo de analise.


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  • O desenvolvimento da instrumentação e de técnicas de aquisição de dados em Astronomia ocorrido durante as últimas décadas tem provocado um aumento exponencial na aquisição de dados, com o uso do telescópios  no espaço ou em terra em combinação com CCDs (Coupled Device Charge) de alta resolução. Entretanto os métodos de tratamento e de análise de dados não têm conseguido acompanhar o desenvolvimento dos próprios instrumentos, embora grande esforço tenha sido realizado nessa direção.

                Esta Tese descreve diversos métodos de análise de dados fotométricos, além de propor e aperfeiçoar técnicas de seleção utilizando-se dos índices de variabilidade. Os índices de variabilidade propostos nesta tese apresentam uma eficiência de 3 vezes maior do que um dos índices mais comumente usados na literatura. Uma seleção eficiente de estrelas variáveis é essencial para que todos os subsequentes processos de análise alcancem uma maior eficiência, além de ser um potencial método de busca de periodicidade. Neste trabalho, foram analisados dados de duas missões fotometricas distintas: CoRoT (COnvection ROtation and planetary Transits) e WFCAM (Wide Field CAMera).

                A partir destas análises foi produzido um catálogo de estrelas variáveis no infravermelho com 374 estrelas com períodos variando entre ~0.2 a ~560 dias, usando o banco de dados do WFCAM, com assinaturas de RR-Lyrae, Cepheidas, LPVs, variáveis cataclísmicas, entre diversas outras. Este catálogo esta sendo utilizado para compor um banco de dados de curvas de luz para construir um classificador automático para o projeto VISTA (Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy). Ademas, também foi obtido um catálogo de 4.206 estrelas com assinaturas tipicas de modulação rotacional com os dados do projeto CoRoT, num processo supervisionado. Tal catálogo possui períodos variando entre ~ 0.33 a ~ 92 dias, amplitude de variabilidade entre ~ 0.001 e ~ 0.5  mag, para estrelas de tipo espectral FGKM com o índice de cor (J - H) variando entre ~ 0.0 a ~ 1.4 mag.

                Foi analisado o comportamento evolutivo para as estrelas do catálogo de estrelas variáveis do CoRoT que possuem variabilidades compatíveis com a modulação rotacional. Além disso, foram identificadas 4 estrelas que possuem características similares ao Sol, além de 400 estrelas gigantes do tipo espectral M que tem um particular interesse para trabalhos futuros. Finalmente a distribuição no diagrama cor-período apresenta substancial dependência com o avermelhamento, o qual afeta a análise idade período.

                Esta Tese fornece um grande conjunto de dados para análise de diversos casos científicos, tais como: atividade magnética, variáveis cataclísmicas, anãs marrom,  RR-Lyrae,  análogas solares, estrelas gigantes de tipo espectral M, entre outros. Por exemplo, os dados deste trabalho permitem estudar a relação da atividade magnética com a evolução estelar. Além destes aspectos, esta Tese apresenta melhores classificações para uma quantidade significativa de estrelas da base de dados CoRoT e introduz um conjunto de novas ferramentas que podem ser utilizadas para aperfeiçoar todo o processo de analise.

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  • MAURICIO LOPES DE ALMEIDA
  • Análises Estatísticas em Rede Complexas: Propriedades Topológicas, Críticas e Dinâmicas.

  • Orientador : LUCIANO RODRIGUES DA SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANDRÉ AUTO MOREIRA
  • GABRIEL ALVES MENDES
  • LUCIANO RODRIGUES DA SILVA
  • MADRAS VISWANATHAN GANDHI MOHAN
  • RAIMUNDO SILVA JUNIOR
  • Data: 08/03/2013

  • Mostrar Resumo
  • Neste trabalho, abordamos duas temáticas de ampla relevância prática e conceitual no estudo de Redes Complexas. A primeira está associada com a caracterização topológica das redes enquanto que a segunda diz respeito aos processos dinâmicos que ocorrem sobre elas. Com relação ao primeiro ponto de vista, inicialmente elaboramos um modelo para o crescimento de redes, onde a ligação preferencial inclui: (i) conectividade e (ii) homofilia (ligações entre sítios de características similares são mais prováveis). A partir disso, observamos que a competição entre estes dois aspectos leva a um heterogêneo padrão de conexões, com as propriedades topológicas da rede exibindo resultados bastante interessantes. Em particular, destacamos que existe uma região

    onde as características dos sítios desempenham um papel importante não apenas para a taxa com que eles obtém ligações, mas também para número de ligações que ocorrem entre sítios com

    características similares e dissimilares. Por fim, investigamos a

    propagação de epidemias sobre a topologia da rede proposta, considerando que sua disseminação 

    segue as regras do Processo de Contato. Usando simulações de Monte Carlo,

    mostramos que a competição entre os estados (doente/saudável) dos sítios induz a

    uma transição entre uma fase ativa (presença de doentes) e outra inativa (ausência de doentes).

    Neste contexto, estimamos o ponto crítico da transição de fase através do   

    cumulante de Binder e da razão entre momentos do parâmetro de ordem. Em seguida,

    utilizando análises de escala de tamanho finito, determinamos os expoentes críticos

    associados com a transição.


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  • Neste trabalho, abordamos duas temáticas de ampla relevância prática e conceitual no estudo de Redes Complexas. A primeira está associada com a caracterização topológica das redes enquanto que a segunda diz respeito aos processos dinâmicos que ocorrem sobre elas. Com relação ao primeiro ponto de vista, inicialmente elaboramos um modelo para o crescimento de redes, onde a ligação preferencial inclui: (i) conectividade e (ii) homofilia (ligações entre sítios de características similares são mais prováveis). A partir disso, observamos que a competição entre estes dois aspectos leva a um heterogêneo padrão de conexões, com as propriedades topológicas da rede exibindo resultados bastante interessantes. Em particular, destacamos que existe uma região

    onde as características dos sítios desempenham um papel importante não apenas para a taxa com que eles obtém ligações, mas também para número de ligações que ocorrem entre sítios com

    características similares e dissimilares. Por fim, investigamos a

    propagação de epidemias sobre a topologia da rede proposta, considerando que sua disseminação 

    segue as regras do Processo de Contato. Usando simulações de Monte Carlo,

    mostramos que a competição entre os estados (doente/saudável) dos sítios induz a

    uma transição entre uma fase ativa (presença de doentes) e outra inativa (ausência de doentes).

    Neste contexto, estimamos o ponto crítico da transição de fase através do   

    cumulante de Binder e da razão entre momentos do parâmetro de ordem. Em seguida,

    utilizando análises de escala de tamanho finito, determinamos os expoentes críticos

    associados com a transição.

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  • MARCELO BRITO DA SILVA
  • Propriedades críticas de sistemas fora do equilíbrio via simulação Monte Carlo.

  • Orientador : UMBERTO LAINO FULCO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • UMBERTO LAINO FULCO
  • EUDENILSON LINS DE ALBUQUERQUE
  • LUCIANO RODRIGUES DA SILVA
  • ANTONIO DE MACEDO FILHO
  • MAURIZIO SERVA
  • Data: 02/08/2013

  • Mostrar Resumo
  • Nos últimos anos, propagações epidêmicas têm sido alvo de muitos estudos baseados nos métodos da Física Estatística. As dinâmicas desses processos epidêmicos, tipicamente de não equilíbrio, resultam na competição entre indivíduos infectados (ativos) e indivíduos saudáveis (inativo). Estes sistemas de não-equilíbrio possuem um estado ativo estatisticamente estacionário, que representa a persistência da epidemia, e um estado absorvente que reflete o fim da epidemia. É a transição entre estes estados (ativo e inativo) que nos permite a análise crítica desses sistemas. Neste contexto, esta tese investiga dois destes processos, onde o primeiro deles corresponde a uma generalização para o processo de contato em uma cadeia linear. Neste modelo, cada par de sítios está conectado com probabilidade P(r) que decai com a distância entre os sítios r da forma 1/rα. O modelo permite uma variação contínua entre a cadeia unidimensional padrão, caracterizada por ligações apenas entre primeiros vizinhos (α → ∞), até uma rede completamente conectada (α = 0) caracterizada por comportamento de campo médio. Desenvolvemos análise de escala de tamanho finito para obter o ponto crítico e o conjunto de expoentes críticos para distintos valores do expoente de ligação α. Dados do parâmetro de ordem colapsam em uma curva universal. Mostramos também que os expoentes críticos variam continuamente com α. No segundo trabalho, introduzimos o modelo processo epidêmico superdifusivo, onde indivíduos saudáveis (A) e infectado (B) podem saltar com distintas probabilidades (DA e DB respectivamente) sobre um distância ℓ distribuída de acordo com uma probabilidade tipo lei de potência P(ℓ) = 1/ ℓµ. Para µ≥3 a propagação equivale a difusão normal, e para µ<3 corresponde aos voos de Lévy. No regime de difusão DA > DB, resultados da teoria de campo tem sugerido transição de primeira ordem, conjectura esta não endossada por vários estudos numéricos. Realizamos um extensivo estudo numérico do comportamento crítico de ambos os regimes, difusivo (µ≥3) e superdifusivo (µ<3), para o caso em que DA > DB. Aplicamos análise de escala de tamanho finito para obter as propriedades críticas inerentes ao modelo para vários valores de µ. A análise do modelo indica uma transição de fase de segunda ordem com expoentes críticos variando continuamente.


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  • Nos últimos anos, propagações epidêmicas têm sido alvo de muitos estudos baseados nos métodos da Física Estatística. As dinâmicas desses processos epidêmicos, tipicamente de não equilíbrio, resultam na competição entre indivíduos infectados (ativos) e indivíduos saudáveis (inativo). Estes sistemas de não-equilíbrio possuem um estado ativo estatisticamente estacionário, que representa a persistência da epidemia, e um estado absorvente que reflete o fim da epidemia. É a transição entre estes estados (ativo e inativo) que nos permite a análise crítica desses sistemas. Neste contexto, esta tese investiga dois destes processos, onde o primeiro deles corresponde a uma generalização para o processo de contato em uma cadeia linear. Neste modelo, cada par de sítios está conectado com probabilidade P(r) que decai com a distância entre os sítios r da forma 1/rα. O modelo permite uma variação contínua entre a cadeia unidimensional padrão, caracterizada por ligações apenas entre primeiros vizinhos (α → ∞), até uma rede completamente conectada (α = 0) caracterizada por comportamento de campo médio. Desenvolvemos análise de escala de tamanho finito para obter o ponto crítico e o conjunto de expoentes críticos para distintos valores do expoente de ligação α. Dados do parâmetro de ordem colapsam em uma curva universal. Mostramos também que os expoentes críticos variam continuamente com α. No segundo trabalho, introduzimos o modelo processo epidêmico superdifusivo, onde indivíduos saudáveis (A) e infectado (B) podem saltar com distintas probabilidades (DA e DB respectivamente) sobre um distância ℓ distribuída de acordo com uma probabilidade tipo lei de potência P(ℓ) = 1/ ℓµ. Para µ≥3 a propagação equivale a difusão normal, e para µ<3 corresponde aos voos de Lévy. No regime de difusão DA > DB, resultados da teoria de campo tem sugerido transição de primeira ordem, conjectura esta não endossada por vários estudos numéricos. Realizamos um extensivo estudo numérico do comportamento crítico de ambos os regimes, difusivo (µ≥3) e superdifusivo (µ<3), para o caso em que DA > DB. Aplicamos análise de escala de tamanho finito para obter as propriedades críticas inerentes ao modelo para vários valores de µ. A análise do modelo indica uma transição de fase de segunda ordem com expoentes críticos variando continuamente.

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  • RODOLFO BEZERRA DA SILVA
  • “Ordenamento de Cargas e Propriedades Magnéticas de Ortoferritas de Lantânio Dopadas com Estrôncio”

  • Orientador : JOSE HUMBERTO DE ARAUJO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ARTUR DA SILVA CARRICO
  • FERNANDO LUIS DE ARAUJO MACHADO
  • JOSE HUMBERTO DE ARAUJO
  • JOÃO MARIA SOARES
  • SUZANA NOBREGA DE MEDEIROS
  • Data: 05/12/2013

  • Mostrar Resumo
  • Amostras de ortoferritas de Lantânio dopadas com estrôncio La1-xSrxFeO3 (1/3≤ x ≤ 2/3) nanocristatilinas, foram sintetizados na forma de fase simples pelo método Sol-Gel. Todas as amostras foram calcinadas em quatro temperaturas distintas 800, 900, 1000, 1100 e 1200 oC. Suas estruturas cristalinas foram determinadas por medidas de difração de raios - X (DRX), medidas de microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectroscopia Mössbauer. Todas as amostras foram refinadas pelo método Rietveld, onde revelaram-se pertencerem à estrutura Perovskita romboédrica com grupo espacial R3c. Nestas amostras observa-se uma diminuição nos parâmetros de rede com o aumento do tamanho de partícula. Já as características magnéticas foram obtidas através de medidas de magnetização em função do campo (MxH), magnetização em função da temperatura ZFC e FC, susceptibilidade ac, calor específico. Para a x = 1/3 foi observado um ferromagnetismo fraco que se intensifica com o aumento no tamanho de partícula. Na amostra com x = 0,4 um ferromagnetismo fraco atípico com campo coercivo muito alto. Nesta transição observou-se uma transição magnética em torno de 700 K característico da hexaferrita de estrôncio (SrFe12O19) indicando que o ferromagnetismo fraco é decorrente de uma pequena concentração desta fase nas amostras. Para a concentração de x = 0,5 um comportamento tipo vidro de spin é revelado através de medidas susceptibilidade ac na amostra calcinada em temperatura mais baixa. Na concentração x = 2/3 um ordenamento de cargas foi observado com uma temperatura de transição de aproximadamente 200 K. Nestas amostras o tamanho médio de partículas está compreendida em um intervalo de 67 - 367 nm, onde foram encontrados efeitos de exchange bias e deslocamento vertical da magnetização, em todas as amostras. Ordenamento de cargas e antiferromagnetismo foram observados em torno de 200 K para partículas maiores (d > 300 nm), enquanto para partículas menores (d < 150 nm) um comportamento spin-glass e um ordenamento de cargas de curto alcance foram observados em torno de 150 K e 200 K, respectivamente. O comportamento vidro de spin e exchange bias nas amostras nanoparticuladas estão associados a aglomerados compactos de Fe3+ ordenados antiferromagneticamente, causados por uma deficiência de oxigênio, que foi encontrado ser maior nas amostras com partículas menores. O efeito de exchange Bias e o deslocamento vertical da magnetização são explicados por um modelo fenomenológico que envolve a interação de uma fase AF dura com uma fase AF mole.

     


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  • Amostras de ortoferritas de Lantânio dopadas com estrôncio La1-xSrxFeO3 (1/3≤ x ≤ 2/3) nanocristatilinas, foram sintetizados na forma de fase simples pelo método Sol-Gel. Todas as amostras foram calcinadas em quatro temperaturas distintas 800, 900, 1000, 1100 e 1200 oC. Suas estruturas cristalinas foram determinadas por medidas de difração de raios - X (DRX), medidas de microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectroscopia Mössbauer. Todas as amostras foram refinadas pelo método Rietveld, onde revelaram-se pertencerem à estrutura Perovskita romboédrica com grupo espacial R3c. Nestas amostras observa-se uma diminuição nos parâmetros de rede com o aumento do tamanho de partícula. Já as características magnéticas foram obtidas através de medidas de magnetização em função do campo (MxH), magnetização em função da temperatura ZFC e FC, susceptibilidade ac, calor específico. Para a x = 1/3 foi observado um ferromagnetismo fraco que se intensifica com o aumento no tamanho de partícula. Na amostra com x = 0,4 um ferromagnetismo fraco atípico com campo coercivo muito alto. Nesta transição observou-se uma transição magnética em torno de 700 K característico da hexaferrita de estrôncio (SrFe12O19) indicando que o ferromagnetismo fraco é decorrente de uma pequena concentração desta fase nas amostras. Para a concentração de x = 0,5 um comportamento tipo vidro de spin é revelado através de medidas susceptibilidade ac na amostra calcinada em temperatura mais baixa. Na concentração x = 2/3 um ordenamento de cargas foi observado com uma temperatura de transição de aproximadamente 200 K. Nestas amostras o tamanho médio de partículas está compreendida em um intervalo de 67 - 367 nm, onde foram encontrados efeitos de exchange bias e deslocamento vertical da magnetização, em todas as amostras. Ordenamento de cargas e antiferromagnetismo foram observados em torno de 200 K para partículas maiores (d > 300 nm), enquanto para partículas menores (d < 150 nm) um comportamento spin-glass e um ordenamento de cargas de curto alcance foram observados em torno de 150 K e 200 K, respectivamente. O comportamento vidro de spin e exchange bias nas amostras nanoparticuladas estão associados a aglomerados compactos de Fe3+ ordenados antiferromagneticamente, causados por uma deficiência de oxigênio, que foi encontrado ser maior nas amostras com partículas menores. O efeito de exchange Bias e o deslocamento vertical da magnetização são explicados por um modelo fenomenológico que envolve a interação de uma fase AF dura com uma fase AF mole.

     

7
  • CARLOS HUMBERTO OLIVEIRA COSTA
  • "Ondas de Spin em Quasicristais Magnônicos"

  • Orientador : MANOEL SILVA DE VASCONCELOS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MANOEL SILVA DE VASCONCELOS
  • EUDENILSON LINS DE ALBUQUERQUE
  • UMBERTO LAINO FULCO
  • JOAO MILTON PEREIRA JUNIOR
  • PAULO WILSON MAURIZ
  • Data: 12/12/2013

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  • Neste trabalho investigamos espectros de estruturas de banda e de transmitância em quasi-cristais magnônicos que apresentam as chamadas desordens determinísticas, especificamente, sistemas de multicamadas magnéticas que são construídos obedecendo as sequências substitutionais de Fibonacci generalizada (apenas os casos golden mean (GM), silver mean (SM), bronze mean (BM), copper mean (CM) e nickel mean (NM)) e k-componente de Fibonacci. O modelo teórico é baseado no hamiltoniano de Heisenberg para o regime de troca, juntamente com o poderoso método da matriz transferência, e levando em conta a aproximação RPA. Os materiais magnéticos considerados são ferromagnetos cúbicos simples. O principal interesse deste estudo é investigar o efeito da quasi-periodicidade nas propriedades físicas dos sistemas citados analisando o comportamento da propagação de ondas de spin por meio dos espectros de dispersão e de transmissão dos magnons nestas estruturas. Entre os resultados destacamos: (i) a fragmentação das bandas de volume que, no limite de altas gerações, se tornam conjuntos de Cantor, e a presença da frequência de mid-gap na transmitância das ondas de spin, na sequência de Fibonacci generalizada; e (ii) a forte dependência do band gap magnônico com relação aos parâmetros k, que determina a quantidade de materiais magnéticos diferentes presentes no quasi-cristal, e n, que é o número da geração da sequência k-componente de Fibonacci. Neste último caso, verificamos que o sistema apresenta uma banda magnônica proibida, cuja largura e região de frequência podem ser controladas variando k e n. No regime de troca, as ondas de spin propagam-se com frequência da ordem de algumas dezenas de terahertz (THz). Portanto, do ponto de vista experimental e tecnológico, os quasi-cristais magnônicos podem ser utilizados como transportadores ou processadores de informações, sendo o magnon (o quantum da onda de spin) o responsável por esse transporte e processamento.

     


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  • Neste trabalho investigamos espectros de estruturas de banda e de transmitância em quasi-cristais magnônicos que apresentam as chamadas desordens determinísticas, especificamente, sistemas de multicamadas magnéticas que são construídos obedecendo as sequências substitutionais de Fibonacci generalizada (apenas os casos golden mean (GM), silver mean (SM), bronze mean (BM), copper mean (CM) e nickel mean (NM)) e k-componente de Fibonacci. O modelo teórico é baseado no hamiltoniano de Heisenberg para o regime de troca, juntamente com o poderoso método da matriz transferência, e levando em conta a aproximação RPA. Os materiais magnéticos considerados são ferromagnetos cúbicos simples. O principal interesse deste estudo é investigar o efeito da quasi-periodicidade nas propriedades físicas dos sistemas citados analisando o comportamento da propagação de ondas de spin por meio dos espectros de dispersão e de transmissão dos magnons nestas estruturas. Entre os resultados destacamos: (i) a fragmentação das bandas de volume que, no limite de altas gerações, se tornam conjuntos de Cantor, e a presença da frequência de mid-gap na transmitância das ondas de spin, na sequência de Fibonacci generalizada; e (ii) a forte dependência do band gap magnônico com relação aos parâmetros k, que determina a quantidade de materiais magnéticos diferentes presentes no quasi-cristal, e n, que é o número da geração da sequência k-componente de Fibonacci. Neste último caso, verificamos que o sistema apresenta uma banda magnônica proibida, cuja largura e região de frequência podem ser controladas variando k e n. No regime de troca, as ondas de spin propagam-se com frequência da ordem de algumas dezenas de terahertz (THz). Portanto, do ponto de vista experimental e tecnológico, os quasi-cristais magnônicos podem ser utilizados como transportadores ou processadores de informações, sendo o magnon (o quantum da onda de spin) o responsável por esse transporte e processamento.

     

2012
Dissertações
1
  • MANILO SOARES MARQUES
  • Influência das propriedades estruturais e magnetostrictivas na dinâmica da magnetização de multicamadas magnéticas amorfas

  • Orientador : MARCIO ASSOLIN CORREA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FELIPE BOHN
  • MARCIO ASSOLIN CORREA
  • RUBEM LUÍS SOMMER
  • Data: 10/02/2012

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  • Investigamos neste trabalho as propriedades da dinâmica da magnetização em amostras na forma de multicamadas de [Co40Fe40B20/M] × 50 produzidas por magnetron sputtering, com 10 nm de espessura da camada amorfa de CoFeB e 2 nm de espessura para a camada M, onde M é uma material metálico não magnético, tais como, Ta, Ag e Cu. Através das medidas de difração de raio-X (caracterização estrutural) e das medidas de magnetostricção, obtidas através de