Teses e Dissertações (BDTD USP - IFQSC)

URI permanente para esta coleçãohttp://143.107.180.6:4000/handle/RIIFSC/5425

Navegar

Agora exibindo 1 - 20 de 436

Introdução aos métodos de determinação de estruturas por difração de raios-X em monocristais: aplicação a alguns complexos de lantanídeos e metais de transição com ligantes orgânicos
(2007-03-08) Oliva, Glaucius
As estruturas cristalinas dos complexos Ln(ClO4)3.6[PONH2(C6H5)2] onde Ln=Eu, La, Cu[NH2(CH3)2CCO2]2, NiBr2.4[AsO(C6H5)3].8H2O (verde) e NiBr2.4[AsO(C6H5)3].1,5(CH3C6H5).H2O (alaranjado) bem como do ligante PONH2(C6H5)2 foram determinadas por difração de raios-X. Os complexos envolvendo íons lantanídeos refinaram a fatores R finais de R(Eu)=0,125, e R(La)=0,133 e foram encontradas a seguintes características principais: a) o sistema cristalino é cúbico; b) a coordenação do cátion é feita por seis átomos de oxigênio dos ligantes em configuração octaédrica (Eu) e antiprismática trigonal (La) com as terras raras em posições de alta simetria (23 para Eu e 3 para La); c) o restante das estruturas apresentam diferentes graus de desordem. À luz da sua configuração geométrica, a presença de uma forte banda 5Do-7F2 no espectro de fluorescência do complexo de Eu, proibida por considerações de simetria, é explicada como decorrente de acoplamentos vibrônicos. O desdobramento da linha υP=0 do espectro de infravermelho do coplxo de La é atribuído à presença de grupos P=0 não equivalentemente ligados a terra rara devido à desordem desta. O composto envolvendo o íon Cu(II) (fator R final 0,053) cristaliza no sistema monoclínico com os complexos se empacotando em camadas paralelas ao plano cristalino (100) com redes de pontes de H intracamada e com francas interações entre camadas consecutivas, o que explica o comportamento magnético quasi-bidimensional observado nestes cristais. O complexo de Ni(II) de coloração verde (fator R final 0,039) apresenta o íon metálico sobre um centro de simetria coordenado por seis moléculas de água numa conformação octaédrica distorcida, as quais estão ligadas aos grupos tfaso[AsO(C6H5)3] e íons brometo por fatores pontes de H. No complexo de coloração alaranjada (fator R final 0,087) o cátion está pentacoordenado com os quatro oxigênios dos ligantes tfaso formando a base de uma pirâmide quadrangular e um ânion Br- ocupando a quinta posição. Como uma conseqüência da resolução e refinamento da estrutura do complexo de Eu, a estrutura cristalina do ligante PONH2(C6H5) puro foi também determinada e refinada a um fator R de 0,033.
Processamento de informações em redes de neurônios sincronas
(2007-04-10) Fontanari, Jose Fernando
Vidros de spins são sistemas extremamente complexos caracterizados por um número enorme de estados estáveis e meta estáveis. Se identificarmos cada um desses estados com uma informação memorizada, esses sistemas podem ser utilizados como memórias associativas ou endereçáveis por conteúdo. O modelo de vidro de spins passa então a ser chamado de rede de neurônios. Neste trabalho estudamos a termodinâmica e alguns aspectos dinâmicos de uma rede de neurônios com processamento paralelo ou síncrono - o Modelo de Little de memória associativa - no regime em que o número de informações memorizadas p cresce como p = αN, onde N é o número de neurônios. Usando a teoria simétrica em relação às réplicas obtemos o diagrama de fases no espaço de parâmetros do modelo no qual incluímos um termo de autointeração dos neurônios.A riqueza do diagrama de fases que possui uma superfície de pontos tricríticos é devida à competição entre os dois regimes assintóticos da dinâmica síncrona: pontos fixos e ciclos de período dois.
Projeto e construção de um terminal de vídeo gráfico
(2007-04-10) Ruggiero, Carlos Antonio
Neste trabalho são estudados alguns tópicos referentes a terminais de computadores com enfoque especial nos terminais de vídeo, sendo descrito, também, um projeto de terminal alfanumérico e gráfico. O terminal alfanumérico apresenta na tela, 25 linhas, cada uma com 80 caracteres e é construído a partir de somente 22 intesrados cabendo completamente numa placa S-100 padrão. O terminal gráfico, totalmente desenvolvido pelo autor no Laboratório de Instrumentação Eletrônica do DFCM, apresenta uma resolução de 512 por 250 pontos (128000 pontos) e pode ser expandido até ser capaz de mostras na tela, 256 níveis de intensidade ou cor. No sistema mínimo, o terminal necessita de apenas duas placas do padrão S-100. A filosofia aqui é o mapeamento de bits, ou seja, todas as informações dos 128000 pontos são armazenados numa memória. Tanto o terminal alfanumérico quanto o gráfico apresentam imagens através da varredura por rastro.
Estudo de processamento paralelo para dinâmica molecular
(2007-04-10) Travieso, Gonzalo
Apresentamos um problema de dinâmica molecular e quatro algoritmos seqüenciais para a implementação do mesmo. Em seguida esses algoritmos são estudados quanto ao tempo de execução e possibilidades de paralelização. É escolhido então dentre os quatro o algoritmo que apresenta melhores características para a paralelização. Introduzimos a seguir uma proposta de implementação do mesmo em um rede de transputers, com a. definição das interligações entre os processadores e da. programação dos mesmos. A seguir é realizado um estudo da eficiência da estrutura proposta quanto a. tempo de execução e características de expansibilidade do número de processadores. Os resultados mostram que conseguem-se velocidades de execução próximas às de supercomputadores para redes com baixos números de elementos.
Medidas de tempos de relaxação spin-rede em cristais mistos de halogenetos alcalinos.
(2007-04-19) Tannus, Alberto
Neste trabalho, utilizando técnicas magneto-ópticas, estudamos tempos de relaxação spin-rede (T1) do estado fundamental de centros \'F\' e, cristais de halogenetos alcalinos (KCl-KBr). Descrevemos um sistema semi-automático para medidas ópticas de T1, capaz de medir tempos de relação curtos (~1mS), baseado na medida do Dicroísmo Circular magnético (DCM) que apresentam aqueles sais quando portadores de centros paramagnéticos. Obtivemos a dependência de T1 com o campo magnético H (até 65 Kgauss), bem como os espectros de DCM para diferentes concentrações nas matrizes mistas. Uma teoria desenvolvida por Panepucci e Mollenauer (1) para matrizes puras, foi adaptadas para explicar a relaxação spin-rede nos cristais mistos. Os resultados obtidos para o processo direto (T~2.0 K), confrontados com auqela teoria, mostram que o mecanismo de relaxação dominante até 25 KGauss continua sendo a modulação por fônons da interação hiperfins entre o elétron \'F\' e os núcleos vizinhos.
Espalhamento assistido por fônons: alguns modelos exatamente solúveis.
(2007-04-20) Menezes, Jose Carlos Egues de
Nesta dissertação, tratamos do espalhamento de partículas (elétrons e éxcitons) em sistemas nos quais o potencial espalhador está acoplado a modos vibracionais. Os efeitos do acoplamento, no espalhamento das partículas, são estudados em dois problemas particularmente interessantes, a saber: o tunelamento de elétrons em heterojunções e o espelhamento de excitações em sólidos. Em ambos há a possibilidade de ocorrência de espalhamento inelástico/ressonante assistido por fônons. Verifica-se que a interação com modos vibracionais induz o aparecimento de estruturas bastante peculiares nos coeficientes de transmissão e seções de choque. Tais estruturas decorrem da existência de espalhamento inelástico (abertura de novos canais) e de efeitos de interferência, construtiva destrutiva, característicos de sistemas nos quais se tem acoplamento entre um nível discreto e o contínuo.
Proposta e implementação de um sistema de processamento paralelo para dinâmica molecular.
(2007-04-20) Travieso, Gonzalo
Neste trabalho, propomos um método de paralelização de simulações de dinâmica molecular para execução em máquinas de memória distribuída, trabalhando sob passagem de mensagens. Nos limitamos à análise de implementação de sistemas com ensemble microcanônico de partículas de Lennard-Jones, desenvolvendo no entanto um sistema que pode ser expandido para incluir outras características. Mostramos que o sistema apresenta bom desempenho com relação à paralelização, representando uma alternativa viável para a simulação de sistemas com muitas partículas.
Espectroscopia de alta resolução num feixe supersônico de sódio
(2007-06-29) Marega Junior, Euclydes
Neste trabalho realizamos medidas espectroscópicas de alta resolução nas bandas vibracionais da transição A1∑+u→X1∑+g do dímero de Sódio, produzido a partir da expansão supersônica do vapor deste metal no vácuo. Para determinação das constantes moleculares utilizamos técnicas alternativas de espectroscopia óptica de alta-resolução, tais como: Fluorescência Ressonante, Raman Estimulado e Depopulação Óptica. As duas últimas técnicas utilizam dois campos de laser, por isso são também chamadas de técnicas de campo duplo e proporcionam a simplificação do espectro de Fluorescência Ressonante, ajudando no seu entendimento e no cálculo das constantes moleculares dos estados estudados. Desenvolvemos também um método de obtenção de padrões de interferência, baseado no método proposto por Ramsey, a partir da modulação espacial da população do estado fundamental de um sistema aberto de dois níveis quaisquer. Foi possível obter franjas de interferência na região visível, sem que haja necessariamente coerência entre estados atômicos, efeito este observado pela primeira vez na literatura.
Conjugação de fase e modulação transversal de fase em cristais dopados com Cr+3
(2007-06-29) Catunda, Tomaz
Neste trabalho estudamos teórica e experimentalmente o efeito de Conjugação de Fase por Mistura Degenerada de Quatro Ondas (CFMD40) e Modulação Transversal de Fase em cristais dopados com Cr+3. Estudamos a CFMD40 em Al2O3:Cr+3 (rubi) e GdAlO3:Cr+3 com um laser de Ar (em λ=514nm) obtendo um bom acordo entre os resultados experimentais e os teóricos (nestes cálculos usamos os valores de n2 de um trabalho anterior [1]). O modelo teórico que fizemos explica muito bem o comportamento de saturação da eficiência da CFMD40 que não era compreendido em trabalhos anteriores [47,48.2]. Usando os mesmos valores de n2 obtivemos um bom acordo entre os resultados experimentais e teóricos para o efeito de Modulação Transversal de Fase. Também fizemos um modelo teórico para o efeito de Modulação Transversal de Fase em CFMD40 que explica nossas observações [2]. A não linearidade destes materiais foi investigada usando-se três técnicas experimentais diferentes [1.2] e por dois outros grupos [61.62] (para o rubi) através de mistura de duas ondas não degeneradas. Todas estas medidas estão em bom acordo. Na alexandrita (BeAl2O 4:Cr+3) estudamos o espectro de χ(3) (ou n2) em ressonância das linhas R. Nos atribuímos a forma assimétrica do espectro como sendo oriunda de duas contribuições para susceptibilidade, onde um termo é devido a interação ressonante com o sistema de dois níveis e o outro devido a mudança de polarizabilidade causada pela população do estado excitado (esta é a primeira vez que este efeito foi observado).
Desenvolvimento da tecnologia de tomografia por ressonância magnética nuclear
(2007-06-29) Tannus, Alberto
Neste trabalho, descrevemos o desenvolvimento do equipamento e o software necessários à implementação da técnica de obtenção de imagens por RMN. Nossos principais objetivos foram a construção de um sistema de controle e aquisição de dados que permitisse operar um espectrômetro de Fourier de RMN pulsada como um tomógrafo de RMN; por outro lado, visamos a construção de um espectrômetro que tivesse seus parâmetros facilmente reconfiguráveis pelo sistema de controle. O resultado foi um sofisticado equipamento que permite, além do proposto, trabalhar com técnicas de espectroscopia de alta resolução e espectroscopia em sólidos. Uma grande ênfase foi dada ao entendimento das técnicas De reconstrução de imagens, desde as convencionais até aquelas que constituem atualmente a fronteira de pesquisa nessa área. Os resultados obtidos com o sistema descrito são considerados bons, comparáveis aos das unidades construídas por empresas que operam comercialmente nessa área, em cooperação com centros localizados em universidades no exterior, pouco devendo a equipamentos similares (protótipos) desenvolvidos naqueles centros.
Simulação do processo de desaceleração de átomos pela técnica de ajustamento Zeeman
(2007-06-29) Napolitano, Reginaldo de Jesus
O principal objetivo deste trabalho é, adotado uma abordagem centrada na simulação numérica, entender a desaceleração a laser de um feixe atômico por meio da conhecida técnica de ajuste Zeeman. Nossos cálculos numéricos são capazes de reproduzir as características fundamentais dos resultados experimentais já obtidos. Também apresentamos um modelo analítico simples incorporando as idéias básicas contidas nas hipóteses utilizadas nas simulações e mostrando que estas idéias são consistentes com as conclusões numéricas e experimentais. Isto demonstra que os aspectos essenciais do processo desacelerador são bem compreendidos.
Resolução numérica de equações de transporte de cargas elétricas através de isolantes
(2007-06-29) Figueiredo, Mariangela Tassinari de
Apresentamos alguns métodos numéricos para a resolução das equações hiperbólicas que regem problemas de transporte de cargas elétricas em isolantes, aplicando-os a quatro problemas específicos: injeção de corrente por um contato ôhmico em uma amostra com voltagem constante aplicada; transporte de um pulso de cargas através de uma amostra em circuito aberto; transporte de um pulso de cargas através de uma amostra submetida a uma diferença de potencial constante (tempo de vôo); e, finalmente, descarga termo-estimulada em circuito aberto. Empregamos, basicamente, dois tipos de métodos: características e diferenças finitas. Concluímos que, quando as descontinuidades são importantes, é mais conveniente usar o método das características; porém, quando não houver descontinuidades ou se estas não forem importantes, alguns métodos de diferenças finitas podem ser utilizados com boa precisão e menores tempos de computação do que aqueles gastos pelos métodos das características.
Cálculo de espectros de fotoemissão eletrônica de um dímero adsorvido em metal
(2007-06-29) Libero, Valter Luiz
Através da técnica do Grupo de Renormalização desenvolvida por Wilson em 1915, calcula-se o espectro de fotoemissão de elétrons (XPS) de um sistema constituído de dois níveis profundos separados pela distância R, acoplados entre si e adsorvidos num metal. A simetria de inversão desse sistema permite que se definam dois espectros de correntes, dos elétrons fotoemitidos do orbitalligante e do anti-ligante do adsorvido, respectivamente. Próximo ao limiar de fotoemissão (ωT) esses espectros seguem lei de potência; os expoentes correspondentes são determinados e expressos (com leis universais) em termos das defasagens dos elétrons de condução. Se a separação R entre os sítios for nula, o espectro associado ao orbital ligante terá uma singularidade em ω - ωT = Δ, onde Δ é a taxa de tunelamento eletrônico entre os níveis profundos. Com o aumento dessa separação a singularidade é arrendondada em razão de decaimentos não radiativos envolvendo os orbitais profundos, o que dá um tempo de vida finito ao buraco criado pelo raio-x. Este trabalho calcula pela primeira vez a renormalização da taxa de tunelamento, devido aos processos não radiativos.
Espectroscopia no infravermelho e Raman do aluminato de gadolineo puro e dopado com íons de terras raras
(2007-06-29) Bagnato, Vanderlei Salvador
Realizamos medidas de transmissão no infravermelho (médio e distante) e espelhamos Raman de amostras de GdAlO3 puras e dopadas com Eu+3 para estudarmos as bandas de absorção de fonons K=0 e as transições eletrônicas nos íons Eu+3. Conhecendo-se a simetria do GdAlO3 (D162h) pudemos, utilizando o método da correlação, calcular o número e a simetria dos modos vibracionais, bem como sua classificação em internos e externos. Os resultados experimentais mostram boa concordância com os teóricos e revelam que o GdAlO3 apresenta três regiões distintas no infravermelho, compostas de várias bandas de absorção. Os modos internos estão em torno de 670cm-1 (estiramento) e 480cm-1 (flexão) enquanto que os modos externos localizam-se em torno de 200cm-1. A interação dos estados eletrônicos do Eu+3 com o campo cristalino do GdAlO3 foi estudada inicialmente supondo um campo de simetria Oh e depois introduzindo a distorção ortorrômbica (Cs) de uma maneira perturbativa. Pudemos verificar que a dita distorção levanta totalmente a degenerescência dos níveis 7FJ (J=0,1,...,6) e torna as transições 7F0 → 7FJ permitidas.
Caracterização de monocristais de nióbio de lítio (LiNbO3
(2007-06-29) Mastelaro, Valmor Roberto
Este trabalho tem por objetivo principal a caracterização dos microcristais de niobato de lítio (LiNbO3) dopados com óxido de cromo (CrO3) e com óxido de ferro (Fe2O3), crescidos no Departamento de Física e Ciências dos Materiais do Instituto de Física e Química de São Carlos - USP. Para isso, utilizamos as seguintes técnicas: Ataque Químico Preferncial, Ressonância Paragnética Eletrônica (RPE), Absorção Ótica no Visível e Infravermelho Próximo e a Técnica Holográfica. Através da técnica de ataque químico preferencial os domínios ferroelétricos destes cristais foram observados. Os possíveis sítios que os íons Cr3+ e os íons Fe3+ ocupam na rede do LiNbO3 foram estudados por RPE, e os resultados obtidos indicam que o íon Cr3+ ocupa preferencialmente as vacâncias estruturais, enquanto os íons Fe3+ ocupam o sítio do nióbio ou do lítio. O efeito de tratamentos térmicos em atmosferas redutoras e oxidantes sobre a concentração dos íons Fe3+, Fe2+ e dos centros OH-, foram estudados através das técnicas de RPE, absorção ótica no visível e no infravermelho. Através da técnica holográfica, foram observadas altas eficiências de difração holográficas em cristais dopados com ferro. Foram feitas também medidas da variação temporal desta eficiência em cristais tratados e não tratados termicamente, e em alguns casos o efeito de acoplamento de ondas foi observado.
Modelos de mecânica estatística exatamente solúveis em duas dimensões
(2007-06-29) Onody, Roberto Nicolau
Neste trabalho nós estudamos alguns sistemas de spins e vértices exatamente solúveis em duas dimensões. A solubilidade exata está ligada ao fato de existirem soluções não triviais das equações de fatorização, o que nos permite obter a energia livre no limite termodinâmico. Introduzimos e resolvemos pelo método de espalhamento inverso, um modelo de dez vértices assimétrico com dois e três estados nas ligações. Obtemos o diagrama de fases e mostramos que o sistema exibe uma transição de fase de primeira ordem. Analisamos um modelo de oito vértices de férmions livres e propomos uma nova relação funcional que nos permite calcular a energia livre por vértice. Mostramos que este sistema de vértices corresponde ao modelo de Ising na rede Union Jack. Apresentamos um método de solução de modelos de spin em redes triangulares a partir da solução do mesmo modelo na rede quadrada. O método se aplica sempre que o modelo de spins envolver interação de primeiros vizinhos e satisfizer a relação triângulo-estrela. Estendemos para a rede triangular, as soluções autoduais de Fateev e Zamolodchikov para a rede quadrada, de modelos de spin com simetria Z(N). Analisamos as conjecturas existentes sobre a criticalidade do modelo de Potts definido na rede de Kagomé. Baseados na simetria e nas degenerescências dessa rede conjecturamos uma expressão para a sua linha crítica.
Ressonância magnética nuclear em materiais magnéticos diluídos aleatoriamente
(2007-08-24) Magon, Claudio Jose
A dependência com a temperatura dos tempos de relaxação nuclear e da forma da linha de ressonância dos núcleos F0, nos antiferromagnetos diluidos Fex Zn1-x F2 e Mnx Zn1-x F2, foram estudados na faixa TN≤T≤300K. Os tempos de relaxação spin, rede (1/T1) dos núcleos F0, os quais não estão acoplados aos spins Fe (ou Mn) através da interação hiperfina transferida, foram medidos e calculados teoricamente em função da concentração x. Os resultados teóricos apresentam uma boa concordância com os dados experimentais para concentrações na faixa 0.1≤x≤0.8. A dependência com a temperatura de 1/T1, para TN
Estudo de sistemas de spins a duas dimensões e de calibre a quatro dimensões com simetria Z(N)
(2007-08-24) Alcaraz, Francisco Castilho
Usando uma transformação de dualidade generalizada, considerações de simetria e supondo que as superfície críticas sejam contínuas, obtivemos o dia grama de fase para sistemas de spins Z (N) bidimensionais e sistemas com invariança de calibre Z (N) a quatro dimensões. Caracterizamos as diversas fases dos sistemas de spins pelo valor esperado das potências dos operadores de ordem e desordem. No sistema com invariança de calibre, por outro lado, estas fases caracterizadas pelo comportamento do valor esperado das potências das alças de Wilson e de \'t Hooft. Obtivemos para ambos os sistemas fases moles em que no caso de spins 2D (calibre 4D) todas as potências dos parâmetros de ordem e desordem ( todas as potências das alças de Wilson e \'t Hooft) são nulas (exibem decaimento com o perímetro da alça). Enquanto no sistema com invariança de calibre todas as combinações de decaimento (área ou perímetro) das alças de Wilson e \'t Hooft são permitidas, as relações de comutação no sistema de spins proíbe a existência de fases em que tanto o parâmetro de ordem como o de desordem são não nulos (exceto quando estes operadores comutam). Apresentamos por completeza as relações de dualidade para sistemas de calibre Z (N) com campos de Higgs a três dimensões.
Comportamento de íons fora de centro em halogenetos alcalinos
(2007-08-24) Li, Maximo Siu
Apresentamos resultados experimentais sobre o comportamento fora de centro do íon de Cu+ em cristais de RbCl, RbBr, RbI, NaI e em cristais mistos de KI +%KCl e KCl +%KI; como também do íon de Ag+ em RbI. Usamos técnicas de absorção ótica no ultra travioleta, corrente termoestimulada (ITC) e dicroísmo induzido por pressão uniaxial. Com estas técnicas, determinamos o comportamento da força do oscilador em dependência com a temperatura, energia de ativação, tempo de relaxação em dependência com a temperatura, momento dos dipolos elétricos, a mudança de configuração do íon de Cu + na reorientação num sistema de multipoço trigonal . puro para um multipoço ortorrómbico no crital misto de KI+1%KCl. Detetamos pela primeira vez a relaxação por ativação térmica de bandas de ITC a temperatura relativamente baixa, como é o caso do íon de Ag+ em RbI que acontece em 24ºK. Ainda, apresentamos alguns resultados sobre o comportamentp do íon de Li + que fica fora de centro no KC1, em cristais de KCl contendo centros U de H- e de D-, usando absorção ótica no infravermelho médio.
Conjugação de fase por degenerada de quatro ondas em rubi e GdAlO3:Cr+3
(2007-09-11) Catunda, Tomaz
Estudamos o efeito de Conjugação de Fase por Mistura Degenenerada de Quatro Ondas em Al2O3:Cr+3 (Rubi) e GdAlO3:Cr+3 com um laser de Ar (λ=5145 Å). Obtivemos eficiência aproximadamente quatro vezes maior no GdAlO3:Cr+3 (onde este trabalho é original) que no Rubi o que nos motivou a investigar as propriedades físicas que são relevantes para o fenômeno nestes sistemas (isto não foi bem compreendido no trabalho anterior em Rubi). Desenvolvemos um método interferométrico muito sensível para medida dos coeficientes não lineares do índice de refração n2 destes materiais (que não eram conhecidos) Com estes valores de n2 calculamos a eficiência de Conjugação de Fase em bom acordo com experiência.