PPGFIS PÓS-GRADUAÇÃO EM FÍSICA FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC Telefone/Ramal: 55-11-4996-8396 http://propg.ufabc.edu.br/ppgfis
Dissertações/Teses

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2024
Dissertações
1
  • GUSTAVO CAFÉ DE MIRANDA
  • Modulação de Pulsos para Controle Aprimorado em Dispositivos Quânticos Baseados em RMN

  • Orientador : ROBERTO MENEZES SERRA
  • Data: 19/01/2024

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  • Neste trabalho é fornecida uma revisão sobre os métodos de controle de qubit em computação quântica por RMN. É dada ênfase significativa à utilização de pulsos modulados para aprimorar o controle do qubit e a fidelidade de portas lógicas, discutindo como vários aspectos do controle do qubit podem ser otimizados: atenuação dos efeitos prejudiciais do ruído, como inomogeneidades no campo magnético, erros de calibração e compensação da largura espectral dos pulsos de RF. Uma atenção especial é dada ao emprego da análise de séries de Fourier no design de pulsos modulados para superar certos efeitos, como a Propriedade de Dilatação e o Fenômeno de Gibbs. Através da simulação de qubits de RMN e métodos de otimização, os melhores pulsos numéricos para sistemas homonucleares e heteronucleares são identificados. Embora numericamente, os pulsos alcancem alta fidelidade, seus resultados experimentais, conforme testados em Clorofórmio em um espectrômetro Varian de 500MHz, são considerados satisfatórios em média.  Além disso, é fornecida uma discussão sobre sistemas quânticos abertos e matrizes de Choi. Foi desenvolvido um algoritmo determinístico para a Tomografia Quântica de Processos para acessar o ruído típico para qubits no espectrômetro. Matrizes de Choi experimentais foram então identificadas, e o ruído correspondente agora é incorporado na otimização dos pulsos. As re-execuções dos pulsos com a robustez de ruído incorporada não foram testadas no espectrômetro devido a limitações de tempo e foram deixadas para pesquisas futuras.


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  • Neste trabalho é fornecida uma revisão sobre os métodos de controle de qubit em computação quântica por RMN. É dada ênfase significativa à utilização de pulsos modulados para aprimorar o controle do qubit e a fidelidade de portas lógicas, discutindo como vários aspectos do controle do qubit podem ser otimizados: atenuação dos efeitos prejudiciais do ruído, como inomogeneidades no campo magnético, erros de calibração e compensação da largura espectral dos pulsos de RF. Uma atenção especial é dada ao emprego da análise de séries de Fourier no design de pulsos modulados para superar certos efeitos, como a Propriedade de Dilatação e o Fenômeno de Gibbs. Através da simulação de qubits de RMN e métodos de otimização, os melhores pulsos numéricos para sistemas homonucleares e heteronucleares são identificados. Embora numericamente, os pulsos alcancem alta fidelidade, seus resultados experimentais, conforme testados em Clorofórmio em um espectrômetro Varian de 500MHz, são considerados satisfatórios em média.  Além disso, é fornecida uma discussão sobre sistemas quânticos abertos e matrizes de Choi. Foi desenvolvido um algoritmo determinístico para a Tomografia Quântica de Processos para acessar o ruído típico para qubits no espectrômetro. Matrizes de Choi experimentais foram então identificadas, e o ruído correspondente agora é incorporado na otimização dos pulsos. As re-execuções dos pulsos com a robustez de ruído incorporada não foram testadas no espectrômetro devido a limitações de tempo e foram deixadas para pesquisas futuras.

2
  • HENRIQUE DIAS GOMES
  • Difusão de raios cósmicos: uma abordagem computacional

  • Orientador : MARCELO AUGUSTO LEIGUI DE OLIVEIRA
  • Data: 07/02/2024

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  • O estudo dos raios cósmicos de ultra-alta energia (RCUAEs) situa-se no ramo de pesquisa da física de astropartículas, que está entre a física de partículas elementares e a astrofísica. Esta área teve um enorme crescimento nas últimas décadas devido, em parte, aos avanços nas técnicas experimentais e à construção de novos experimentos com grande área de exposição — o que permitiu a exploração de regiões de energia onde fluxo é baixíssimo, levando a descobertas de novas estruturas no espectro energético de partículas e de raios gama de utra-alta energia. Tais avanços levam à solução de importantes problemas da física de raios cósmicos, entretanto, diversas questões permanecem em aberto, como a identificação inequívoca das fontes astrofísicas, da composição e dos processos de produção e aceleração dos RCUAEs.
    Existem indícios de anisotropia nas ultra-altas energias que apontam para a possibilidade de indentificação das fontes, contudo, faz-se necessário um estudo detalhado da propagação das partículas nos campos magnéticos galácticos e extragalácticos, uma vez que sabe-se que partículas carregadas devem desviar-se, sob ação da força de Lorentz, em seu trajeto até a Terra.
    Este trabalho utiliza como ponto de partida o software EGCRProp. Este programa possui uma estrutura avançada e completa de simulações de Raios Cósmicos de Ultra-Alta Energia, e nosso objetivo principal é incluir uma gama de processos de interações das partículas altamente energéticas com a Radiação Cósmica de Fundo. Tais processos são responsáveis por estabelecerem desvios na trajetória destas partículas e, em especial, um deles é a razão para o efeito conhecido como limite Greisen-Zatsepin-Kuzmin (corte GZK).
    Esta tese se divide em três etapas. A primeira é o desenvolvimento teórico e o levantamento bibliográfico completo dos fenômenos de produção de pares, fotoprodução de píons e fotodesintegração nuclear. A segunda etapa é a elaboração destes modelos computacionalmente e sua consequente implementação no software original. A terceira etapa é a de simular efetivamente diversos cenários no programa desenvolvido, e então comparar com o software CRPropa, referência em simulações na área de Raios Cósmicos


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  • O estudo dos raios cósmicos de ultra-alta energia (RCUAEs) situa-se no ramo de pesquisa da física de astropartículas, que está entre a física de partículas elementares e a astrofísica. Esta área teve um enorme crescimento nas últimas décadas devido, em parte, aos avanços nas técnicas experimentais e à construção de novos experimentos com grande área de exposição — o que permitiu a exploração de regiões de energia onde fluxo é baixíssimo, levando a descobertas de novas estruturas no espectro energético de partículas e de raios gama de utra-alta energia. Tais avanços levam à solução de importantes problemas da física de raios cósmicos, entretanto, diversas questões permanecem em aberto, como a identificação inequívoca das fontes astrofísicas, da composição e dos processos de produção e aceleração dos RCUAEs.
    Existem indícios de anisotropia nas ultra-altas energias que apontam para a possibilidade de indentificação das fontes, contudo, faz-se necessário um estudo detalhado da propagação das partículas nos campos magnéticos galácticos e extragalácticos, uma vez que sabe-se que partículas carregadas devem desviar-se, sob ação da força de Lorentz, em seu trajeto até a Terra.
    Este trabalho utiliza como ponto de partida o software EGCRProp. Este programa possui uma estrutura avançada e completa de simulações de Raios Cósmicos de Ultra-Alta Energia, e nosso objetivo principal é incluir uma gama de processos de interações das partículas altamente energéticas com a Radiação Cósmica de Fundo. Tais processos são responsáveis por estabelecerem desvios na trajetória destas partículas e, em especial, um deles é a razão para o efeito conhecido como limite Greisen-Zatsepin-Kuzmin (corte GZK).
    Esta tese se divide em três etapas. A primeira é o desenvolvimento teórico e o levantamento bibliográfico completo dos fenômenos de produção de pares, fotoprodução de píons e fotodesintegração nuclear. A segunda etapa é a elaboração destes modelos computacionalmente e sua consequente implementação no software original. A terceira etapa é a de simular efetivamente diversos cenários no programa desenvolvido, e então comparar com o software CRPropa, referência em simulações na área de Raios Cósmicos

3
  • CESAR AUGUSTO DO AMARAL
  • Recursos quânticos em novos regimes com íons aprisionados e cavidades

  • Orientador : FERNANDO LUIS DA SILVA SEMIAO
  • Data: 20/02/2024

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  • Avanços experimentais recentes, envolvendo a interação entre íons aprisionados e campos em cavidades ópticas, atingiram um regime no qual o acoplamento íon-campo supera as taxas de decaimento do sistema, caracterizando um novo regime que torna inválidas aproximações essenciais em abordagens teóricas convencionais. Nesta defesa, apresentaremos como o aumento do acoplamento impacta os recursos quânticos do sistema. Nossos resultados foram desenvolvidos considerando dois modelos: o primeiro descreve a interação do íon com a cavidade, enquanto o segundo descreve uma rede quântica formada por duas cavidades interagentes. Nossos resultados evidenciam novos fenômenos que surgem no regime de acoplamento forte, sendo esses fenômenos caracterizados pelo surgimento de recursos quânticos e o aumento desses recursos, como a estatística sub-Poissoniana, negatividade na função de Wigner, entropia relativa de coerência e correlações quânticas, assim como o surgimento de processos não-Markovianos nesse novo acoplamento.


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  • Avanços experimentais recentes, envolvendo a interação entre íons aprisionados e campos em cavidades ópticas, atingiram um regime no qual o acoplamento íon-campo supera as taxas de decaimento do sistema, caracterizando um novo regime que torna inválidas aproximações essenciais em abordagens teóricas convencionais. Nesta defesa, apresentaremos como o aumento do acoplamento impacta os recursos quânticos do sistema. Nossos resultados foram desenvolvidos considerando dois modelos: o primeiro descreve a interação do íon com a cavidade, enquanto o segundo descreve uma rede quântica formada por duas cavidades interagentes. Nossos resultados evidenciam novos fenômenos que surgem no regime de acoplamento forte, sendo esses fenômenos caracterizados pelo surgimento de recursos quânticos e o aumento desses recursos, como a estatística sub-Poissoniana, negatividade na função de Wigner, entropia relativa de coerência e correlações quânticas, assim como o surgimento de processos não-Markovianos nesse novo acoplamento.

4
  • EDUARDO LOURENÇO FÁBIO DE LIMA
  • Série de Hilbert para invariantes de sabor de quarks e violação de CP

  • Orientador : CELSO CHIKAHIRO NISHI
  • Data: 11/03/2024

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  • This work delves into the study of flavor invariants and, in special, invariants capable of detecting CP (Charge-Parity) violation. Through the mathematical tool of the Hilbert series, we systematically enumerate and explore flavor invariants that are unchanged under weak basis transformations. After reviewing the Hilbert series and the flavor invariants of the SM quark sector, we apply the tool of Hilbert series to the SM extended by a singlet vector-like quark (VLQ) of down-type. The introduction of these hypothetical particles leads to a simple extension of the SM that can be motivated by many problems, including the need for new sources of CP violation to explain the observed matter-antimatter asymmetry in the universe. We were successful in calculating the Hilbert series for the VLQ extension in the mass basis of the VLQ, where the spurion transformations are simpler. Based on the Hilbert series, we build and enumerate the basic flavor invariants with which all invariants can be constructed. For a generic basis, where the spurion transformations involve a larger group, we could only get the first few terms of the Hilbert series.


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  • This work delves into the study of flavor invariants and, in special, invariants capable of detecting CP (Charge-Parity) violation. Through the mathematical tool of the Hilbert series, we systematically enumerate and explore flavor invariants that are unchanged under weak basis transformations. After reviewing the Hilbert series and the flavor invariants of the SM quark sector, we apply the tool of Hilbert series to the SM extended by a singlet vector-like quark (VLQ) of down-type. The introduction of these hypothetical particles leads to a simple extension of the SM that can be motivated by many problems, including the need for new sources of CP violation to explain the observed matter-antimatter asymmetry in the universe. We were successful in calculating the Hilbert series for the VLQ extension in the mass basis of the VLQ, where the spurion transformations are simpler. Based on the Hilbert series, we build and enumerate the basic flavor invariants with which all invariants can be constructed. For a generic basis, where the spurion transformations involve a larger group, we could only get the first few terms of the Hilbert series.

5
  • CAUÊ EVANGELISTA DE SOUSA
  • Discriminação de b-jets através de técnicas de Aprendizado de Máquina no experimento CMS.

  • Orientador : PEDRO GALLI MERCADANTE
  • Data: 23/04/2024

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  • Na Física de Altas Energias, jatos são vistos como coleções de hádrons provenientes da produção inicial de um quark ou glúon. Esses jatos reconstruídos geralmente se movem na mesma direção e carregam o momento do quark ou glúon original. Para capturar a energia depositada por esses hádrons, usamos detectores chamados calorímetros, que nos fornecem informações sobre a distribuição de energia no espaço, descrita no plano eta-phi. Os jatos são frequentemente os sinais mais proeminentes em colisões de alta energia entre prótons, como as observadas no experimento CMS. Por conta disso, algoritmos para classificação de jatos são um assunto relevante de pesquisa.

    Neste estudo, concentramos nossa atenção nos jatos originados a partir do quark bottom, conhecidos como b-jets. Identificar esses jatos é essencial para estudar vários processos físicos, incluindo eventos que envolvem o quark top, o bóson de Higgs e possível Física além do Modelo Padrão. Isso é particularmente relevante em experimentos, pois nos permite distinguir eventos que envolvem quarks bottom de outras interações que ocorrem no colisor.

    Nosso objetivo foi explorar como o aprendizado de máquina pode ser utilizado para discriminar os b-jets dos c-jets (jatos de quarks charm) e jatos provenientes de outros sabores, como quarks up, down, strange ou glúons. Para isso, combinamos as informações das trajetórias das partículas carregadas (chamadas traços) dentro dos jatos com os dados dos próprios jatos. Com essa representação inicial, aplicamos duas abordagens de aprendizado de máquina: um Multi-Layer Perceptron e uma Rede Neural de Grafos. Em seguida, comparamos os resultados desses modelos e discutimos as dificuldades encontradas em cada abordagem.

    Este estudo também introduzus conceitos de Física de Partículas, incluindo uma breve revisão histórica e técnicas de reconstrução de objetos físicos, como partículas carregadas e jatos, juntamente com uma introdução ao Aprendizado de Máquina.


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  • Na Física de Altas Energias, jatos são vistos como coleções de hádrons provenientes da produção inicial de um quark ou glúon. Esses jatos reconstruídos geralmente se movem na mesma direção e carregam o momento do quark ou glúon original. Para capturar a energia depositada por esses hádrons, usamos detectores chamados calorímetros, que nos fornecem informações sobre a distribuição de energia no espaço, descrita no plano eta-phi. Os jatos são frequentemente os sinais mais proeminentes em colisões de alta energia entre prótons, como as observadas no experimento CMS. Por conta disso, algoritmos para classificação de jatos são um assunto relevante de pesquisa.

    Neste estudo, concentramos nossa atenção nos jatos originados a partir do quark bottom, conhecidos como b-jets. Identificar esses jatos é essencial para estudar vários processos físicos, incluindo eventos que envolvem o quark top, o bóson de Higgs e possível Física além do Modelo Padrão. Isso é particularmente relevante em experimentos, pois nos permite distinguir eventos que envolvem quarks bottom de outras interações que ocorrem no colisor.

    Nosso objetivo foi explorar como o aprendizado de máquina pode ser utilizado para discriminar os b-jets dos c-jets (jatos de quarks charm) e jatos provenientes de outros sabores, como quarks up, down, strange ou glúons. Para isso, combinamos as informações das trajetórias das partículas carregadas (chamadas traços) dentro dos jatos com os dados dos próprios jatos. Com essa representação inicial, aplicamos duas abordagens de aprendizado de máquina: um Multi-Layer Perceptron e uma Rede Neural de Grafos. Em seguida, comparamos os resultados desses modelos e discutimos as dificuldades encontradas em cada abordagem.

    Este estudo também introduzus conceitos de Física de Partículas, incluindo uma breve revisão histórica e técnicas de reconstrução de objetos físicos, como partículas carregadas e jatos, juntamente com uma introdução ao Aprendizado de Máquina.

Teses
1
  • FELIPE IGNACIO PORTALES OLIVA
  • Aceleração e Radiação: Aspectos Clássicos e Quânticos

     

  • Orientador : ANDRE GUSTAVO SCAGLIUSI LANDULFO
  • Data: 06/05/2024

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  • Desde os trabalhos de Rohrlich e Boulware, percebeu-se que o conceito de radiação não é covariante. Eles descobriram que cargas elétricas uniformemente aceleradas não emitem radiação com relação a observadores co-acelerados. Desde então, a conexão entre aceleração e radiação e sua relação com o princípio da equivalência continua intrigando a comunidade. Mais recentemente, esta questão foi investigada da perspectiva da mecânica quântica no âmbito da teoria quântica de campos em espaços- tempos curvos e foi encontrado o que parece ser uma conexão impressionante entre o bremsstrahlung e o efeito Unruh. Nesse contexto, os fótons de Rindler de energia nula desempenham um papel crucial, o que manteve alguns físicos inquietos e hesitantes em aceitar tal conexão. Neste projeto de doutorado, pretendemos estudar os aspectos clássicos e quânticos da radiação emitida por uma carga acelerada e o papel exato desempenhado pelos fótons de Rindler de energia nula já no contexto clássico. Com base nisso, daremos um passo adiante e analisaremos o problema análogo da radiação gravitacional emitida por uma massa uniformemente acelerada e sua relação com as partículas (de Rindler) de energia nula e o efeito Unruh. Terminamos o projeto estudando a possibilidade de uma definição mais geral de radiação (e sob quais condições tal conceito é válido).


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  • Desde os trabalhos de Rohrlich e Boulware, percebeu-se que o conceito de radiação não é covariante. Eles descobriram que cargas elétricas uniformemente aceleradas não emitem radiação com relação a observadores co-acelerados. Desde então, a conexão entre aceleração e radiação e sua relação com o princípio da equivalência continua intrigando a comunidade. Mais recentemente, esta questão foi investigada da perspectiva da mecânica quântica no âmbito da teoria quântica de campos em espaços- tempos curvos e foi encontrado o que parece ser uma conexão impressionante entre o bremsstrahlung e o efeito Unruh. Nesse contexto, os fótons de Rindler de energia nula desempenham um papel crucial, o que manteve alguns físicos inquietos e hesitantes em aceitar tal conexão. Neste projeto de doutorado, pretendemos estudar os aspectos clássicos e quânticos da radiação emitida por uma carga acelerada e o papel exato desempenhado pelos fótons de Rindler de energia nula já no contexto clássico. Com base nisso, daremos um passo adiante e analisaremos o problema análogo da radiação gravitacional emitida por uma massa uniformemente acelerada e sua relação com as partículas (de Rindler) de energia nula e o efeito Unruh. Terminamos o projeto estudando a possibilidade de uma definição mais geral de radiação (e sob quais condições tal conceito é válido).

2023
Dissertações
1
  • THIAGO DE PONTES BUZELLI
  • Implementação experimental dos operadores de Kraus para simular comunicação quântica relativística

  • Orientador : BRENO MARQUES GONCALVES TEIXEIRA
  • Data: 13/02/2023

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  • A comunicação quântica é o segmento da mecânica quântica que estuda a transferência de informação entre pares utilizando propriedades quânticas. Suas aplicações são inúmeras, desde a exploração das questões mais fundamentais que a envolvem quanto o desenvolvimento de computadores quânticos e a criptografia. Apesar de hoje em dia existir uma ampla variedade de bibliografia acerca do tema, pouco se pavimentou deste num contexto relativístico. Com isso em mente, este trabalho tem o objetivo de propor uma simulação utilizando sistemas quânticos em um setup experimental em óptica para o estudo da comunicação quântica relativística. O trabalho "Relativistic Quantum Communication: Energy cost and channel capacities" de Ian Barcellos e Professor André Landulfo, descreve  dois observadores que se comunicam através de um campo quântico. Utilizando os operadores de Kraus, é possível calcular o mapa do canal de comunicação para dois casos: dois observadores inerciais e um observador acelerado mais um observador inercial . Escolhendo os parâmetros e condições corretas para o sistema, podemos implementar uma simulação óptica da comunicação realizada.


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  • A comunicação quântica é o segmento da mecânica quântica que estuda a transferência de informação entre pares utilizando propriedades quânticas. Suas aplicações são inúmeras, desde a exploração das questões mais fundamentais que a envolvem quanto o desenvolvimento de computadores quânticos e a criptografia. Apesar de hoje em dia existir uma ampla variedade de bibliografia acerca do tema, pouco se pavimentou deste num contexto relativístico. Com isso em mente, este trabalho tem o objetivo de propor uma simulação utilizando sistemas quânticos em um setup experimental em óptica para o estudo da comunicação quântica relativística. O trabalho "Relativistic Quantum Communication: Energy cost and channel capacities" de Ian Barcellos e Professor André Landulfo, descreve  dois observadores que se comunicam através de um campo quântico. Utilizando os operadores de Kraus, é possível calcular o mapa do canal de comunicação para dois casos: dois observadores inerciais e um observador acelerado mais um observador inercial . Escolhendo os parâmetros e condições corretas para o sistema, podemos implementar uma simulação óptica da comunicação realizada.

2
  • MURILLO SPADIN DOMINGUES
  • Gravitação Análoga e Vorticidade

  • Orientador : MAURICIO RICHARTZ
  • Data: 27/04/2023

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  • Buracos negros acompanham a relatividade geral desde os princípios de sua formulação. Apesar da descrição teórica destes objetos ter avançado no último século, suas observações experimentais ainda são limitadas. A gravitação análoga propõe preencher este espaço fornecendo uma miríade de sistemas físicos que emulam diversos aspectos gravitacionais em laboratório. Em particular, estas analogias nos permitem a realização experimental de buracos negros acústicos que apresentem características de buracos negros astrofísicos. A primeira analogia gravitacional moderna foi proposta por Unruh nos anos 80 e se baseia na propagação de ondas sonoras em um fluido barotrópico ideal e irrotacional. Desde a proposição da analogia hidrodinâmica, diversos outros sistemas que podem ser interpretados como modelos análogos de gravitação foram identificados. Em configurações adequadas, analogias gravitacionais exibem propriedades de buracos negros de Kerr como superradiância e oscilações quasi-normais. Em condensados de Bose-Einstein as perturbações são descritas por campos quantizados, permitindo o arranjo de uma analogia
    que emite radiação Hawking. Neste trabalho consideramos o efeito da vorticidade na analogia hidrodinâmica. Quando fazemos isto, a analogia entre o sistema hidrodinâmico e a gravitação é perdida. Esta hipótese se justifica pelo fato de que sistemas físicos reais não são irrotacionais. Nosso objetivo é explorar se os efeitos presentes nas analogias hidrodinâmicas,
    em especial a superradiância, ainda se manifestam na presença de vorticidade.


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  • Buracos negros acompanham a relatividade geral desde os princípios de sua formulação. Apesar da descrição teórica destes objetos ter avançado no último século, suas observações experimentais ainda são limitadas. A gravitação análoga propõe preencher este espaço fornecendo uma miríade de sistemas físicos que emulam diversos aspectos gravitacionais em laboratório. Em particular, estas analogias nos permitem a realização experimental de buracos negros acústicos que apresentem características de buracos negros astrofísicos. A primeira analogia gravitacional moderna foi proposta por Unruh nos anos 80 e se baseia na propagação de ondas sonoras em um fluido barotrópico ideal e irrotacional. Desde a proposição da analogia hidrodinâmica, diversos outros sistemas que podem ser interpretados como modelos análogos de gravitação foram identificados. Em configurações adequadas, analogias gravitacionais exibem propriedades de buracos negros de Kerr como superradiância e oscilações quasi-normais. Em condensados de Bose-Einstein as perturbações são descritas por campos quantizados, permitindo o arranjo de uma analogia
    que emite radiação Hawking. Neste trabalho consideramos o efeito da vorticidade na analogia hidrodinâmica. Quando fazemos isto, a analogia entre o sistema hidrodinâmico e a gravitação é perdida. Esta hipótese se justifica pelo fato de que sistemas físicos reais não são irrotacionais. Nosso objetivo é explorar se os efeitos presentes nas analogias hidrodinâmicas,
    em especial a superradiância, ainda se manifestam na presença de vorticidade.

3
  • NÍCKOLAS DE AGUIAR ALVES
  • Nonperturbative Aspects of Quantum Field Theory in Curved Spacetime 

  • Orientador : ANDRE GUSTAVO SCAGLIUSI LANDULFO
  • Data: 28/04/2023

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  • Enquanto a Teoria Quântica de Campos em Espaços-Tempos Curvos faz previsões sólidas em situações envolvendo campos quânticos na presença de campos gravitacionais (clássicos) intensos, a chamada Equação do Grupo de Renormalização Funcional (EGRF) nos permite o estudo de aspectos não perturbativos de teorias quânticas de campo. Quando aplicado ao próprio campo gravitacional, ela sugere a existência de um ponto fixo ultravioleta não trivial no espaço de teorias, o chamado cenário de segurança assintótica para a gravidade quântica. Devido à sua natureza não perturbativa e independente de fundo, a EGRF se constitui em uma poderosa ferramenta para estudar os aspectos não perturbativos da interação entre os campos quânticos e a gravidade. Neste projeto de mestrado, pretendemos usar a EGRF no contexto da gravitação semiclássica. Como primeira aplicação do formalismo, iremos estudar alguns aspectos de qubits/detetores fortemente acoplados a campos quânticos via a EGRF (principalmente através do processo de "RG-improvement") no contexto do efeito Unruh/Hawking. Em seguida, dependendo do tempo, pretendemos começar um estudo sobre o problema da retroação dos campos quânticos no espaço-tempo com particular interesse nas possíveis implicações da existência de um ponto fixo UV não trivial em tais contextos.


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  • Enquanto a Teoria Quântica de Campos em Espaços-Tempos Curvos faz previsões sólidas em situações envolvendo campos quânticos na presença de campos gravitacionais (clássicos) intensos, a chamada Equação do Grupo de Renormalização Funcional (EGRF) nos permite o estudo de aspectos não perturbativos de teorias quânticas de campo. Quando aplicado ao próprio campo gravitacional, ela sugere a existência de um ponto fixo ultravioleta não trivial no espaço de teorias, o chamado cenário de segurança assintótica para a gravidade quântica. Devido à sua natureza não perturbativa e independente de fundo, a EGRF se constitui em uma poderosa ferramenta para estudar os aspectos não perturbativos da interação entre os campos quânticos e a gravidade. Neste projeto de mestrado, pretendemos usar a EGRF no contexto da gravitação semiclássica. Como primeira aplicação do formalismo, iremos estudar alguns aspectos de qubits/detetores fortemente acoplados a campos quânticos via a EGRF (principalmente através do processo de "RG-improvement") no contexto do efeito Unruh/Hawking. Em seguida, dependendo do tempo, pretendemos começar um estudo sobre o problema da retroação dos campos quânticos no espaço-tempo com particular interesse nas possíveis implicações da existência de um ponto fixo UV não trivial em tais contextos.

4
  • SILVIO MOTTA DE JESUS DA SILVA
  • Fenomenologia de oscilação de neutrinos no SME: Um estudo dos modelos Puma e Puma estendido no experimento DUNE

  • Orientador : CELIO ADREGA DE MOURA JUNIOR
  • Data: 06/06/2023

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  • De acordo com o modelo padrão de partículas elementares, os neutrinos são descritos
    como partículas pouco interativas e sem massa. No entanto, experimentos demonstra-
    ram que eles oscilam entre seus diferentes "sabores", o que requer que os neutrinos
    tenham massa. A hipótese de neutrinos massivos necessita da introdução de uma ex-
    tensão no modelo padrão, capaz de explicar com grande precisão uma série de
    experimentos, incluindo o problema dos neutrinos solares e atmosféricos. Apesar disso,
    alguns resultados experimentais apresentam anomalias que não podem ser bem explicadas
    pela oscilação padrão, o que evidencia a necessidade de buscar novas extensões ou teorias.

    Nesta dissertação, é proposto estudar o comportamento dos neutrinos no Modelo
    Padrão Estendido (SME), uma teoria de campo efetiva que engloba o modelo padrão,
    a relatividade geral e a quebra de simetria de Lorentz. O modelo puma é utilizado
    para compreender a fenomenologia dos neutrinos e explicar dados experimentais com
    parâmetros que violam CPT.

    Para simular o feixe de neutrinos do experimento DUNE e obter informações sobre
    probabilidades e número de eventos por energia do neutrino considerando teorias além
    do modelo padrão, o software GLoBES (General Long Baseline Experiment Simulator)
    foi modificado. A partir dessas informações, por meio de análise estatística, foram
    obtidas curvas de sensibilidade para os parâmetros do modelo puma.

    Com o objetivo de aprimorar o modelo puma, foi estudada uma perturbação capaz
    de torná-lo sensível a regiões que antes ele não era capaz de descrever tão bem. De
    maneira analítica são determinados vinculos para o sistema, a fim de tentar reproduzir
    o comportamento do canal νμ → νe do DUNE.


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  • De acordo com o modelo padrão de partículas elementares, os neutrinos são descritos
    como partículas pouco interativas e sem massa. No entanto, experimentos demonstra-
    ram que eles oscilam entre seus diferentes "sabores", o que requer que os neutrinos
    tenham massa. A hipótese de neutrinos massivos necessita da introdução de uma ex-
    tensão no modelo padrão, capaz de explicar com grande precisão uma série de
    experimentos, incluindo o problema dos neutrinos solares e atmosféricos. Apesar disso,
    alguns resultados experimentais apresentam anomalias que não podem ser bem explicadas
    pela oscilação padrão, o que evidencia a necessidade de buscar novas extensões ou teorias.

    Nesta dissertação, é proposto estudar o comportamento dos neutrinos no Modelo
    Padrão Estendido (SME), uma teoria de campo efetiva que engloba o modelo padrão,
    a relatividade geral e a quebra de simetria de Lorentz. O modelo puma é utilizado
    para compreender a fenomenologia dos neutrinos e explicar dados experimentais com
    parâmetros que violam CPT.

    Para simular o feixe de neutrinos do experimento DUNE e obter informações sobre
    probabilidades e número de eventos por energia do neutrino considerando teorias além
    do modelo padrão, o software GLoBES (General Long Baseline Experiment Simulator)
    foi modificado. A partir dessas informações, por meio de análise estatística, foram
    obtidas curvas de sensibilidade para os parâmetros do modelo puma.

    Com o objetivo de aprimorar o modelo puma, foi estudada uma perturbação capaz
    de torná-lo sensível a regiões que antes ele não era capaz de descrever tão bem. De
    maneira analítica são determinados vinculos para o sistema, a fim de tentar reproduzir
    o comportamento do canal νμ → νe do DUNE.

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  • GUSTAVO HENRIQUE DOS SANTOS
  • Estrelas híbridas de quarks e hádrons: estrutura interna e aspectos observacionais.

  • Orientador : GERMAN LUGONES
  • Data: 23/08/2023

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  • As condições extremas de pressão e densidade de energia nos núcleos das estrelas de nêutrons podem ser um recurso valioso na investigação de processos de física de altas energias. A liberdade assintótica dos quarks também torna a formação de um núcleo de plasma de quarks e glúons uma hipótese viável. Tais estrelas híbridas, contendo um núcleo de matéria de quarks cercado por um manto de matéria nuclear rica em nêutrons, podem apresentar uma descontinuidade de densidade na interface dessas fases, o que pode gerar modos g detectáveis por meio de observações de ondas gravitacionais. Este trabalho tem como objetivo calcular as frequências próprias desses modos g para várias composições de estrelas híbridas usando métodos numéricos e discutir sua detecção pelos observatórios de ondas gravitacionais atuais e de próxima geração, como o Advanced LIGO-Virgo e o Telescópio Einstein.


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  • As condições extremas de pressão e densidade de energia nos núcleos das estrelas de nêutrons podem ser um recurso valioso na investigação de processos de física de altas energias. A liberdade assintótica dos quarks também torna a formação de um núcleo de plasma de quarks e glúons uma hipótese viável. Tais estrelas híbridas, contendo um núcleo de matéria de quarks cercado por um manto de matéria nuclear rica em nêutrons, podem apresentar uma descontinuidade de densidade na interface dessas fases, o que pode gerar modos g detectáveis por meio de observações de ondas gravitacionais. Este trabalho tem como objetivo calcular as frequências próprias desses modos g para várias composições de estrelas híbridas usando métodos numéricos e discutir sua detecção pelos observatórios de ondas gravitacionais atuais e de próxima geração, como o Advanced LIGO-Virgo e o Telescópio Einstein.

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  • DYLLAN DANIEL DE PAULA DE OLIVEIRA
  • Objetos compactos em rotação a partir do algoritmo de Newman-Janis e de suas modificações

  • Orientador : VILSON TONIN ZANCHIN
  • Data: 05/10/2023

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  •  A métrica de Kerr, obtida em 1963, foi o primeiro caso de solução para um buraco negro em rotação, nesta mesma época Newman e Janis conseguiram obter esse mesmo resultado, além de uma nova solução, a métrica Kerr-Newman, através de um novo procedimento. Desde então, a buscas por novas soluções de buracos negros em rotação tornaram-se menos complicadas ao utilizar o algoritmo de Newman-Janis como principal ferramenta para obter resultados. Apesar do seu grande potencial, o algoritmo apresenta alguns problemas que tem sido contornados por diversas propostas de modificações. Esta dissertação tem o objetivo de aplicar os algoritmo e as diferentes modificações na busca de novas soluções, além de apresentar e discutir de forma  resumida as diferentes propostas de modificações para reuni-las em um único lugar. O desenvolvimento deste estudo foi direcionado para métricas de origem com simetrias hiperbólicas, devido a carência de resultados para este caso, como consequência deste trabalho, uma nova modificação foi encontrada na transformação de coordenadas para Eddington-Finkelstein para garantir o funcionamento do algoritmo, a qual está apresentada como resultado deste trabalho.


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  •  A métrica de Kerr, obtida em 1963, foi o primeiro caso de solução para um buraco negro em rotação, nesta mesma época Newman e Janis conseguiram obter esse mesmo resultado, além de uma nova solução, a métrica Kerr-Newman, através de um novo procedimento. Desde então, a buscas por novas soluções de buracos negros em rotação tornaram-se menos complicadas ao utilizar o algoritmo de Newman-Janis como principal ferramenta para obter resultados. Apesar do seu grande potencial, o algoritmo apresenta alguns problemas que tem sido contornados por diversas propostas de modificações. Esta dissertação tem o objetivo de aplicar os algoritmo e as diferentes modificações na busca de novas soluções, além de apresentar e discutir de forma  resumida as diferentes propostas de modificações para reuni-las em um único lugar. O desenvolvimento deste estudo foi direcionado para métricas de origem com simetrias hiperbólicas, devido a carência de resultados para este caso, como consequência deste trabalho, uma nova modificação foi encontrada na transformação de coordenadas para Eddington-Finkelstein para garantir o funcionamento do algoritmo, a qual está apresentada como resultado deste trabalho.

7
  • MATEUS SOUZA DUTRA
  • Estudo das interações e estruturas  magnéticas de monocristais de EuZn2P2

  • Orientador : MARCOS DE ABREU AVILA
  • Data: 06/12/2023

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  • Compostos intermetálicos à base de terras raras são amplamente estudados nos dias de hoje devido à quantidade de fenômenos e propriedades que podem emergir nestes materiais. O EuZn2Pfoi recentemente classificado como um composto Zintl, que apresenta a coexistência de um estado antiferromagnético (AFM) e um caráter isoltante. O EuZn2Ppossui uma temperatura de ordenamento antiferromagnético de T= 23K, temperatura acessível quando comparada a compostos da mesma família 1-2-2. A estrutura cristalina do EuZn2Pé do tipo CaAl2Si2, pertencendo ao grupo espacial P3mque consiste em um grupo espacial trigonal. Neste trabalho apresentamos uma caracterização do EuZn2P2realizadas através de medidas de difração de raios-x (DRX), espectroscopia de dispersão de energia de raios-X eletrônica (EDS), calor específico e magnetização. Medidas da calor específico em função da temperatura apresentam assinatura da transição antiferromagnética em T= 23K. Utilizando a análise de Curie-Weiss nas curvas de susceptibilidade, encontramos um momento efetivo de pef = 7.00 μpara Hpef = 7.00 μpara Hc, próximos ao valores esperados para o Eu2+, com S= 7/2. Também foram realizadas medidas de espectroscopia Mössbauer e ressonância paramagnética eletrônica onde, através dos ajustes dos espectros Mossbauer, determinamos que os momentos magnéticos do EuZn2Pestão fora do plano ab por um ângulo θ39º. Estas caracterizações foram realizadas com o intuito de explorar as propriedades magnéticas do EuZn2P2.
     
     

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  • Compostos intermetálicos à base de terras raras são amplamente estudados nos dias de hoje devido à quantidade de fenômenos e propriedades que podem emergir nestes materiais. O EuZn2Pfoi recentemente classificado como um composto Zintl, que apresenta a coexistência de um estado antiferromagnético (AFM) e um caráter isoltante. O EuZn2Ppossui uma temperatura de ordenamento antiferromagnético de T= 23K, temperatura acessível quando comparada a compostos da mesma família 1-2-2. A estrutura cristalina do EuZn2Pé do tipo CaAl2Si2, pertencendo ao grupo espacial P3mque consiste em um grupo espacial trigonal. Neste trabalho apresentamos uma caracterização do EuZn2P2realizadas através de medidas de difração de raios-x (DRX), espectroscopia de dispersão de energia de raios-X eletrônica (EDS), calor específico e magnetização. Medidas da calor específico em função da temperatura apresentam assinatura da transição antiferromagnética em T= 23K. Utilizando a análise de Curie-Weiss nas curvas de susceptibilidade, encontramos um momento efetivo de pef = 7.00 μpara Hpef = 7.00 μpara Hc, próximos ao valores esperados para o Eu2+, com S= 7/2. Também foram realizadas medidas de espectroscopia Mössbauer e ressonância paramagnética eletrônica onde, através dos ajustes dos espectros Mossbauer, determinamos que os momentos magnéticos do EuZn2Pestão fora do plano ab por um ângulo θ39º. Estas caracterizações foram realizadas com o intuito de explorar as propriedades magnéticas do EuZn2P2.
     
     
Teses
1
  • HENRIQUE LEONHARD GIEG
  • Neutrinos in Generic Binary Neutron Stars Configurations


  • Orientador : MAXIMILIANO UJEVIC TONINO
  • Data: 27/03/2023

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  • In this work we implement improvements in the BAM code for simulations of astrophysical systems in the context of Numerical Relativity. Such improvements consist in the introduction of the necessary computational infrastructure to the use of equations of state (EoSs) derived from microscopic theories to realistically describe the stellar matter in regimes of high densities and finite temperature. Furthermore, weak-force reactions governed by neutrinos are considered through the so-called Neutrinos Leakage Scheme (NLS) and the M1 formalism for the radiation transport equations.

    With the new implementations, we performed test simulations with TOV stars employing the NLS and successfully reproduced neutrino-induced gravitational collapse.

    We also carried out, for the first time in BAM, simulations of the late stages of the merger of a binary neutron star (BNS) using the new numerical tooling implemented in this work in order to validate our methods by comparison with reported results. Our results are published in Ref. [1].

    Next, we performed simulations exploring the BNS parameter space with different mass-ratios and initial spins, obtaining good agreement with the results reported in the literature in terms of the final states of the systems and properties of the ejected matter.

    Finally, we performed test simulations of BNSs with the more realistic M1 scheme, which dynamically evolves moments of the distribution function modeling the neutrinos. With this, we demonstrated the robustness of our methods, obtaining stable numerical evolutions, despite the substantial increase in the complexity of the simulations, and whose predicted properties in the post-merger stages are quite convincing. In the near future we will carry out higher resolution simulations with the M1 scheme in order to study generic BNS mergers in detail.



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  • In this work we implement improvements in the BAM code for simulations of astrophysical systems in the context of Numerical Relativity. Such improvements consist in the introduction of the necessary computational infrastructure to the use of equations of state (EoSs) derived from microscopic theories to realistically describe the stellar matter in regimes of high densities and finite temperature. Furthermore, weak-force reactions governed by neutrinos are considered through the so-called Neutrinos Leakage Scheme (NLS) and the M1 formalism for the radiation transport equations.

    With the new implementations, we performed test simulations with TOV stars employing the NLS and successfully reproduced neutrino-induced gravitational collapse.

    We also carried out, for the first time in BAM, simulations of the late stages of the merger of a binary neutron star (BNS) using the new numerical tooling implemented in this work in order to validate our methods by comparison with reported results. Our results are published in Ref. [1].

    Next, we performed simulations exploring the BNS parameter space with different mass-ratios and initial spins, obtaining good agreement with the results reported in the literature in terms of the final states of the systems and properties of the ejected matter.

    Finally, we performed test simulations of BNSs with the more realistic M1 scheme, which dynamically evolves moments of the distribution function modeling the neutrinos. With this, we demonstrated the robustness of our methods, obtaining stable numerical evolutions, despite the substantial increase in the complexity of the simulations, and whose predicted properties in the post-merger stages are quite convincing. In the near future we will carry out higher resolution simulations with the M1 scheme in order to study generic BNS mergers in detail.


2
  • JOÃO LUCAS MIQUELETO REIS
  • Gravitação semiclássica e o grupo de renormalização funcional

  • Orientador : ANDRE GUSTAVO SCAGLIUSI LANDULFO
  • Data: 29/03/2023

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  • A Teoria Quântica de Campos em Espaços-Tempos Curvos (TQCEC) faz previsões sólidas em situações envolvendo campos quânticos na presença de campos gravitacionais (clássicos) intensos. No entanto, a maioria de suas previsões são feitas em contextos perturbativos. Nesse projeto de doutorado, pretendemos dar um passo além e analisar aspectos não perturbativos da TQCEC. Para tanto, lançaremos mão do chamado Grupo de Renormalização Funcional (FRG), que permite aplicações de técnicas de aproximação que vão além da teoria de perturbação usual. Assim, pretendemos lançar uma nova luz em alguns problemas em aberto na área, com particular interesse no estudo da relação entre a entropia de emaranhamento de campos com interação e a entropia de buracos negros.


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  • A Teoria Quântica de Campos em Espaços-Tempos Curvos (TQCEC) faz previsões sólidas em situações envolvendo campos quânticos na presença de campos gravitacionais (clássicos) intensos. No entanto, a maioria de suas previsões são feitas em contextos perturbativos. Nesse projeto de doutorado, pretendemos dar um passo além e analisar aspectos não perturbativos da TQCEC. Para tanto, lançaremos mão do chamado Grupo de Renormalização Funcional (FRG), que permite aplicações de técnicas de aproximação que vão além da teoria de perturbação usual. Assim, pretendemos lançar uma nova luz em alguns problemas em aberto na área, com particular interesse no estudo da relação entre a entropia de emaranhamento de campos com interação e a entropia de buracos negros.

3
  • LUÍS FELIPE LONGO MICCHI
  • Fontes prospectivas de ondas gravitacionais para observatórios terrestres de terceira geração
  • Orientador : CECILIA BERTONI MARTHA HADLER CHIRENTI
  • Data: 24/04/2023

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  • O ano de 2015 foi marcado pelo evento histórico da primeira detecção direta de
    ondas gravitacionais (GW) pelo "Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory"
    (LIGO). Essa façanha ganhadora do Prêmio Nobel só foi possível depois que a 
    instalação original do LIGO (observatório LIGO de primeira geração) sofreu grandes atualizações aumentando sua sensibilidade
    entre uma e duas ordens de grandeza. Mesmo com as sua sensibilidade sem precedentes,
    o LIGO atualizado (ou segunda geração, doravante 2G) só foi capaz de
    detectar GW de eventos de fusões de sistemas binários contendo buracos negros (BH) e/ou
    estrelas de nêutrons (NS), pois essas coalescências estão entre as fontes astrofísicas com as emissões mais fortes de GW. 
    Dado o sucesso dos detectores 2G, existem planos em andamento para a construção
    de detectores ainda mais sensíveis, os chamados detectores 3G. O aumento da sensibilidade
    permitirá não só expandir o horizonte de detecção, mas também permitirá a detecção
    de fontes GW mais fracas.
    
       Esta Tese é dedicada ao estudo da morfologia e física por
    atrás de possíveis alvos dos detectores 3G. Em particular, estamos interessados em dois tipos
    fonte: a primeira refere-se a uma possibilidade muito excitante (ainda que muito especulativa)
    de BHs sem um horizonte de eventos. Esta violação de uma previsão tão fundamental das
    leis da Relatividade Geral (GR) levam a uma série de pulsos repetidos GW nos estágios finais
    do sinal emitido por um evento de fusão de BH. Apelidados de ecos de GW, se espera que estes pulsos 
    (se existirem) sejam pelo menos ≈ 1 ordem de grandeza menor que o  sinal esperado pela GR. 
    Nesta Tese é apresentada uma análise detalhada sobre a morfologia deste sinal levando à conclusão 
    de que a presença de ecos pode ser muito bem testada por detectores 3G e que esta empreitada 
    constituirá o teste mais rigoroso da validade da GR na proximidade de horizonte de eventos. 
    A descrição formal de ecos neste projeto baseia-se na teoria de perturbação linear de BHs.
    
        O segundo tipo de fonte GW de interesse central para este documento é de natureza menos hipotética.
    Comparativamente mais fraco que as coalescências BH/NS em 1 a 2 ordens de magnitude,
    Entende-se que GW emitido por eventos acionados por colapso gravitacional sejam detectáveis em 2G
    detectores apenas se ocorrerem dentro da Via Láctea. Neste trabalho, prestamos muita atenção a radiação 
    de GW emitida por colapso induzido por acreção (AIC) de anãs brancas (WD). AIC são eventos de colapso 
    estelar que, ao contrário da Supernova Ia, não sofrem uma explosão termonuclear.
    Durante a execução deste trabalho, realizamos simulações de Relatividade Numérica (NR) para prever
    a GW emitida por nossos modelos de AIC e os usamos para acessar sua relação sinal-ruído esperada
    (SNR) no futuro detector 3G.
    
         Esta Tese tem como intenção final ajudar a pintar o quadro completo dos
    casos de estudo para detectores terrestres de 3G de GW. Para tanto, estudamos 
    duas famílias bem distintas famílias de fontes de GW e, ao fazê-lo, fornecemos 
    argumentos a favor do uso desses detectores planejados como meio de detectar 
    não apenas fontes mais fracas, mas também para acessar potenciais desvios de GR. 
    Acreditamos fortemente que esses dois projetos (em coleção de muitos outros na 
    literatura) mostram quanto conhecimento estará ao nosso alcance devido aos 
    detectores 3G.
    

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  • O ano de 2015 foi marcado pelo evento histórico da primeira detecção direta de
    ondas gravitacionais (GW) pelo "Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory"
    (LIGO). Essa façanha ganhadora do Prêmio Nobel só foi possível depois que a 
    instalação original do LIGO (observatório LIGO de primeira geração) sofreu grandes atualizações aumentando sua sensibilidade
    entre uma e duas ordens de grandeza. Mesmo com as sua sensibilidade sem precedentes,
    o LIGO atualizado (ou segunda geração, doravante 2G) só foi capaz de
    detectar GW de eventos de fusões de sistemas binários contendo buracos negros (BH) e/ou
    estrelas de nêutrons (NS), pois essas coalescências estão entre as fontes astrofísicas com as emissões mais fortes de GW. 
    Dado o sucesso dos detectores 2G, existem planos em andamento para a construção
    de detectores ainda mais sensíveis, os chamados detectores 3G. O aumento da sensibilidade
    permitirá não só expandir o horizonte de detecção, mas também permitirá a detecção
    de fontes GW mais fracas.
    
       Esta Tese é dedicada ao estudo da morfologia e física por
    atrás de possíveis alvos dos detectores 3G. Em particular, estamos interessados em dois tipos
    fonte: a primeira refere-se a uma possibilidade muito excitante (ainda que muito especulativa)
    de BHs sem um horizonte de eventos. Esta violação de uma previsão tão fundamental das
    leis da Relatividade Geral (GR) levam a uma série de pulsos repetidos GW nos estágios finais
    do sinal emitido por um evento de fusão de BH. Apelidados de ecos de GW, se espera que estes pulsos 
    (se existirem) sejam pelo menos ≈ 1 ordem de grandeza menor que o  sinal esperado pela GR. 
    Nesta Tese é apresentada uma análise detalhada sobre a morfologia deste sinal levando à conclusão 
    de que a presença de ecos pode ser muito bem testada por detectores 3G e que esta empreitada 
    constituirá o teste mais rigoroso da validade da GR na proximidade de horizonte de eventos. 
    A descrição formal de ecos neste projeto baseia-se na teoria de perturbação linear de BHs.
    
        O segundo tipo de fonte GW de interesse central para este documento é de natureza menos hipotética.
    Comparativamente mais fraco que as coalescências BH/NS em 1 a 2 ordens de magnitude,
    Entende-se que GW emitido por eventos acionados por colapso gravitacional sejam detectáveis em 2G
    detectores apenas se ocorrerem dentro da Via Láctea. Neste trabalho, prestamos muita atenção a radiação 
    de GW emitida por colapso induzido por acreção (AIC) de anãs brancas (WD). AIC são eventos de colapso 
    estelar que, ao contrário da Supernova Ia, não sofrem uma explosão termonuclear.
    Durante a execução deste trabalho, realizamos simulações de Relatividade Numérica (NR) para prever
    a GW emitida por nossos modelos de AIC e os usamos para acessar sua relação sinal-ruído esperada
    (SNR) no futuro detector 3G.
    
         Esta Tese tem como intenção final ajudar a pintar o quadro completo dos
    casos de estudo para detectores terrestres de 3G de GW. Para tanto, estudamos 
    duas famílias bem distintas famílias de fontes de GW e, ao fazê-lo, fornecemos 
    argumentos a favor do uso desses detectores planejados como meio de detectar 
    não apenas fontes mais fracas, mas também para acessar potenciais desvios de GR. 
    Acreditamos fortemente que esses dois projetos (em coleção de muitos outros na 
    literatura) mostram quanto conhecimento estará ao nosso alcance devido aos 
    detectores 3G.
    
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  • LUCAS OLIVEIRA QUINTINO
  • Análise do espectro temporal de neutrinos de supernova para restringir sua massa efetiva ou quebra de invariância de Lorentz

  • Orientador : CELIO ADREGA DE MOURA JUNIOR
  • Data: 15/05/2023

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  • Neutrinos de Supernovas (SN) podem fornecer restrições à massa dos neutrinos por meio das
    modificações no espectro esperado de eventos. Neste trabalho, realizamos toda a análise utili-
    zando dois modelos especı́ficos de SN cuja estrela progenitora possui 11,2 e 15 massas solares.
    O principal objetivo desta tese é desenvolver um método que contabiliza as alterações temporais provocadas pela massa ou pela quebra da simetria de Lorentz, no fluxo de neutrinos de SN que chega a um detector. Para isso, estimamos o número de eventos, analisamos, por meio de um método de mı́nimos quadrados, as modificações no espectro temporal e, por fim, extraimos um limite para a massa do neutrino e para invariância de Lorentz. O método consiste em utilizar os
    dados simulados de SN para a luminosidade, energia média e o parâmetro de constrição a fim
    de construir os fluxos que são emitidos em uma explosão de SN para cada sabor do neutrino,
    considerando a hierarquia normal (HN) e a hierarquia invertida (HI). Dessa maneira, fizemos
    uso do SuperNova Observatories with GLoBES (SNOwGLoBES) para calcular o número de
    eventos para o Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE), com uma massa fiducial
    de 40 kton de ârgonio lı́quido, e para um detector similar ao Hyper-Kamiokande, em que foi
    utilizada uma massa fiducial de 100 kton de água. Utilizamos a abordagem segundo a qual a
    massa do neutrino será a responsável pelo atraso, em comparação com partı́culas desprovidas
    de massa, provocado no fluxo que chega ao detector; e, em uma outra perspectiva, utilizamos
    a abordagem tendo em conta que esse atraso ou adiantamento são provocados por meio da
    quebra da invariância de Lorentz. Nossos melhores resultados são O(1) eV para o limite
    superior da massa efetiva do neutrino, com 3σ de nı́vel de confiança, para a distância de 10
    kpc. Para ν_e , o melhor limite vem do detector distante do DUNE se a hierarquia de massa for
    invertida. Para ν̄ _e , o melhor limite vem de um detector semelhante ao Hyper-Kamiokande.
    Já para o limite inferior da escala de energia de violação da invariância de Lorentz, M QG ,
    nossos melhores resultados, com 3σ de nı́vel de confiança, considerando efeitos superluminais
    ou subluminais, são M_QG ≳ 10^13 GeV e M_QG ≳ 5×10^5 GeV para dependência de energia linear e quadrática, respectivamente.


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  • Neutrinos de Supernovas (SN) podem fornecer restrições à massa dos neutrinos por meio das
    modificações no espectro esperado de eventos. Neste trabalho, realizamos toda a análise utili-
    zando dois modelos especı́ficos de SN cuja estrela progenitora possui 11,2 e 15 massas solares.
    O principal objetivo desta tese é desenvolver um método que contabiliza as alterações temporais provocadas pela massa ou pela quebra da simetria de Lorentz, no fluxo de neutrinos de SN que chega a um detector. Para isso, estimamos o número de eventos, analisamos, por meio de um método de mı́nimos quadrados, as modificações no espectro temporal e, por fim, extraimos um limite para a massa do neutrino e para invariância de Lorentz. O método consiste em utilizar os
    dados simulados de SN para a luminosidade, energia média e o parâmetro de constrição a fim
    de construir os fluxos que são emitidos em uma explosão de SN para cada sabor do neutrino,
    considerando a hierarquia normal (HN) e a hierarquia invertida (HI). Dessa maneira, fizemos
    uso do SuperNova Observatories with GLoBES (SNOwGLoBES) para calcular o número de
    eventos para o Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE), com uma massa fiducial
    de 40 kton de ârgonio lı́quido, e para um detector similar ao Hyper-Kamiokande, em que foi
    utilizada uma massa fiducial de 100 kton de água. Utilizamos a abordagem segundo a qual a
    massa do neutrino será a responsável pelo atraso, em comparação com partı́culas desprovidas
    de massa, provocado no fluxo que chega ao detector; e, em uma outra perspectiva, utilizamos
    a abordagem tendo em conta que esse atraso ou adiantamento são provocados por meio da
    quebra da invariância de Lorentz. Nossos melhores resultados são O(1) eV para o limite
    superior da massa efetiva do neutrino, com 3σ de nı́vel de confiança, para a distância de 10
    kpc. Para ν_e , o melhor limite vem do detector distante do DUNE se a hierarquia de massa for
    invertida. Para ν̄ _e , o melhor limite vem de um detector semelhante ao Hyper-Kamiokande.
    Já para o limite inferior da escala de energia de violação da invariância de Lorentz, M QG ,
    nossos melhores resultados, com 3σ de nı́vel de confiança, considerando efeitos superluminais
    ou subluminais, são M_QG ≳ 10^13 GeV e M_QG ≳ 5×10^5 GeV para dependência de energia linear e quadrática, respectivamente.

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  • LUCAS TIMOTHEO SANCHES
  • Energy Extraction and Quasinormal Modes of Black Hole Binaries: An analytical and numerical study

  • Orientador : MAURICIO RICHARTZ
  • Data: 31/05/2023

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  • This thesis explores classical phenomena in multiple models of black hole binaries using numerical, analytical, and semi-analytical techniques. Our study provides insights into energy extraction, quasinormal modes, and wave scattering around black hole binaries, and demonstrates how the presence of a binary alters these phenomena compared to their single black hole counterparts. The study develops innovative techniques and numerical packages, including a technique for studying energy extraction in the context of general spacetime metrics, an Asymptotic Iteration Method-based code for computing quasinormal frequencies of black hole spacetimes, and a new EinsteinToolkit Thorn for the numerical evolution of a scalar field superimposed on a dynamically evolving metric. The results demonstrate enhanced efficiency of energy extraction in the presence of a secondary object, and the successful computation of new quasinormal frequencies for spin 5/2 perturbations of a Schwarzschild black hole. Preliminary findings of the scattering of a massless field over the GW150914 binary collision demonstrate valuable insights but are subject to further testing and development. Future research directions include incorporating the proposed approach for studying the Penrose process in dynamic spacetimes into fully dynamical simulations, further exploring the numerical simulation of the scalar field on top of the GW150914 binary, and considering the backreaction of the spacetime metric to enhance the realism of the simulations. The thesis’s contributions enhance confidence in the accuracy and potential of numerical methods for addressing novel problems in binary black hole spacetime models.


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  • This thesis explores classical phenomena in multiple models of black hole binaries using numerical, analytical, and semi-analytical techniques. Our study provides insights into energy extraction, quasinormal modes, and wave scattering around black hole binaries, and demonstrates how the presence of a binary alters these phenomena compared to their single black hole counterparts. The study develops innovative techniques and numerical packages, including a technique for studying energy extraction in the context of general spacetime metrics, an Asymptotic Iteration Method-based code for computing quasinormal frequencies of black hole spacetimes, and a new EinsteinToolkit Thorn for the numerical evolution of a scalar field superimposed on a dynamically evolving metric. The results demonstrate enhanced efficiency of energy extraction in the presence of a secondary object, and the successful computation of new quasinormal frequencies for spin 5/2 perturbations of a Schwarzschild black hole. Preliminary findings of the scattering of a massless field over the GW150914 binary collision demonstrate valuable insights but are subject to further testing and development. Future research directions include incorporating the proposed approach for studying the Penrose process in dynamic spacetimes into fully dynamical simulations, further exploring the numerical simulation of the scalar field on top of the GW150914 binary, and considering the backreaction of the spacetime metric to enhance the realism of the simulations. The thesis’s contributions enhance confidence in the accuracy and potential of numerical methods for addressing novel problems in binary black hole spacetime models.

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  • IAN BERNARDES BARCELLOS
  • Transmissão de Informação, Transporte de Energia e Distribuição de Correlações em Espaços-Tempos Curvos

  • Orientador : ANDRE GUSTAVO SCAGLIUSI LANDULFO
  • Data: 28/09/2023

  • Mostrar Resumo
  • Esse projeto de doutorado visa estudar o processo de comunicação de informação clássica e quântica bem como a dinâmica de correlações em espaços-tempos curvos. A Teoria Quântica de Campos em Espaços-Tempos Curvos (TQCEC) é a ferramenta ideal para se estudar, de maneira relativisticamente consistente, a Teoria da Informação Quântica (TIQ). Assim, no presente projeto, pretendemos estudar a interface da TQCEC com a TIQ para não só achar novos efeitos de gravitação quântica de baixas energias (i.e. energias muito menores que a energia de Planck) mas também estudar a influência da relatividade na TIQ. Durante o período do projeto pretendemos analisar principalmente: (1) A capacidade de comunicação de informação clássica e quântica entre duas ou mais partes em espaços-tempos globalmente hiperbólicos arbitrários bem como o custo energético para a transmissão de informação; (2) A dinâmica das correlações totais entre duas ou mais partes, bem como de suas parte clássica e quântica, em espaços tempos-curvos. Será dada particular atenção a espaços-tempos que contém horizontes causais ou horizontes de Killing bifurcados. Esperamos, ao final do projeto, obter um entendimento mais profundo sobre a TIQ em contextos relativísticos bem como lançar luz em alguns problemas em aberto da TQCEC, como a destruição de informação por buracos negros.


  • Mostrar Abstract
  • Esse projeto de doutorado visa estudar o processo de comunicação de informação clássica e quântica bem como a dinâmica de correlações em espaços-tempos curvos. A Teoria Quântica de Campos em Espaços-Tempos Curvos (TQCEC) é a ferramenta ideal para se estudar, de maneira relativisticamente consistente, a Teoria da Informação Quântica (TIQ). Assim, no presente projeto, pretendemos estudar a interface da TQCEC com a TIQ para não só achar novos efeitos de gravitação quântica de baixas energias (i.e. energias muito menores que a energia de Planck) mas também estudar a influência da relatividade na TIQ. Durante o período do projeto pretendemos analisar principalmente: (1) A capacidade de comunicação de informação clássica e quântica entre duas ou mais partes em espaços-tempos globalmente hiperbólicos arbitrários bem como o custo energético para a transmissão de informação; (2) A dinâmica das correlações totais entre duas ou mais partes, bem como de suas parte clássica e quântica, em espaços tempos-curvos. Será dada particular atenção a espaços-tempos que contém horizontes causais ou horizontes de Killing bifurcados. Esperamos, ao final do projeto, obter um entendimento mais profundo sobre a TIQ em contextos relativísticos bem como lançar luz em alguns problemas em aberto da TQCEC, como a destruição de informação por buracos negros.

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  • CARLOS HENRIQUE DA SILVA VIEIRA
  • Investigações Experimentais sobre Flutuações, Incertezas e Limites em Termodinâmica Quântica

  • Orientador : ROBERTO MENEZES SERRA
  • Data: 15/12/2023

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  • Estamos presenciando o surgimento e o desenvolvimento acelerado da era que convencionou-se chamar de NISQ (Noisy Intermediate-Scale Quantum Technologies), na qual computadores quânticos, sistemas de comunicação quântica e sensores quânticos começam a ser comercializados e atraem grandes investimentos governamentais e corporativos. Por outro lado, a termodinâmica estabelece limites fundamentais aos regimes de operação e trocas energéticas em diferentes tecnologias, incluindo tecnologias quânticas emergentes. Neste último caso, dinâmicas de não equilíbrio, flutuações de energia e aleatoriedade estão presentes e desempenham um papel fundamental.

    A área de pesquisa que tem se debruçado sobre estes temas tem sido chamada de Termodinâmica Quântica. Técnicas modernas de manipulação de sistemas quânticos nos permitem acessar experimentalmente estados microscópicos e sistemas individuais, explicitando o papel da teoria da informação em diferentes protocolos. Nesse contexto, por exemplo, é possível criar diferentes sabores de demônios de Maxwell no laboratório que de um ponto de vista moderno podem ser reconhecidos como mecanismos microscópicos de controle e feedback/feedfoward. Também é possível explorar coerência quântica e correlações não clássicas para realizar processos/protocolos termodinâmicos quânticos que seriam impossíveis no cenário clássico (relacionados à chamada vantagem quântica). A necessidade de avanços em nossa compreensão a respeito de Termodinâmica Quântica tem sido reconhecida como um passo importante para o aprimoramento de tecnologias quânticas emergentes e eventual entendimento de seus limites.

    Em sistemas quânticos pequenos fora do equilíbrio, quantidades como trabalho, calor e produção entropia adquirem um caráter estocástico e estão associadas à distribuições de probabilidades regidas por teoremas ou relações de flutuação. Nesta tese, apresentamos algumas contribuições experimentais originais para a área de termodinâmica quântica empregando qubits de spins em ressonância magnética nuclear (RMN). A primeira contribuição, concentra-se na verificação de teoremas de flutuação detalhados em um cenário quântico que possui um processo de controle e feedback. Apesar de existirem estudos teóricos a respeito destas relações, no melhor de nosso conhecimento, nosso trabalho representa a primeira verificação experimental de tais relações no regime quântico. A segunda contribuição, concentra-se em testar experimentalmente a robustez de um conjunto de desigualdades, que estabelecem conexões entre as flutuações de quantidades termodinâmicas e produção de entropia durante um dado protocolo, conhecidas como relações de incerteza termodinâmicas (TURs). Nesse caso consideramos novamente um processo envolvendo controle e feedback. Por fim, apresentamos uma investigação experimental a respeito do teorema do calor de Nernst, relacionado à uma formulação da terceira lei e aos limites impostos pela termodinâmica para inicialização de um dispositivo quântico no seu estado fundamental. Argumentamos que consequências oriundas dos limites impostos pela terceira lei devem ter impacto substancial no desenvolvimento de novas tecnologias quânticos e precisam ser endereçadas em investigações futuras.

    Esperamos que os resultados desenvolvidos nessa tese, contribuam para o avanço e a compreensão a respeito de flutuações de energia e limites impostos pela descrição termodinâmica de sistemas no regime quântico.


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  • Estamos presenciando o surgimento e o desenvolvimento acelerado da era que convencionou-se chamar de NISQ (Noisy Intermediate-Scale Quantum Technologies), na qual computadores quânticos, sistemas de comunicação quântica e sensores quânticos começam a ser comercializados e atraem grandes investimentos governamentais e corporativos. Por outro lado, a termodinâmica estabelece limites fundamentais aos regimes de operação e trocas energéticas em diferentes tecnologias, incluindo tecnologias quânticas emergentes. Neste último caso, dinâmicas de não equilíbrio, flutuações de energia e aleatoriedade estão presentes e desempenham um papel fundamental.

    A área de pesquisa que tem se debruçado sobre estes temas tem sido chamada de Termodinâmica Quântica. Técnicas modernas de manipulação de sistemas quânticos nos permitem acessar experimentalmente estados microscópicos e sistemas individuais, explicitando o papel da teoria da informação em diferentes protocolos. Nesse contexto, por exemplo, é possível criar diferentes sabores de demônios de Maxwell no laboratório que de um ponto de vista moderno podem ser reconhecidos como mecanismos microscópicos de controle e feedback/feedfoward. Também é possível explorar coerência quântica e correlações não clássicas para realizar processos/protocolos termodinâmicos quânticos que seriam impossíveis no cenário clássico (relacionados à chamada vantagem quântica). A necessidade de avanços em nossa compreensão a respeito de Termodinâmica Quântica tem sido reconhecida como um passo importante para o aprimoramento de tecnologias quânticas emergentes e eventual entendimento de seus limites.

    Em sistemas quânticos pequenos fora do equilíbrio, quantidades como trabalho, calor e produção entropia adquirem um caráter estocástico e estão associadas à distribuições de probabilidades regidas por teoremas ou relações de flutuação. Nesta tese, apresentamos algumas contribuições experimentais originais para a área de termodinâmica quântica empregando qubits de spins em ressonância magnética nuclear (RMN). A primeira contribuição, concentra-se na verificação de teoremas de flutuação detalhados em um cenário quântico que possui um processo de controle e feedback. Apesar de existirem estudos teóricos a respeito destas relações, no melhor de nosso conhecimento, nosso trabalho representa a primeira verificação experimental de tais relações no regime quântico. A segunda contribuição, concentra-se em testar experimentalmente a robustez de um conjunto de desigualdades, que estabelecem conexões entre as flutuações de quantidades termodinâmicas e produção de entropia durante um dado protocolo, conhecidas como relações de incerteza termodinâmicas (TURs). Nesse caso consideramos novamente um processo envolvendo controle e feedback. Por fim, apresentamos uma investigação experimental a respeito do teorema do calor de Nernst, relacionado à uma formulação da terceira lei e aos limites impostos pela termodinâmica para inicialização de um dispositivo quântico no seu estado fundamental. Argumentamos que consequências oriundas dos limites impostos pela terceira lei devem ter impacto substancial no desenvolvimento de novas tecnologias quânticos e precisam ser endereçadas em investigações futuras.

    Esperamos que os resultados desenvolvidos nessa tese, contribuam para o avanço e a compreensão a respeito de flutuações de energia e limites impostos pela descrição termodinâmica de sistemas no regime quântico.

2022
Dissertações
1
  • PEDRO HENRIQUE CROTI SIQUEIRA
  • Superradiância, modos quasinormais e instabilidade de buracos negros girantes

  • Orientador : MAURICIO RICHARTZ
  • Data: 27/01/2022

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  • Neste trabalho, investigamos as perturbações escalares em torno de buracos negros com rotação. Primeiro, estudamos a superradiância, os modos quasinormais e as instabilidades de campos de teste massivos no espaço-tempo de Kerr. Em seguida, analisamos os mesmos fenômenos em um buraco negro de Kerr modificado construído a partir de uma parametrização geral de espaços-tempos axissimétricos. Em particular, comparamos os modos quasinormais de um buraco negro de Kerr com os modos quasinormais de um buraco negro de Kerr deformado. Mostramos também que, para certos valores de massa do campo, a instabilidade superradiante pode acontecer nos dois espaços-tempo e que o espaço-tempo de Kerr modificado se torna cada vez mais estável à medida que o parâmetro de deformação é aumentado.


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  • Neste trabalho, investigamos as perturbações escalares em torno de buracos negros com rotação. Primeiro, estudamos a superradiância, os modos quasinormais e as instabilidades de campos de teste massivos no espaço-tempo de Kerr. Em seguida, analisamos os mesmos fenômenos em um buraco negro de Kerr modificado construído a partir de uma parametrização geral de espaços-tempos axissimétricos. Em particular, comparamos os modos quasinormais de um buraco negro de Kerr com os modos quasinormais de um buraco negro de Kerr deformado. Mostramos também que, para certos valores de massa do campo, a instabilidade superradiante pode acontecer nos dois espaços-tempo e que o espaço-tempo de Kerr modificado se torna cada vez mais estável à medida que o parâmetro de deformação é aumentado.

2
  • CASSIANO MINORU AONO
  • Dinâmica magnética de aglomerados de nanopartículas magnéticas e sua influência na eficiência da magneto-hipertermia

  • Orientador : FABIO FURLAN FERREIRA
  • Data: 16/02/2022

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  • O foco deste trabalho foi estudar como alguns fatores físicos influenciam na eficiência da magneto-hipertermia. Para isso desenvolveu-se uma série de rotinas que executam um algoritmo baseado em Monte-Carlo cinético e que utiliza o modelo de Stoner-Wohlfarth como base. Esse algoritmo foi validado através de comparações entre resultados teóricos e experimentais e com comparações com outros algoritmos já validados na literatura. As rotinas criadas se mostraram uma poderosa ferramenta computacional útil para realização de estudos sistemáticos de fluídos magnéticos sobre diferentes condições. Com ele foi possível estudar as influências das características do campo magnético externo, concentração dos fluídos magnéticos, das diferentes formas de aglomerados entre outros fatores. Do ponto de vista de custo computacional o algoritmo baseado no modelo de Stoner-Wohlfarth aliado ao método de Monte-Carlo cinético se mostrou mais barato do que algoritmos que integram a equação de Landau-Lifshitz-Gilbert diretamente, porém ambos observam mesmas tendências e o software desenvolvido neste trabalho permite simular sistemas mais próximos dos estudados experimentalmente o que o torna uma ferramenta mais indicada para os estudos desejados neste trabalho. Além do legado de um algoritmo robusto e de baixo custo computacional, a partir do uso destas rotinas foi possível entender alguns aspectos fundamentais do processo de liberação de calor, como por exemplo o fato da formação de aglomerados poder contribuir para o aumento da energia liberada devido a criação de vínculos entre os eixos fáceis de magnetização das nanopartículas. As simulações mostraram que as cadeias lineares paralelas ao campo externo são o formato de aglomerado que mais contribui para o processo de liberação de energia. Por fim foi possível obter-se a demonstração de que deve haver um tamanho ótimo de cadeias lineares, fato já observado experimentalmente por colaboradores e que foi comprovado pelas simulações.


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  • O foco deste trabalho foi estudar como alguns fatores físicos influenciam na eficiência da magneto-hipertermia. Para isso desenvolveu-se uma série de rotinas que executam um algoritmo baseado em Monte-Carlo cinético e que utiliza o modelo de Stoner-Wohlfarth como base. Esse algoritmo foi validado através de comparações entre resultados teóricos e experimentais e com comparações com outros algoritmos já validados na literatura. As rotinas criadas se mostraram uma poderosa ferramenta computacional útil para realização de estudos sistemáticos de fluídos magnéticos sobre diferentes condições. Com ele foi possível estudar as influências das características do campo magnético externo, concentração dos fluídos magnéticos, das diferentes formas de aglomerados entre outros fatores. Do ponto de vista de custo computacional o algoritmo baseado no modelo de Stoner-Wohlfarth aliado ao método de Monte-Carlo cinético se mostrou mais barato do que algoritmos que integram a equação de Landau-Lifshitz-Gilbert diretamente, porém ambos observam mesmas tendências e o software desenvolvido neste trabalho permite simular sistemas mais próximos dos estudados experimentalmente o que o torna uma ferramenta mais indicada para os estudos desejados neste trabalho. Além do legado de um algoritmo robusto e de baixo custo computacional, a partir do uso destas rotinas foi possível entender alguns aspectos fundamentais do processo de liberação de calor, como por exemplo o fato da formação de aglomerados poder contribuir para o aumento da energia liberada devido a criação de vínculos entre os eixos fáceis de magnetização das nanopartículas. As simulações mostraram que as cadeias lineares paralelas ao campo externo são o formato de aglomerado que mais contribui para o processo de liberação de energia. Por fim foi possível obter-se a demonstração de que deve haver um tamanho ótimo de cadeias lineares, fato já observado experimentalmente por colaboradores e que foi comprovado pelas simulações.

3
  • GUSTAVO HENRIQUE SILVA ALVES
  • O Problema de CP forte e quarks vetoriais em modelos do tipo Nelson-Barr

  • Orientador : CELSO CHIKAHIRO NISHI
  • Data: 07/03/2022

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  • A simetria de CP é violada no Modelo Padrão pela fase da matriz CKM no setor eletrofraco e, além disso, a presença do termo θ no setor forte do Modelo Padrão também violaria CP. O problema de CP forte consiste em explicar porque esta última violação não é observada experimentalmente e o valor de θ deve ser tão pequeno. Modelos do tipo Nelson-Barr são modelos com violação espontânea de CP que conseguem explicar simultaneamente o valor da fase da CKM e do termo θ. Modelos desse tipo necessitam da presença de quarks vetoriais que transmitem a violação de CP para o Modelo Padrão. Neste trabalho, estudamos dois modelos do tipo Nelson-Barr: o primeiro é a extensão mínima do ModeloPadrão com a transformação de CP usual e o segundo com a transformação de CP não convencional, CP4. Também foram abordadas as consequências fenomenológicas e os limites experimentais do setor eletrofraco e da física de sabor para modelos do tipo Nelson-Barr com diferentes conteúdos de quarks vetoriais.


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  • A simetria de CP é violada no Modelo Padrão pela fase da matriz CKM no setor eletrofraco e, além disso, a presença do termo θ no setor forte do Modelo Padrão também violaria CP. O problema de CP forte consiste em explicar porque esta última violação não é observada experimentalmente e o valor de θ deve ser tão pequeno. Modelos do tipo Nelson-Barr são modelos com violação espontânea de CP que conseguem explicar simultaneamente o valor da fase da CKM e do termo θ. Modelos desse tipo necessitam da presença de quarks vetoriais que transmitem a violação de CP para o Modelo Padrão. Neste trabalho, estudamos dois modelos do tipo Nelson-Barr: o primeiro é a extensão mínima do ModeloPadrão com a transformação de CP usual e o segundo com a transformação de CP não convencional, CP4. Também foram abordadas as consequências fenomenológicas e os limites experimentais do setor eletrofraco e da física de sabor para modelos do tipo Nelson-Barr com diferentes conteúdos de quarks vetoriais.

4
  • PEDRO HENRIQUE OLIVEIRA DA SILVA
  • Efeitos de violação de Lorentz do tipo CPT-ímpar na eletrodinâmica planar devida à presença de fontes externas

  • Orientador : ALYSSON FABIO FERRARI
  • Data: 14/03/2022

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  • A busca por uma teoria capaz de solucionar os problemas em aberto na física, entre eles
    descrever precisamente o que ocorre na escala de Planck, abriu espaço para a possibilidade de
    violações em simetrias fundamentais, como Lorentz e CPT. Tentativas de incluir a violação dessas
    simetrias ao Modelo Padrão culminaram no Modelo Padrão Estendido, que abrange todas as
    modificações possíveis respeitando as propriedades fundamentais que o primeiro possui, como a
    estrutura de calibre.
    Nesse trabalho, estudamos o setor do fóton do Modelo Padrão Estendido após um processo
    de redução dimensional que nos leva a um sistema em (1+2) dimensões, recaindo em um modelo
    que descreve um eletromagnetismo planar com a adição de termos que existem por conta dos
    parâmetros que violam Lorentz e CPT. Essa configuração traz algumas peculiaridades de grande
    interesse físico, tanto teórico quanto experimental, e que só existem como resultado das violações
    de simetria.
    Para evidenciar essas peculiaridades, descrevemos os principais aspectos do modelo e
    analisamos as interações em sistemas com fontes de campos, como cargas elétricas e cargas
    escalares, além de uma fonte mais complexa conhecida como ponto de Dirac. Também estudamos
    os campos eletromagnéticos gerados por essas fontes no cenário com quebra de simetrias.
    Como o eletromagnetismo é muito bem conhecido e seus fenômenos foram exaustivamente
    testados e descritos, foi possível fazer uma análise comparativa bem assertiva sobre as consequências físicas que resultam das violações das simetrias relativísticas no modelo planar.


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  • A busca por uma teoria capaz de solucionar os problemas em aberto na física, entre eles
    descrever precisamente o que ocorre na escala de Planck, abriu espaço para a possibilidade de
    violações em simetrias fundamentais, como Lorentz e CPT. Tentativas de incluir a violação dessas
    simetrias ao Modelo Padrão culminaram no Modelo Padrão Estendido, que abrange todas as
    modificações possíveis respeitando as propriedades fundamentais que o primeiro possui, como a
    estrutura de calibre.
    Nesse trabalho, estudamos o setor do fóton do Modelo Padrão Estendido após um processo
    de redução dimensional que nos leva a um sistema em (1+2) dimensões, recaindo em um modelo
    que descreve um eletromagnetismo planar com a adição de termos que existem por conta dos
    parâmetros que violam Lorentz e CPT. Essa configuração traz algumas peculiaridades de grande
    interesse físico, tanto teórico quanto experimental, e que só existem como resultado das violações
    de simetria.
    Para evidenciar essas peculiaridades, descrevemos os principais aspectos do modelo e
    analisamos as interações em sistemas com fontes de campos, como cargas elétricas e cargas
    escalares, além de uma fonte mais complexa conhecida como ponto de Dirac. Também estudamos
    os campos eletromagnéticos gerados por essas fontes no cenário com quebra de simetrias.
    Como o eletromagnetismo é muito bem conhecido e seus fenômenos foram exaustivamente
    testados e descritos, foi possível fazer uma análise comparativa bem assertiva sobre as consequências físicas que resultam das violações das simetrias relativísticas no modelo planar.

5
  • DIEGO SILVA VIEIRA GONÇALVES
  • Axion phenomenology in the two-Higgs doublet model with U(1)x gauge symmetry

  • Orientador : ALEX GOMES DIAS
  • Data: 15/03/2022

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  • Neste trabalho, propomos uma extensão do Modelo Padrão (SM) a partir de um Modelo com dois dubletos Higgs (2HDM), com uma simetria adicional de calibre $U(1)_X$, que proíbe as correntes neutras de mudança de sabor (FCNC) em nível de árvore . Abordamos simultaneamente em tal modelo os problemas de CP forte, matéria escura e massa de neutrinos. Para tal, precisamos implementar uma simetria adicional $U(1)_{PQ}$ e um mecanismo seesaw de Dirac. As massas dos neutrinos são suprimidas pela razão das escalas de quebra das duas simetrias extras do modelo, levando à caracterização da escala de quebra de $U(1)_X$ como intermediária. Os sinais podem estar ao alcance experimental nas próximas gerações de colisores. O bóson de calibre associado a $U(1)_X$ não se mistura com o bóson $Z$ do Modelo Padrão. Há indícios de que este é um recurso geral em modelos com o setor escalar estendido. O áxion neste modelo pode explicar a abundância observada de matéria escura se a escala de quebra de $U(1)_{PQ}$ for alta o suficiente. Notamos que a escala de quebra $U(1)_X$ suprime a restrição na constante de decaimento axion, $f_a$, induzida pelo processo de violação de sabor $K^+ \to \pi^+ a$. Por fim, identificamos as regiões preferidas no espaço de parâmetros do axion, levando em conta a interação das escalas de energia que levam às massas naturais de neutrinos.


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  • Neste trabalho, propomos uma extensão do Modelo Padrão (SM) a partir de um Modelo com dois dubletos Higgs (2HDM), com uma simetria adicional de calibre $U(1)_X$, que proíbe as correntes neutras de mudança de sabor (FCNC) em nível de árvore . Abordamos simultaneamente em tal modelo os problemas de CP forte, matéria escura e massa de neutrinos. Para tal, precisamos implementar uma simetria adicional $U(1)_{PQ}$ e um mecanismo seesaw de Dirac. As massas dos neutrinos são suprimidas pela razão das escalas de quebra das duas simetrias extras do modelo, levando à caracterização da escala de quebra de $U(1)_X$ como intermediária. Os sinais podem estar ao alcance experimental nas próximas gerações de colisores. O bóson de calibre associado a $U(1)_X$ não se mistura com o bóson $Z$ do Modelo Padrão. Há indícios de que este é um recurso geral em modelos com o setor escalar estendido. O áxion neste modelo pode explicar a abundância observada de matéria escura se a escala de quebra de $U(1)_{PQ}$ for alta o suficiente. Notamos que a escala de quebra $U(1)_X$ suprime a restrição na constante de decaimento axion, $f_a$, induzida pelo processo de violação de sabor $K^+ \to \pi^+ a$. Por fim, identificamos as regiões preferidas no espaço de parâmetros do axion, levando em conta a interação das escalas de energia que levam às massas naturais de neutrinos.

6
  • VINICIUS DE SOUZA FERREIRA LISBOA
  • Máquinas térmicas quânticas baseadas em medidas generalizadas e com indefinição de ordens causais

  • Orientador : ROBERTO MENEZES SERRA
  • Data: 06/05/2022

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  • Recentemente observamos um interesse crescente em uma nova classe de ciclos de motores quânticos baseados em medidas. Uma vez que medidas quânticas podem alterar o estado do sistema e sua energia interna, é possível elaborar um protocolo de medidas generalizadas para inserir/retirar calor bem como extrair trabalho do sistema. Nesta dissertação, discutiremos alguns ciclos termodinâmicos constituídos por medidas generalizadas, incluindo protocolos que operam do modo de motor, de acelerador térmico e de refrigerador. Usando técnicas de ressonância magnética nuclear (RMN) mostraremos a caracterização experimental de um motor quântico de spin 1/2 baseado em medidas generalizadas. Evidenciamos a possibilidade de se atingir eficiência unitária para esse tipo de motor em nosso experimento de prova de conceito. Por fim, vamos estudar teoricamente os efeitos da indefinição de ordens causais das medidas generalizadas nesses ciclos termodinâmicos. Para isso vamos considerar a aplicação de dois canais de medida com superposição de sua ordem de aplicação, o que é feito através de um controle quântico atrelado ao canal de medida. Veremos que o controle/indefinição de ordens causais das operações de medida desempenha um papel não trivial nos protocolos termodinâmicos quânticos estudados.


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  • Recentemente observamos um interesse crescente em uma nova classe de ciclos de motores quânticos baseados em medidas. Uma vez que medidas quânticas podem alterar o estado do sistema e sua energia interna, é possível elaborar um protocolo de medidas generalizadas para inserir/retirar calor bem como extrair trabalho do sistema. Nesta dissertação, discutiremos alguns ciclos termodinâmicos constituídos por medidas generalizadas, incluindo protocolos que operam do modo de motor, de acelerador térmico e de refrigerador. Usando técnicas de ressonância magnética nuclear (RMN) mostraremos a caracterização experimental de um motor quântico de spin 1/2 baseado em medidas generalizadas. Evidenciamos a possibilidade de se atingir eficiência unitária para esse tipo de motor em nosso experimento de prova de conceito. Por fim, vamos estudar teoricamente os efeitos da indefinição de ordens causais das medidas generalizadas nesses ciclos termodinâmicos. Para isso vamos considerar a aplicação de dois canais de medida com superposição de sua ordem de aplicação, o que é feito através de um controle quântico atrelado ao canal de medida. Veremos que o controle/indefinição de ordens causais das operações de medida desempenha um papel não trivial nos protocolos termodinâmicos quânticos estudados.

7
  • RODRIGO TARDINI PAULINO
  • Sintonizando os estados de condução volumétricos do isolante topológico Bi2Se3

  • Orientador : MARCOS DE ABREU AVILA
  • Data: 04/08/2022

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  • A família de materiais do Bi2Se3 são termoelétricos conhecidos amplamente aplicados na indústra, que na última década receberam interess renovado após ser um dos primeiros isolantes topológicos 3D previstos. Com um único cone de Dirac responsável pelos estados de superíficie topologicamente protegidos e um grande gap de banda de mais de 200 meV, aplicações práticas dos elétrons de Dirac relativísticos estão sendo limitadas pela presença dominante de elétrons volumétricos em fenômenos de transporte. Consequentemente, suprimir esses estados volumétricos é de grande interesse para tecnologias do futuro, como a computação quântica ou a spintrônica. Com sua origem em defeitos estruturais inerentes ao material, as propriedades destes elétrons podem ser sintonizadas simplesmentes pelo método de crescimento do monocristal, sem a necessidade de dopagens externas. O objetivo principal dessa dissertação é utilizar o método de auto-fluxo para obter monocristais de Bi2Se3 na faixa inteira de concentração de Bi:Se disponível no diagrama de fase, buscando explorar por completo os diferentes defeitos presentes na estrutura. Através da difração em pó de raios-X (PXRD) e espectroscopia de raios-X por dispersão em energia (EDS), a alteração nos defeitos induzidos foi confirmada.
    Medidas de efeito Hall mostraram que todas as amostras são do tipo-n, com concentrações eletrônicas indo de 10^17 cm^(−3) até 10^19 cm^(−3) em amostras ricas em Se e Bi, respectivamente. Espalhamento elétron-fônon se mostrou dominante em altas temperature, resultando em um comportamente metálico típico na resistividade. Com mobilidades eletrônicas chegando até 10^4 cm^2 V^(−1) s^(−1), o espalhamento em baixas temperaturas é feito principalmente por impurezas ionizadas. Oscilações quânticas de Shubnikov-de Haas na magnetoresistência mostram o nível de Fermi dentro da banda de condução, e comparando a frequência com a densidade eletrônica pelo efeito Hall, o formato da superfície de Fermi foi reconstruída. Além disso, pela análise cautelosa da fase de oscilação considerando o efeito Zeeman do Bi2Se3, foi possível classificar os elétrons volumétricos como topologicamente triviais, resolvendo algumas contradições anteriormente encontradas na literatura. Com amostras de baixa e também alta densidade de elétrons, este trabalho também apresentou uma visão unificada dos estados volumétricos, trazendo uma revisão de resultados anteriores e
    discutindo muitas perguntas ainda sem respostas da literatura relevante.


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  • A família de materiais do Bi2Se3 são termoelétricos conhecidos amplamente aplicados na indústra, que na última década receberam interess renovado após ser um dos primeiros isolantes topológicos 3D previstos. Com um único cone de Dirac responsável pelos estados de superíficie topologicamente protegidos e um grande gap de banda de mais de 200 meV, aplicações práticas dos elétrons de Dirac relativísticos estão sendo limitadas pela presença dominante de elétrons volumétricos em fenômenos de transporte. Consequentemente, suprimir esses estados volumétricos é de grande interesse para tecnologias do futuro, como a computação quântica ou a spintrônica. Com sua origem em defeitos estruturais inerentes ao material, as propriedades destes elétrons podem ser sintonizadas simplesmentes pelo método de crescimento do monocristal, sem a necessidade de dopagens externas. O objetivo principal dessa dissertação é utilizar o método de auto-fluxo para obter monocristais de Bi2Se3 na faixa inteira de concentração de Bi:Se disponível no diagrama de fase, buscando explorar por completo os diferentes defeitos presentes na estrutura. Através da difração em pó de raios-X (PXRD) e espectroscopia de raios-X por dispersão em energia (EDS), a alteração nos defeitos induzidos foi confirmada.
    Medidas de efeito Hall mostraram que todas as amostras são do tipo-n, com concentrações eletrônicas indo de 10^17 cm^(−3) até 10^19 cm^(−3) em amostras ricas em Se e Bi, respectivamente. Espalhamento elétron-fônon se mostrou dominante em altas temperature, resultando em um comportamente metálico típico na resistividade. Com mobilidades eletrônicas chegando até 10^4 cm^2 V^(−1) s^(−1), o espalhamento em baixas temperaturas é feito principalmente por impurezas ionizadas. Oscilações quânticas de Shubnikov-de Haas na magnetoresistência mostram o nível de Fermi dentro da banda de condução, e comparando a frequência com a densidade eletrônica pelo efeito Hall, o formato da superfície de Fermi foi reconstruída. Além disso, pela análise cautelosa da fase de oscilação considerando o efeito Zeeman do Bi2Se3, foi possível classificar os elétrons volumétricos como topologicamente triviais, resolvendo algumas contradições anteriormente encontradas na literatura. Com amostras de baixa e também alta densidade de elétrons, este trabalho também apresentou uma visão unificada dos estados volumétricos, trazendo uma revisão de resultados anteriores e
    discutindo muitas perguntas ainda sem respostas da literatura relevante.

8
  • FELIPE OLIVEIRA DE AGUIAR
  • Busca por Sinais de Desaparecimento de Traços no Interior do CMS

  • Orientador : PEDRO GALLI MERCADANTE
  • Data: 19/08/2022

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  • Este trabalho apresenta uma simulação de busca por Partículas Carregadas de Longa Vida que decaem no interior do detector CMS produzindo um sinal de desaparecimento de traço. Os traços candidatos que decaem são identificados como traços isolados que desaparecem na região externa do Tracker sem deixar depósitos de energia nos calorímetros ou na câmara de múons. A busca é baseada em modelos de minimal freeze-in que explicam a abundância de matéria escura no Universo. É realizada uma simulação de colisão próton-próton com energia de centro de massa de 13 TeV que produz um par de Partículas Carregadas de Longa Vida que decaem gerando um lépton do Modelo Padrão e uma Partícula Massiva de Interação Fraca (candidata a matéria escura). Foi explorado os parâmetros livres do modelo tais como: tempo de vida e a massa da Partícula Carregada de Longa Vida e da Partícula Massiva de Interação Fraca. Para a simulação, ferramentas como o MadGraph, Delphes e Pythia 8 foram utilizadas e um código para análise foi desenvolvido. Esta busca requer eventos que possuam no mínimo um jato de alto pT que é recuado contra o par de Partículas Carregadas de Longa Vida e Missing Energy Transverse, MET. Ao final são apresentadas as quantidades estimadas de sinal do Desaparecimento de Traços.


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  • Este trabalho apresenta uma simulação de busca por Partículas Carregadas de Longa Vida que decaem no interior do detector CMS produzindo um sinal de desaparecimento de traço. Os traços candidatos que decaem são identificados como traços isolados que desaparecem na região externa do Tracker sem deixar depósitos de energia nos calorímetros ou na câmara de múons. A busca é baseada em modelos de minimal freeze-in que explicam a abundância de matéria escura no Universo. É realizada uma simulação de colisão próton-próton com energia de centro de massa de 13 TeV que produz um par de Partículas Carregadas de Longa Vida que decaem gerando um lépton do Modelo Padrão e uma Partícula Massiva de Interação Fraca (candidata a matéria escura). Foi explorado os parâmetros livres do modelo tais como: tempo de vida e a massa da Partícula Carregada de Longa Vida e da Partícula Massiva de Interação Fraca. Para a simulação, ferramentas como o MadGraph, Delphes e Pythia 8 foram utilizadas e um código para análise foi desenvolvido. Esta busca requer eventos que possuam no mínimo um jato de alto pT que é recuado contra o par de Partículas Carregadas de Longa Vida e Missing Energy Transverse, MET. Ao final são apresentadas as quantidades estimadas de sinal do Desaparecimento de Traços.

9
  • EDUARDO ALBACETE
  • Forças de maré em espaços-tempo curvos

  • Orientador : MAURICIO RICHARTZ
  • Data: 21/11/2022

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  • Eventos de ruptura de maré ocorrem quando objetos astrofísicos são atraídos por buracos negros e destruídos. As forças responsáveis pela deformação e destruição do objeto são conhecidas como forças de maré gravitacional, sendo descritas em termos do desvio geodésico. O objetivo deste trabalho foi analisar as forças de maré em diversas métricas de buracos negros. Inicialmente foi feito um estudo das geodésicas associadas a partículas massivas nos seguintes espaços-tempo: Schwarzschild, Reissner-Nordström, Hayward carregado e Majumdar-Papapetrou. Em seguida, foram calculadas as forças de maré em cada um destes espaços-tempo. As análises, em sua maioria, se restringiram ao plano equatorial dos espaços-tempo. Em particular, mostrou-se que as componentes radial e angular das forças de maré podem exibir comportamento tanto de alongamento como de contração, a depender dos parâmetros que descrevem a métrica e da distância em relação ao(s) buraco(s) negro(s). Como aplicação dos resultados em contextos astrofísicos, investigamos eventos de ruptura de maré em estrelas que são engolidas por buracos negros supermassivos.

     


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  • Eventos de ruptura de maré ocorrem quando objetos astrofísicos são atraídos por buracos negros e destruídos. As forças responsáveis pela deformação e destruição do objeto são conhecidas como forças de maré gravitacional, sendo descritas em termos do desvio geodésico. O objetivo deste trabalho foi analisar as forças de maré em diversas métricas de buracos negros. Inicialmente foi feito um estudo das geodésicas associadas a partículas massivas nos seguintes espaços-tempo: Schwarzschild, Reissner-Nordström, Hayward carregado e Majumdar-Papapetrou. Em seguida, foram calculadas as forças de maré em cada um destes espaços-tempo. As análises, em sua maioria, se restringiram ao plano equatorial dos espaços-tempo. Em particular, mostrou-se que as componentes radial e angular das forças de maré podem exibir comportamento tanto de alongamento como de contração, a depender dos parâmetros que descrevem a métrica e da distância em relação ao(s) buraco(s) negro(s). Como aplicação dos resultados em contextos astrofísicos, investigamos eventos de ruptura de maré em estrelas que são engolidas por buracos negros supermassivos.

     

Teses
1
  • FRANCISCA CRISLANE VIEIRA DE BRITO
  •  Twin-photon quantum correlations and their relation to the Gouy phase and Sorkin parameter

  • Orientador : MARCOS DONIZETI RODRIGUES SAMPAIO
  • Data: 04/04/2022

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  •  
    • Fótons gêmeos, gerados através do processo de conversão paramétrica espontânea do tipo-I, podem ser aproximadamente descritos por uma função de onda dupla-Gaussiana no espaço de configurações.
      Usando um propagador efetivo obtido através da aproximação de Fresnel, a evolução temporal e o espalhamento transversal da função de onda do par de fótons, encontramos que o par adquire uma fase de Gouy enquanto se propaga.
      Mostramos que o emaranhamento entre os fótons pode ser conectado à  fase Gouy do par, dado que as duas quantidades dependem do comprimento de Rayleigh.
      Além disso, obtemos a fase Gouy do pacote de onda do bifóton sendo focalizado através de uma lente fina, que está razoavelmente de acordo com os dados experimentais obtidos na literatura. Indicando que a fase Gouy obtida a partir da função de onda efetiva dos fótons gêmeos pode ser usada como boa aproximação na exploração de correlações quânticas entre os fótons.
      Em seguida, exploramos a relação entre as correlações no espaço de fase dos bifótons difratando através de uma fenda-dupla conforme codificado na negatividade logarítmica e na fase de Gouy.
      Observamos que medidas das diferenças de fase de Gouy fornecem informações sobre a variação do emaranhamento dos fótons gêmeos, governado pelos parâmetros físicos do experimento e expresso pela negatividade logarítmica via elementos da matriz de covariância.
      Finalmente, calculamos o parâmetro Sorkin $\kappa$ para bifótons e partículas massivas, que resulta de contribuições de caminhos não-clássicos do tipo \textit{kink} e \textit{loops} para interferometria de dupla-fenda e tripla-fenda.
      Esse modelo unidimensional simples para a avaliação de $\kappa$ prevê que  caminhos exóticos do tipo \textit{kink} realizados por bifótons podem levar a $\kappa \approx 10^{-5}$.
      Mostramos que tal modelo reproduz bem o parâmetro de Sorkin para ondas de matéria encontrado usando abordagens mais complexas na literatura.
      Além disso, estabelecemos uma hierarquia de aproximações com base na forma dos caminhos não-clássicos das ondas de matéria e comparamos seu tamanho com as principais correções relativísticas do propagador. 
       

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    • Fótons gêmeos, gerados através do processo de conversão paramétrica espontânea do tipo-I, podem ser aproximadamente descritos por uma função de onda dupla-Gaussiana no espaço de configurações.
      Usando um propagador efetivo obtido através da aproximação de Fresnel, a evolução temporal e o espalhamento transversal da função de onda do par de fótons, encontramos que o par adquire uma fase de Gouy enquanto se propaga.
      Mostramos que o emaranhamento entre os fótons pode ser conectado à  fase Gouy do par, dado que as duas quantidades dependem do comprimento de Rayleigh.
      Além disso, obtemos a fase Gouy do pacote de onda do bifóton sendo focalizado através de uma lente fina, que está razoavelmente de acordo com os dados experimentais obtidos na literatura. Indicando que a fase Gouy obtida a partir da função de onda efetiva dos fótons gêmeos pode ser usada como boa aproximação na exploração de correlações quânticas entre os fótons.
      Em seguida, exploramos a relação entre as correlações no espaço de fase dos bifótons difratando através de uma fenda-dupla conforme codificado na negatividade logarítmica e na fase de Gouy.
      Observamos que medidas das diferenças de fase de Gouy fornecem informações sobre a variação do emaranhamento dos fótons gêmeos, governado pelos parâmetros físicos do experimento e expresso pela negatividade logarítmica via elementos da matriz de covariância.
      Finalmente, calculamos o parâmetro Sorkin $\kappa$ para bifótons e partículas massivas, que resulta de contribuições de caminhos não-clássicos do tipo \textit{kink} e \textit{loops} para interferometria de dupla-fenda e tripla-fenda.
      Esse modelo unidimensional simples para a avaliação de $\kappa$ prevê que  caminhos exóticos do tipo \textit{kink} realizados por bifótons podem levar a $\kappa \approx 10^{-5}$.
      Mostramos que tal modelo reproduz bem o parâmetro de Sorkin para ondas de matéria encontrado usando abordagens mais complexas na literatura.
      Além disso, estabelecemos uma hierarquia de aproximações com base na forma dos caminhos não-clássicos das ondas de matéria e comparamos seu tamanho com as principais correções relativísticas do propagador. 
       
2
  • IARA NAOMI NOBRE OTA
  • Espectroscopia de buracos negros: perspectivas para testar a natureza dos buracos negros com observações de ondas gravitacionais

  • Orientador : CECILIA BERTONI MARTHA HADLER CHIRENTI
  • Data: 14/04/2022

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  • As ondas gravitacionais fornecem informações sobre a natureza do espaço-tempo e evidências da existência de buracos negros. O buraco negro resultante de uma fusão de um binário de buracos negros emite ondas gravitacionais na forma de modos quasi-normais, cujo espectro, que depende apenas das propriedades do mesmo, é conhecido como as "digitais" do buraco negro. Os modos quasi-normais podem ser usados para testar quão bem um buraco negro astrofísico pode ser descrito pela geometria de Kerr. Cada modo é parametrizado por três índices: os números harmônicos (l, m) e o índice n, o qual indica o modo fundamental (n = 0) e os modos superiores (n = 1, 2, 3, ...). A espectroscopia de buracos negros propõe utilizar o espectro de modos quasi-normais para testar o teorema no-hair. Neste trabalho, investigamos as perspectivas de se realizar espectroscopia de buracos negros. Por meio da análise de simulações de relatividade numérica, investigamos a contribuição de modos subdominantes, além do modo dominante (2,2,0). Mostramos que o primeiro modo superior (2,2,1) tem amplitude maior ou comparável com a amplitude dos outros modos harmônicos mais relevantes. Para detectores atuais e futuros, obtivemos os horizontes de espectroscopia de buracos negros, que indicam a distância máxima em que um evento pode estar para que dois ou mais modos sejam detectados. Para binários com razão entre as massas pequena, os modos (2,2,1) e (3,3,0) são os modos secundário e terciário e, para o caso de razão entre as massas grande, os modos (3,3,0) e (4,4,0) são os modos subdominantes mais relevantes para detecção. Nosso trabalho indica que há boas perspectivas para a detecção de modos subdominantes com detectores futuros. As taxas de eventos para o LIGO são muito menores, porém não são impeditivas.


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  • As ondas gravitacionais fornecem informações sobre a natureza do espaço-tempo e evidências da existência de buracos negros. O buraco negro resultante de uma fusão de um binário de buracos negros emite ondas gravitacionais na forma de modos quasi-normais, cujo espectro, que depende apenas das propriedades do mesmo, é conhecido como as "digitais" do buraco negro. Os modos quasi-normais podem ser usados para testar quão bem um buraco negro astrofísico pode ser descrito pela geometria de Kerr. Cada modo é parametrizado por três índices: os números harmônicos (l, m) e o índice n, o qual indica o modo fundamental (n = 0) e os modos superiores (n = 1, 2, 3, ...). A espectroscopia de buracos negros propõe utilizar o espectro de modos quasi-normais para testar o teorema no-hair. Neste trabalho, investigamos as perspectivas de se realizar espectroscopia de buracos negros. Por meio da análise de simulações de relatividade numérica, investigamos a contribuição de modos subdominantes, além do modo dominante (2,2,0). Mostramos que o primeiro modo superior (2,2,1) tem amplitude maior ou comparável com a amplitude dos outros modos harmônicos mais relevantes. Para detectores atuais e futuros, obtivemos os horizontes de espectroscopia de buracos negros, que indicam a distância máxima em que um evento pode estar para que dois ou mais modos sejam detectados. Para binários com razão entre as massas pequena, os modos (2,2,1) e (3,3,0) são os modos secundário e terciário e, para o caso de razão entre as massas grande, os modos (3,3,0) e (4,4,0) são os modos subdominantes mais relevantes para detecção. Nosso trabalho indica que há boas perspectivas para a detecção de modos subdominantes com detectores futuros. As taxas de eventos para o LIGO são muito menores, porém não são impeditivas.

3
  • ANGEL DAVID MASA DOMINGUEZ
  • EQUILÍBRIO E ESTABILIDADE DE OBJETOS ULTRA-COMPACTOS EM RELATIVIDADE GERAL
  • Orientador : VILSON TONIN ZANCHIN
  • Data: 20/04/2022

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  • No presente trabalho construímos e estudamos detalhadamente soluções exatas representando objetos ultra-compactos no contexto da teoria de Einstein-Maxwell. Dentre tais objetos citamos buracos negros regulares e quase-buracos negros. Os objetivos principais são a construção de soluções exatas para objetos compactos estáticos, estudo da estabilidade dos mesmos frente as perturbações radiais, e a construção de soluções de buracos negros regulares e de quase-buracos negros com rotação. Com tal propósito, primeiro revisamos alguns conceitos fundamentais da Relatividade Geral e apresentamos as equações principais a serem usadas. Em particular, escrevemos explicitamente as equações de campo de Einstein para o caso de um fluido isotrópico eletricamente carregado, cuja distribuição de matéria-energia tem simetria esférica. Em seguida, apresentamos algumas soluções que representam buracos negros regulares, quase-buracos negros e outros objetos compactos eletricamente carregados. Estudamos a estabilidade desses objetos em grande nível de detalhes, determinando as regiões de estabilidade e de instabilidade em função dos parâmetros de cada modelo. Mostramos que existem vastas regiões do espaço de parâmeros contendo estrelas compactas, assim como buracos negros regulares estáveis. Mostramos também que os quase-buracos negros estudados são marginalmente estáveis. Em seguida, exploramos o algoritmo de Newman-Janis para obtenção de soluções exatas para objetos ultra-compactos com rotação. Analisamos as condições de junção que são usadas para colar este tipo de solução a métricas do tipo Kerr e Kerr-Newmann, possibilitando a construção de modelos de objetos ultra-compactos que podem representar objetos astrofísicos específicos. 


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  • No presente trabalho construímos e estudamos detalhadamente soluções exatas representando objetos ultra-compactos no contexto da teoria de Einstein-Maxwell. Dentre tais objetos citamos buracos negros regulares e quase-buracos negros. Os objetivos principais são a construção de soluções exatas para objetos compactos estáticos, estudo da estabilidade dos mesmos frente as perturbações radiais, e a construção de soluções de buracos negros regulares e de quase-buracos negros com rotação. Com tal propósito, primeiro revisamos alguns conceitos fundamentais da Relatividade Geral e apresentamos as equações principais a serem usadas. Em particular, escrevemos explicitamente as equações de campo de Einstein para o caso de um fluido isotrópico eletricamente carregado, cuja distribuição de matéria-energia tem simetria esférica. Em seguida, apresentamos algumas soluções que representam buracos negros regulares, quase-buracos negros e outros objetos compactos eletricamente carregados. Estudamos a estabilidade desses objetos em grande nível de detalhes, determinando as regiões de estabilidade e de instabilidade em função dos parâmetros de cada modelo. Mostramos que existem vastas regiões do espaço de parâmeros contendo estrelas compactas, assim como buracos negros regulares estáveis. Mostramos também que os quase-buracos negros estudados são marginalmente estáveis. Em seguida, exploramos o algoritmo de Newman-Janis para obtenção de soluções exatas para objetos ultra-compactos com rotação. Analisamos as condições de junção que são usadas para colar este tipo de solução a métricas do tipo Kerr e Kerr-Newmann, possibilitando a construção de modelos de objetos ultra-compactos que podem representar objetos astrofísicos específicos. 

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  • MONÃ HEGEL BENETTI
  • Descrição unificada da dinâmica de sólitons eletrostáticos e equações de estado não adiabáticas em plasmas

  • Orientador : FRANCISCO EUGENIO MENDONCA DA SILVEIRA
  • Data: 09/05/2022

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  • Nesse trabalho buscamos investigar plasmas caracterizados por diferentes distribuições de densidade: Boltzmann, Thomas-Fermi, Kappa e Tsallis. Inicialmente, modificamos a equação do campo eletrostático, ou seja, a equação de Poisson, em relação ao tipo de distribuição de densidade. Como resultado obtivemos uma descrição unificada dos sólitons eletrostáticos a partir de uma generalização da equação Korteweg-de Vries (KdV). Nosso formalismo demonstra que, independentemente do tipo de distribuição de densidade das partículas em um plasma, é possível construir a equação de Korteweg-de Vries, via método redutivo perturbativo, desde que estajamos no referencial adequado dado pelo número de Mach crítico e seja feita a
    normalização do potencial eletrostático em termos da escala de energia correta, relacionada a cada distribuição. Como aplicação dessa abordagem, demonstramos como a técnica redutiva perturbativa deixa de ser válida para o intervalo 3/2 < κ ≤ 5/2 - onde κ é o índice que descreve os elétrons supratérmicos na distribuição Kappa - o que constrasta com resultados obtidos na literatura. Também caracterizamos os referenciais adequados que validam o método redutivo perturbativo para cada distribuição, obtendo assim o referencial subsônico para a distribuição de Thomas-Fermi, o referencial sônico para a distribuição de Boltzmann e referenciais supersônicos para as distribuições não-extensivas Kappa e Tsallis. Em seguida, modificamos o termo de pressão da equação de momento de um plasma morno em função das distribuições Kappa e Tsallis para obter equações de estado não-adiabáticas. Como resultado mostramos como o vento solar na magnetopausa terrestre é corretamente descrito por essas equações de estado. Por fim, construímos uma generalização não-extensiva da relação de dispersão de Bohm-Gross que descreve as ondas de Langmuir; mostramos que, quando o índice não-extensivo se aproxima de −0, 36 e −0, 71, os coeficientes de
    determinação para os bem conhecidos dados de dispersão de van Hoven e Derfler & Simonen ficam em torno de 0, 94 e 0, 85, respectivamente, valores esses que são extremamente satisfatórios.


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  • Nesse trabalho buscamos investigar plasmas caracterizados por diferentes distribuições de densidade: Boltzmann, Thomas-Fermi, Kappa e Tsallis. Inicialmente, modificamos a equação do campo eletrostático, ou seja, a equação de Poisson, em relação ao tipo de distribuição de densidade. Como resultado obtivemos uma descrição unificada dos sólitons eletrostáticos a partir de uma generalização da equação Korteweg-de Vries (KdV). Nosso formalismo demonstra que, independentemente do tipo de distribuição de densidade das partículas em um plasma, é possível construir a equação de Korteweg-de Vries, via método redutivo perturbativo, desde que estajamos no referencial adequado dado pelo número de Mach crítico e seja feita a
    normalização do potencial eletrostático em termos da escala de energia correta, relacionada a cada distribuição. Como aplicação dessa abordagem, demonstramos como a técnica redutiva perturbativa deixa de ser válida para o intervalo 3/2 < κ ≤ 5/2 - onde κ é o índice que descreve os elétrons supratérmicos na distribuição Kappa - o que constrasta com resultados obtidos na literatura. Também caracterizamos os referenciais adequados que validam o método redutivo perturbativo para cada distribuição, obtendo assim o referencial subsônico para a distribuição de Thomas-Fermi, o referencial sônico para a distribuição de Boltzmann e referenciais supersônicos para as distribuições não-extensivas Kappa e Tsallis. Em seguida, modificamos o termo de pressão da equação de momento de um plasma morno em função das distribuições Kappa e Tsallis para obter equações de estado não-adiabáticas. Como resultado mostramos como o vento solar na magnetopausa terrestre é corretamente descrito por essas equações de estado. Por fim, construímos uma generalização não-extensiva da relação de dispersão de Bohm-Gross que descreve as ondas de Langmuir; mostramos que, quando o índice não-extensivo se aproxima de −0, 36 e −0, 71, os coeficientes de
    determinação para os bem conhecidos dados de dispersão de van Hoven e Derfler & Simonen ficam em torno de 0, 94 e 0, 85, respectivamente, valores esses que são extremamente satisfatórios.

5
  • PEDRO HENRIQUE MEERT FERREIRA
  • Coeficientes de transporte associados a buracos negros na brana: análise da razão entre a viscosidade de cisalhamento e a densidade de entropia


  • Orientador : ROLDAO DA ROCHA JUNIOR
  • Data: 13/05/2022

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  • Nesta tese aplicamos a correspondência AdS/CFT a espaços-tempo oriundos de teorias que são extensões da Relatividade Geral. Em particular, estamos interessados em calcular o coeficiente de transporte , a viscosidade de cisalhamento, associada à teoria de campo efetiva que é dual ao espaço-tempo de um buraco negro no . Também é possível obter quantidades termodinâmicas via aplicação da correspondência AdS/CFT, das quais a entropia, , tem importância principalmente quando é combinada com a viscosidade de cisalhamento, tomando-se a razão . Essa razão é conjecturada ter um valor mínimo, em unidades naturais é dado por . Os principais resultados contidos nessa tese são os cálculos da razão  para dois casos diferentes, e a utilização da conjectura KSS - que estabelece o valor mínimo para a razão -, para investigação de propriedades sobre as métricas deformadas. Fazemos uma revisão da Relatividade Geral e Buracos Negros, e também introduzimos o formalismo de Branas, obtendo as equações de Einstein efetivas e soluções de Buracos Negros na Brana, que podem ser vistos como extensões de soluções conhecidas na Relatividade Geral. Discutimos a formulação da correspondência AdS/CFT, e como a aplicar para calcular coeficientes de transporte. Aplicamos então esse conhecimento para calcular o coeficiente de transporte associado às soluções que são extensões da Relatividade Geral. Naturalmente no processo de desenvolvimento desse trabalho outras questões interessantes chamam atenção, assim incluímos dois estudos que são relacionados a esse desenvolvimento. O primeiro trata de uma investigação sobre coeficientes de transporte calculados utilizando a correspondência quando setores fermiônicos são incluídos no modelo. No segundo é proposta uma forma de avaliar a aplicação da correspondência AdS/CFT através do cálculo da anomalia de Weyl.


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  • Nesta tese aplicamos a correspondência AdS/CFT a espaços-tempo oriundos de teorias que são extensões da Relatividade Geral. Em particular, estamos interessados em calcular o coeficiente de transporte , a viscosidade de cisalhamento, associada à teoria de campo efetiva que é dual ao espaço-tempo de um buraco negro no . Também é possível obter quantidades termodinâmicas via aplicação da correspondência AdS/CFT, das quais a entropia, , tem importância principalmente quando é combinada com a viscosidade de cisalhamento, tomando-se a razão . Essa razão é conjecturada ter um valor mínimo, em unidades naturais é dado por . Os principais resultados contidos nessa tese são os cálculos da razão  para dois casos diferentes, e a utilização da conjectura KSS - que estabelece o valor mínimo para a razão -, para investigação de propriedades sobre as métricas deformadas. Fazemos uma revisão da Relatividade Geral e Buracos Negros, e também introduzimos o formalismo de Branas, obtendo as equações de Einstein efetivas e soluções de Buracos Negros na Brana, que podem ser vistos como extensões de soluções conhecidas na Relatividade Geral. Discutimos a formulação da correspondência AdS/CFT, e como a aplicar para calcular coeficientes de transporte. Aplicamos então esse conhecimento para calcular o coeficiente de transporte associado às soluções que são extensões da Relatividade Geral. Naturalmente no processo de desenvolvimento desse trabalho outras questões interessantes chamam atenção, assim incluímos dois estudos que são relacionados a esse desenvolvimento. O primeiro trata de uma investigação sobre coeficientes de transporte calculados utilizando a correspondência quando setores fermiônicos são incluídos no modelo. No segundo é proposta uma forma de avaliar a aplicação da correspondência AdS/CFT através do cálculo da anomalia de Weyl.

6
  • JUILSON ANTÓNIO PINA PAIVA PEREIRA
  • Teorias de gravitação generalizadas a partir da formulação lagrangiana para sistemas não conservativos

  • Orientador : VILSON TONIN ZANCHIN
  • Data: 03/06/2022

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  • A relatividade geral de Einstein é uma teoria que triunfou bastante, passando por vários testes. No entanto, quando o assunto é a expansão acelerada do universo, é preciso introduzir um tipo de material exótico na teoria, cujo o termo físico é energia escura. Devido à natureza misteriosa da energia escura, vários modelos foram propostos na tentativa de evitar a inclusão de tal componente. Porém, algumas delas quebra a covariância geral. Este trabalho está direcionado em propor teorias gravitacionais modificadas que sejam dedutíveis do princípio variacional. Em especial, estudaremos teorias de gravitação métricas derivadas do princípio variacional de Herglotz, o qual generaliza o princípio de Hamilton supondo que a lagrangiana depende também da ação. Este método é particularmente interessante para descrever sistemas mecânicos dissipativos, mas pode ser aplicado também a teorias de campos. Apresentamos também alguns casos de teorias métricas derivadas de lagrangianas minimamente modificadas e que incluam derivadas de primeira ordem do escalar de Ricci. Além de derivarmos as equações em cada caso, também são feitas algumas aplicações das teorias para modelos cosmológicos e na aproximação linear de cada teoria.


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  • A relatividade geral de Einstein é uma teoria que triunfou bastante, passando por vários testes. No entanto, quando o assunto é a expansão acelerada do universo, é preciso introduzir um tipo de material exótico na teoria, cujo o termo físico é energia escura. Devido à natureza misteriosa da energia escura, vários modelos foram propostos na tentativa de evitar a inclusão de tal componente. Porém, algumas delas quebra a covariância geral. Este trabalho está direcionado em propor teorias gravitacionais modificadas que sejam dedutíveis do princípio variacional. Em especial, estudaremos teorias de gravitação métricas derivadas do princípio variacional de Herglotz, o qual generaliza o princípio de Hamilton supondo que a lagrangiana depende também da ação. Este método é particularmente interessante para descrever sistemas mecânicos dissipativos, mas pode ser aplicado também a teorias de campos. Apresentamos também alguns casos de teorias métricas derivadas de lagrangianas minimamente modificadas e que incluam derivadas de primeira ordem do escalar de Ricci. Além de derivarmos as equações em cada caso, também são feitas algumas aplicações das teorias para modelos cosmológicos e na aproximação linear de cada teoria.

7
  • DAFNE CAROLINA ARIAS PERDOMO
  • Abordagens práticas para teorias de calibre: funções do grupo de renormalização em dois laços dentro da Regularização Implícita 4D.

  • Orientador : MARCOS DONIZETI RODRIGUES SAMPAIO
  • Data: 21/09/2022

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  • Os dados coletados no LHC não indicam desvios significativos das previsões do Modelo Padrão (SM). Considerando que observáveis de precisão podem ser previstos já em dois e três laços, é evidente a necessidade de desenvolver testes rigorosos de auto-consistencia do SM. Calculamos a função β de 2 laços de Yang-Mills puro (YM), Eletrodinâmica Quântica (QED) e Cromodinâmica Quântica (QCD) usando o método do campo do fundo (BFM) usando Regularização Implícita (IREG). Também calculamos a função γ de 2 laços da QED. Uma comparação completa com abordagens dimensionais, como regularização dimensional convencional (CDR) e redução dimensional (DRED), é apresentada. Sutilezas relacionadas à álgebra de Dirac em integrais divergentes na presença de laços gluônicos ou fermiônicos, bem como esquemas de renormalização são cuidadosamente discutidas dentro na IREG. Finalmente, dois algoritmos para o cálculo automatizado da função β e da função γ foram desenvolvidos no Mathematica. Algumas das estratégias computacionais aplicadas são apresentadas.

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  • Os dados coletados no LHC não indicam desvios significativos das previsões do Modelo Padrão (SM). Considerando que observáveis de precisão podem ser previstos já em dois e três laços, é evidente a necessidade de desenvolver testes rigorosos de auto-consistencia do SM. Calculamos a função β de 2 laços de Yang-Mills puro (YM), Eletrodinâmica Quântica (QED) e Cromodinâmica Quântica (QCD) usando o método do campo do fundo (BFM) usando Regularização Implícita (IREG). Também calculamos a função γ de 2 laços da QED. Uma comparação completa com abordagens dimensionais, como regularização dimensional convencional (CDR) e redução dimensional (DRED), é apresentada. Sutilezas relacionadas à álgebra de Dirac em integrais divergentes na presença de laços gluônicos ou fermiônicos, bem como esquemas de renormalização são cuidadosamente discutidas dentro na IREG. Finalmente, dois algoritmos para o cálculo automatizado da função β e da função γ foram desenvolvidos no Mathematica. Algumas das estratégias computacionais aplicadas são apresentadas.
8
  • FELIPE GARCIA KEN KAMIYA
  • Física Além do Modelo Padrão no DUNE

  • Orientador : CELIO ADREGA DE MOURA JUNIOR
  • Data: 16/12/2022

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  • Esta tese de doutorado apresenta um estudo sobre a física além do modelo padrão no Deep Underground Neutrino Experiment - DUNE, em especial, as interações não-padrão (NSI) de neutrinos. Para tanto, apresenta-se primeiramente as bases estruturais deste trabalho: i) as oscilações de neutrinos; ii) as interações destas partículas segundo o modelo padrão e iii) as interações não-padrão. Concomitantemente, discute-se as principais características do DUNE. A partir destas bases, realizou-se um estudo sobre a influência do perfil de densidade de matéria na determinação dos parâmetros de oscilação. Este estudo mostra que a variação de densidade de matéria não promove mudanças significativas na sensitividade do DUNE. Assim, a análise mostra que não há diferenças significativas no potencial do DUNE em restringir os parâmetros de oscilação padrão ao considerar perfis de densidade de matéria distintos. Determinou-se também a sensitividade do experimento para os parâmetros de NSI na propagação do feixe de neutrinos. Nesta análise identificou-se que a presença de NSI implica a degenerescência de certos parâmetros, mesmo que NSI sejam mais restringidas quando comparadas com resultados atuais. Desenvolveu-se simulações considerando NSI também na criação e detecção. Neste caso, os resultados indicam que o DUNE poderá restringir todos os parâmetros com exceção das fases de violação CP devido a NSI. Conclui-se o trabalho apresentando a possibilidade de identificação da presença de violação de invariância de Lorentz assim como da presença de uma nova partícula no detector distante.


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  • Esta tese de doutorado apresenta um estudo sobre a física além do modelo padrão no Deep Underground Neutrino Experiment - DUNE, em especial, as interações não-padrão (NSI) de neutrinos. Para tanto, apresenta-se primeiramente as bases estruturais deste trabalho: i) as oscilações de neutrinos; ii) as interações destas partículas segundo o modelo padrão e iii) as interações não-padrão. Concomitantemente, discute-se as principais características do DUNE. A partir destas bases, realizou-se um estudo sobre a influência do perfil de densidade de matéria na determinação dos parâmetros de oscilação. Este estudo mostra que a variação de densidade de matéria não promove mudanças significativas na sensitividade do DUNE. Assim, a análise mostra que não há diferenças significativas no potencial do DUNE em restringir os parâmetros de oscilação padrão ao considerar perfis de densidade de matéria distintos. Determinou-se também a sensitividade do experimento para os parâmetros de NSI na propagação do feixe de neutrinos. Nesta análise identificou-se que a presença de NSI implica a degenerescência de certos parâmetros, mesmo que NSI sejam mais restringidas quando comparadas com resultados atuais. Desenvolveu-se simulações considerando NSI também na criação e detecção. Neste caso, os resultados indicam que o DUNE poderá restringir todos os parâmetros com exceção das fases de violação CP devido a NSI. Conclui-se o trabalho apresentando a possibilidade de identificação da presença de violação de invariância de Lorentz assim como da presença de uma nova partícula no detector distante.

2021
Dissertações
1
  • ANDRÉ JUAN FERREIRA MARTINS DE MORAES
  • Gravity and its wonders: braneworlds and holography

  • Orientador : ROLDAO DA ROCHA JUNIOR
  • Data: 17/02/2021

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  • A Gravidade ́e maravilhosa. O principal objetivo desta dissertac ̧ ̃ao ́e explorar e discutir dois aspectos da gravidade — duas maravilhas, que ilustram a riqueza do panorama da gravita ̧ca ̃o teo ́rica: mundos-brana e holografia. Cada um destes assuntos ́e a ideia central das duas partes que comp ̃oem esta disserta ̧ca ̃o. N ́os come ̧camos aprensentando a gravidade como uma teoria geom ́etrica, depois passando para a discussa ̃o de modelos de dimens ̃ao extra e de mundos-brana, de modo a motivar a conseguinte deriva ̧ca ̃o das equac ̧ ̃oes de Einstein efetivas na brana. A seguir, introduzimos o modelo de Randall–Sundrum e derivamos o m ́etodo Minimal Geometric Defor- mation (MGD) e sua extens ̃ao (EMGD), que sa ̃o, a seguir, limitados pelos testes cl ́assicos da Relatividade Geral. Depois disso, discutimos termodinaˆmica de buracos negros e as carac- ter ́ısticas b ́asicas do espa ̧co-tempo AdS e buracos negros nele. Enta ̃o, apresentamos a base da teoria de resposta linear e hidrodinaˆmica, e discutimos a dualidade AdS/CFT e seus m ́etodos, que s ̃ao empregados para o ca ́lculo da raza ̃o viscosidade-densidade de entropia em diferentes cena ́rios gravitacionais, cujo resultado ́e utilizado para limitar os parˆametros de branas negras generalizadas em 4D e 5D. A rela ̧ca ̃o entre o paradigma de membranas e AdS/CFT tamb ́em ́e apresentada. Depois disso, discutimos a ̧co ̃es generalizadas e viola ̧co ̃es do limite de Kovtun– Son–Starinets. Em seguida, apresentamos a correspondˆencia fluido/gravidade, bem como uma alternativa desta, no contexto de horizontes com soft hair. Terminamos a apresenta ̧ca ̃o com um resumo dos principais resultados e coment ́arios finais.


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  • A Gravidade ́e maravilhosa. O principal objetivo desta dissertac ̧ ̃ao ́e explorar e discutir dois aspectos da gravidade — duas maravilhas, que ilustram a riqueza do panorama da gravita ̧ca ̃o teo ́rica: mundos-brana e holografia. Cada um destes assuntos ́e a ideia central das duas partes que comp ̃oem esta disserta ̧ca ̃o. N ́os come ̧camos aprensentando a gravidade como uma teoria geom ́etrica, depois passando para a discussa ̃o de modelos de dimens ̃ao extra e de mundos-brana, de modo a motivar a conseguinte deriva ̧ca ̃o das equac ̧ ̃oes de Einstein efetivas na brana. A seguir, introduzimos o modelo de Randall–Sundrum e derivamos o m ́etodo Minimal Geometric Defor- mation (MGD) e sua extens ̃ao (EMGD), que sa ̃o, a seguir, limitados pelos testes cl ́assicos da Relatividade Geral. Depois disso, discutimos termodinaˆmica de buracos negros e as carac- ter ́ısticas b ́asicas do espa ̧co-tempo AdS e buracos negros nele. Enta ̃o, apresentamos a base da teoria de resposta linear e hidrodinaˆmica, e discutimos a dualidade AdS/CFT e seus m ́etodos, que s ̃ao empregados para o ca ́lculo da raza ̃o viscosidade-densidade de entropia em diferentes cena ́rios gravitacionais, cujo resultado ́e utilizado para limitar os parˆametros de branas negras generalizadas em 4D e 5D. A rela ̧ca ̃o entre o paradigma de membranas e AdS/CFT tamb ́em ́e apresentada. Depois disso, discutimos a ̧co ̃es generalizadas e viola ̧co ̃es do limite de Kovtun– Son–Starinets. Em seguida, apresentamos a correspondˆencia fluido/gravidade, bem como uma alternativa desta, no contexto de horizontes com soft hair. Terminamos a apresenta ̧ca ̃o com um resumo dos principais resultados e coment ́arios finais.

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  • RAFAEL ALVES DA SILVA
  • Código de acesso aleatório quântico em canais ruidosos para dimensões arbitrárias

  • Orientador : BRENO MARQUES GONCALVES TEIXEIRA
  • Data: 11/03/2021

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  • O código de acesso aleatório quântico (CAAQ) é um importante protocolo de comunicação
    quântica que é especialmente adequada para situações onde há restrições
    quanto ao tamanha da mensagem que Alice pode enviar a Bob. Por exemplo, se
    Alice deseja comunicar uma mensagem x = x0x1, onde x0 e x1 2 f0, . . . , d 􀀀 1g, utilizando
    o código de acesso aleatório, foi demonstrado em trabalhos anteriores que
    utilizar uma estratégia de codificação e decodificação quântica, baseada em bases
    mutuamente não enviesadas, resulta em uma maior probabilidade que Bob corretamente
    descubra o valor de qualquer um dos dits originais de Alice quando comparada
    a uma estratégia clássica de codificação e decodificação, para qualquer valor
    d de dimensão dos dits. No presente trabalho, investigamos como a performance
    do CAAQ é afetada quando a comunicação é realizada por meio de canais com
    ruído quântico. Para tanto, exploramos a evolução temporal Markoviana de um sistema
    de um único qudit, considerando a generalização d-dimensional dos seguintes
    canais ruidosos quânticos: inversão de dit , inversão de d-fase, despolarização, atenuação
    de amplitude, e atenuação de fase. Nós demonstramos que todos esses canais
    podem significantemente diminuir a performance do CAAQ. Tentamos compensar
    os efeitos dos ruídos otimizando o protocolo através de programação semidefinida.
    Com essa técnica, conseguimos mitigar os impactos negativos dos ruídos para os
    canais de inversão de dit , inversão de d-fase e atenuação de fase.


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  • O código de acesso aleatório quântico (CAAQ) é um importante protocolo de comunicação
    quântica que é especialmente adequada para situações onde há restrições
    quanto ao tamanha da mensagem que Alice pode enviar a Bob. Por exemplo, se
    Alice deseja comunicar uma mensagem x = x0x1, onde x0 e x1 2 f0, . . . , d 􀀀 1g, utilizando
    o código de acesso aleatório, foi demonstrado em trabalhos anteriores que
    utilizar uma estratégia de codificação e decodificação quântica, baseada em bases
    mutuamente não enviesadas, resulta em uma maior probabilidade que Bob corretamente
    descubra o valor de qualquer um dos dits originais de Alice quando comparada
    a uma estratégia clássica de codificação e decodificação, para qualquer valor
    d de dimensão dos dits. No presente trabalho, investigamos como a performance
    do CAAQ é afetada quando a comunicação é realizada por meio de canais com
    ruído quântico. Para tanto, exploramos a evolução temporal Markoviana de um sistema
    de um único qudit, considerando a generalização d-dimensional dos seguintes
    canais ruidosos quânticos: inversão de dit , inversão de d-fase, despolarização, atenuação
    de amplitude, e atenuação de fase. Nós demonstramos que todos esses canais
    podem significantemente diminuir a performance do CAAQ. Tentamos compensar
    os efeitos dos ruídos otimizando o protocolo através de programação semidefinida.
    Com essa técnica, conseguimos mitigar os impactos negativos dos ruídos para os
    canais de inversão de dit , inversão de d-fase e atenuação de fase.

3
  • GUSTAVO GOMES VASQUES
  • Caracterização elétrica de dispositivos do Fulereno C60

  • Orientador : MARCOS DE ABREU AVILA
  • Data: 15/04/2021

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  • Os materiais orgânicos têm chamado a atenção pelo baixo custo, flexibilidade e possibilidade de cobertura de grandes áreas com filmes finos. O fullereno C60 é um conhecido material do tipo n com alta condutividade elétrica em sua fase cristalina, mas isso pode ser alterado em filmes finos. O objetivo deste trabalho é elucidar a dependência da espessura da amostra das propriedades elétricas de filmes finos de Fullerene C60, para auxiliar na construção de dispositivos utilizando este material como uma camada ativa do tipo n. Relatamos o desenvolvimento de dispositivos baseados em filmes finos de fullerene C60, depositados a vapor no vácuo entre o substrato de óxido de índio e estanho (ITO) e contatos de alumínio. Quatro espessuras da camada C60 foram investigadas (50 nm, 100 nm, 150 nm e 220 nm). As caracterizações iniciais foram realizadas por medidas de curvas I x V, onde filmes mais espessos apresentam comportamento de diodo, e amostras mais finas mostram aumento no número de armadilhas e diminuição no limite da tensão aplicada (camada de 50 nm e 100 nm deterioram a 7 V) . A caracterização posterior envolveu espectroscopia de impedância, onde medições de C x V; C x frequência e condutância x frequência foram feitas. Uma zona de inversão e a formação de um pico relacionado com o relaxamento de Maxwell-Wagner do dielétrico são observadas. Como os dispositivos orgânicos tendem a apresentar uma resposta ruidosa, a análise dos dados requer atenção redobrada e, apesar do C60 ser uma molécula estável, descobrimos que em 4 dias as propriedades dos dispositivos mudam.


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  • Os materiais orgânicos têm chamado a atenção pelo baixo custo, flexibilidade e possibilidade de cobertura de grandes áreas com filmes finos. O fullereno C60 é um conhecido material do tipo n com alta condutividade elétrica em sua fase cristalina, mas isso pode ser alterado em filmes finos. O objetivo deste trabalho é elucidar a dependência da espessura da amostra das propriedades elétricas de filmes finos de Fullerene C60, para auxiliar na construção de dispositivos utilizando este material como uma camada ativa do tipo n. Relatamos o desenvolvimento de dispositivos baseados em filmes finos de fullerene C60, depositados a vapor no vácuo entre o substrato de óxido de índio e estanho (ITO) e contatos de alumínio. Quatro espessuras da camada C60 foram investigadas (50 nm, 100 nm, 150 nm e 220 nm). As caracterizações iniciais foram realizadas por medidas de curvas I x V, onde filmes mais espessos apresentam comportamento de diodo, e amostras mais finas mostram aumento no número de armadilhas e diminuição no limite da tensão aplicada (camada de 50 nm e 100 nm deterioram a 7 V) . A caracterização posterior envolveu espectroscopia de impedância, onde medições de C x V; C x frequência e condutância x frequência foram feitas. Uma zona de inversão e a formação de um pico relacionado com o relaxamento de Maxwell-Wagner do dielétrico são observadas. Como os dispositivos orgânicos tendem a apresentar uma resposta ruidosa, a análise dos dados requer atenção redobrada e, apesar do C60 ser uma molécula estável, descobrimos que em 4 dias as propriedades dos dispositivos mudam.

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  • JUAN DAVID FONSECA JAMAICA
  •  INDIRECT MEASUREMENTS OF CROSS-SECTIONS IN COLLISIONS OF EQUAL MASS FERMIONS USING QUANTUM ENTANGLEMENT WITH A WITNESS PARTICLE

     

     

  • Orientador : MARCOS DONIZETI RODRIGUES SAMPAIO
  • Data: 27/08/2021

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  • É considerado um espalhamento geral da QED entre dois férmions de massa idêntica, A e B, ambos emaranhados (ou pelo menos um deles) no spin com uma partícula testemunha, C, que não participa da colisão. O estado final de C é avaliado e, como resultado, mostra-se que contém informação do espalhamento AB para alguns desses emaranhamentos. Isto é verificável nos processos particulares da QED: elétron, pósitron -> múon, antimúon (inelásticos) e os processos Bhabha e Moeller (elásticos)  , através do valor esperado de spin medido por um observador no referencial centro de massa e por outro que se move em direção perpendicular à propagação inicial das partículas, onde as rotações de Wigner tem que ser consideradas. A entropia de von Neumann como outro argumento também é calculada para esses emaranhamentos.


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  • É considerado um espalhamento geral da QED entre dois férmions de massa idêntica, A e B, ambos emaranhados (ou pelo menos um deles) no spin com uma partícula testemunha, C, que não participa da colisão. O estado final de C é avaliado e, como resultado, mostra-se que contém informação do espalhamento AB para alguns desses emaranhamentos. Isto é verificável nos processos particulares da QED: elétron, pósitron -> múon, antimúon (inelásticos) e os processos Bhabha e Moeller (elásticos)  , através do valor esperado de spin medido por um observador no referencial centro de massa e por outro que se move em direção perpendicular à propagação inicial das partículas, onde as rotações de Wigner tem que ser consideradas. A entropia de von Neumann como outro argumento também é calculada para esses emaranhamentos.

5
  • CAIO ALMEIDA ALVES DE SOUZA
  • Fracionalização de Número Fermiônico em Materiais de Dirac

  • Orientador : VLADISLAV KUPRIYANOV
  • Data: 22/10/2021

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  • Neste projeto, investigamos a função espectral eta para diversos modelos com fundos topológicos, principalmente no contexto que compreende a dinâmica efetiva dos chamados materiais de Dirac. Estivemos particularmente interessados em avaliar a assimetria espectral e, consequentemente, o número fermiônico das teorias relativísticas correspondentes. A ideia central deste estudo consiste na aplicação de uma técnica recentemente proposta para tal objetivo, idealizada diante das propriedades assintóticas do traço de calor. O presente trabalho, portanto, fornece um panorama amplo de validação ao formalismo adotado. Na maior parte das aplicações, tratamos de casos em dimensões baixas, (1 + 1) e (2 + 1), porém, fora também considerado um modelo (3 + 1)-dimensional; todos com fundos topológicos solitônicos e/ou com paredes de domínio. Demonstramos que a técnica funciona bem e com relativa facilidade, recuperando vários resultados conhecidos na literatura. Ademais, o método também fornecera algumas contribuições e expressões novas para o número fermiônico (fracionário) de certos modelos teóricos importantes contendo férmions de Dirac.


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  • Neste projeto, investigamos a função espectral eta para diversos modelos com fundos topológicos, principalmente no contexto que compreende a dinâmica efetiva dos chamados materiais de Dirac. Estivemos particularmente interessados em avaliar a assimetria espectral e, consequentemente, o número fermiônico das teorias relativísticas correspondentes. A ideia central deste estudo consiste na aplicação de uma técnica recentemente proposta para tal objetivo, idealizada diante das propriedades assintóticas do traço de calor. O presente trabalho, portanto, fornece um panorama amplo de validação ao formalismo adotado. Na maior parte das aplicações, tratamos de casos em dimensões baixas, (1 + 1) e (2 + 1), porém, fora também considerado um modelo (3 + 1)-dimensional; todos com fundos topológicos solitônicos e/ou com paredes de domínio. Demonstramos que a técnica funciona bem e com relativa facilidade, recuperando vários resultados conhecidos na literatura. Ademais, o método também fornecera algumas contribuições e expressões novas para o número fermiônico (fracionário) de certos modelos teóricos importantes contendo férmions de Dirac.

6
  • RUBEN ENRIQUE BRINGAS ALVAREZ
  • Off shell photon to electron-positron cross section in implicit Regularization

  • Orientador : MARCOS DONIZETI RODRIGUES SAMPAIO
  • Data: 13/12/2021

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  • N ́os vamos calcular o processo γe+eem altas energias al ́em da ordem principal, em uma aproxima ̧c ̃ao de um loop usando a Regulariza ̧c ̃ao Impl ́ıcita. Neste contexto ́e calculado, na dimens ̃ao f ́ısica (quatro dimens ̃oes), a contri- bui ̧c ̃ao virtual e contribui ̧c ̃ao real. Nesta regulariza ̧c ̃ao, isolamos as divergencias ultravioletas (UV) utilizando uma identidade matem ́atica, na qual o conteu ́do divergente ́e expresso em termos de integrais que s ̃ao fun ̧c ̃ao do momento do loop. As divergencias UV sa ̃o removidas via renormaliza ̧c ̃ao. A sec ̧ ̃ao de cho- que da contribui ̧c ̃ao virtual cont ́em divergencias infravermelhas (IR), que s ̃ao dependentes de uma massa fict ́ıcia. Mas ao calcular a sec ̧ ̃ao de choque total, as divergˆencias IR se cancelam. O valor da sec ̧ ̃ao de choque ́e compat ́ıvel com o obtido na literatura, mas sem os problemas que esta poderia gerar devido `as dimens ̃oes extras: mudan ̧cas na Lagrangiana, diagramas de Feynman adicionais por exemplo. Portanto calculamos o processo γe+esem alterar a Lagran- giana nem nenhum tipo de inconsistˆencia devido `a regulariza ̧c ̃ao num loop, e preservando as simetrias da teoria que a Regularizac ̧ ̃ao Impl ́ıcita satisfaz.


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  • N ́os vamos calcular o processo γe+eem altas energias al ́em da ordem principal, em uma aproxima ̧c ̃ao de um loop usando a Regulariza ̧c ̃ao Impl ́ıcita. Neste contexto ́e calculado, na dimens ̃ao f ́ısica (quatro dimens ̃oes), a contri- bui ̧c ̃ao virtual e contribui ̧c ̃ao real. Nesta regulariza ̧c ̃ao, isolamos as divergencias ultravioletas (UV) utilizando uma identidade matem ́atica, na qual o conteu ́do divergente ́e expresso em termos de integrais que s ̃ao fun ̧c ̃ao do momento do loop. As divergencias UV sa ̃o removidas via renormaliza ̧c ̃ao. A sec ̧ ̃ao de cho- que da contribui ̧c ̃ao virtual cont ́em divergencias infravermelhas (IR), que s ̃ao dependentes de uma massa fict ́ıcia. Mas ao calcular a sec ̧ ̃ao de choque total, as divergˆencias IR se cancelam. O valor da sec ̧ ̃ao de choque ́e compat ́ıvel com o obtido na literatura, mas sem os problemas que esta poderia gerar devido `as dimens ̃oes extras: mudan ̧cas na Lagrangiana, diagramas de Feynman adicionais por exemplo. Portanto calculamos o processo γe+esem alterar a Lagran- giana nem nenhum tipo de inconsistˆencia devido `a regulariza ̧c ̃ao num loop, e preservando as simetrias da teoria que a Regularizac ̧ ̃ao Impl ́ıcita satisfaz.

Teses
1
  • DIEGO DOMINGUES LOPES
  • Modelos e Estudos Fenomenológicos de Áxions e Partículas Tipo Áxion no LHC

  • Orientador : ALEX GOMES DIAS
  • Data: 03/05/2021

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  • Nesta tese nós estudamos modelos e fenomenologia de áxions e partículas tipo áxion (ALPs). Em particular discutimos uma extensão do Modelo Padrão baseada na simetria de {\it gauge} $SU(3)_C\otimes SU(3)_L\otimes U(1)_X$ que relaciona a massa dos férmions com a solução do problema de violação $CP$ forte por meio da simetria de Peccei-Quinn $U(1)_{PQ}$. Essa simetria surge acidentalmente com a imposição de uma simetria discreta $\ZZ_9$ que também separa as diferentes escalas no mecanismo {\it seesaw} duplo que acontece no setor dos neutrinos. A quebra de simetria é feita por três tripletos escalares e um singleto escalar que contém o campo do áxion que pode também ter o papel de uma componente de matéria escura. Combinando as escalas de energia envolvidas nós obtemos uma hierarquia natural para os férmions. Além disso o modelo pode ser testado pela busca das novas partículas que contém, e que eventualmente podem ser produzidas no LHC.

    Apresentamos também a possibilidade de explorar o acoplamento de ALPs com neutrinos estéreis. Para isso, consideramos buscas no canal monofóton para vincular esses acoplamentos, quando o ALP é gerado com altíssima energia por meio do decaimento de um novo escalar pesado. Usando uma lagrangiana efetiva, nós escaneamos o espaço de parâmetros para estabelecer o alcance em que o LHC, a 13 TeV, pode testar esses acoplamentos. Também apresentamos um modelo completo no ultra-violeta para ALPs e neutrinos estéreis cujos parâmetros são abrangidos pela lagrangiana efetiva. Nós encontramos pontos no espaço de parâmetros que escapam de todos os limites experimentais e que podem ser testados nos próximos {\it runs} do LHC, inclusive uma região ainda não excluída do diagrama $m_a \times g_{a\gamma \gamma}$.

    Por fim estudamos a interação Higgs-ALP no LHC, buscando por uma ressonância no polo do Higgs, dada pelo processo $h \to a a \to \gamma \gamma + jj$. Esse estado final nos permite vincular os parâmetros envolvidos na lagrangiana efetiva utilizada, e tem uma sensibilidade maior em regiões onde a busca por decaimentos do ALP unicamente em fótons não é tão efetiva, especialmente mas ALPs com massas entre 0.4 e 10 GeV.


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  • Nesta tese nós estudamos modelos e fenomenologia de áxions e partículas tipo áxion (ALPs). Em particular discutimos uma extensão do Modelo Padrão baseada na simetria de {\it gauge} $SU(3)_C\otimes SU(3)_L\otimes U(1)_X$ que relaciona a massa dos férmions com a solução do problema de violação $CP$ forte por meio da simetria de Peccei-Quinn $U(1)_{PQ}$. Essa simetria surge acidentalmente com a imposição de uma simetria discreta $\ZZ_9$ que também separa as diferentes escalas no mecanismo {\it seesaw} duplo que acontece no setor dos neutrinos. A quebra de simetria é feita por três tripletos escalares e um singleto escalar que contém o campo do áxion que pode também ter o papel de uma componente de matéria escura. Combinando as escalas de energia envolvidas nós obtemos uma hierarquia natural para os férmions. Além disso o modelo pode ser testado pela busca das novas partículas que contém, e que eventualmente podem ser produzidas no LHC.

    Apresentamos também a possibilidade de explorar o acoplamento de ALPs com neutrinos estéreis. Para isso, consideramos buscas no canal monofóton para vincular esses acoplamentos, quando o ALP é gerado com altíssima energia por meio do decaimento de um novo escalar pesado. Usando uma lagrangiana efetiva, nós escaneamos o espaço de parâmetros para estabelecer o alcance em que o LHC, a 13 TeV, pode testar esses acoplamentos. Também apresentamos um modelo completo no ultra-violeta para ALPs e neutrinos estéreis cujos parâmetros são abrangidos pela lagrangiana efetiva. Nós encontramos pontos no espaço de parâmetros que escapam de todos os limites experimentais e que podem ser testados nos próximos {\it runs} do LHC, inclusive uma região ainda não excluída do diagrama $m_a \times g_{a\gamma \gamma}$.

    Por fim estudamos a interação Higgs-ALP no LHC, buscando por uma ressonância no polo do Higgs, dada pelo processo $h \to a a \to \gamma \gamma + jj$. Esse estado final nos permite vincular os parâmetros envolvidos na lagrangiana efetiva utilizada, e tem uma sensibilidade maior em regiões onde a busca por decaimentos do ALP unicamente em fótons não é tão efetiva, especialmente mas ALPs com massas entre 0.4 e 10 GeV.

2
  • WALLACE SANTOS TEIXEIRA
  • Dinâmicas abertas com tecnologias quânticas controláveis

  • Orientador : FERNANDO LUIS DA SILVA SEMIAO
  • Data: 29/07/2021

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  • Sistemas quânticos estão sempre sujeitos ao fenômeno de decoerência, que corresponde à perda irreversível da coerência da superposição de estados em uma determinada base. Esta ocorre devido a flutuações estocásticas em parâmetros do Hamiltoniano do sistema, ou, de um ponto de vista mais elementar, através da interação do sistema com o ambiente, configurando, assim, uma dinâmica aberta. No entanto, o crescente controle experimental de sistemas quânticos em tecnologias atuais, como circuitos su- percondutores e armadilhas de íons, tem permitido minimizar os efeitos da decoerência, ou até mesmo utilizar o ambiente como uma ferramenta para determinadas tarefas, como a geração de estados quânticos e a obtenção de novos regimes termodinâmicos. Tal possibilidade de controle no âmbito quântico surge naturalmente como motivação para a geração de dinâmicas quânticas abertas com propriedades específicas. Diante deste contexto, este trabalho visa a elaboração e a análise acurada de modelos mi- croscópicos de dinâmicas abertas que podem ser implementadas experimentalmente com as tecnologias quânticas supracitadas, por exemplo. Especificamente, nesta tese abordamos diferentes perspectivas relacionadas às dinâmicas abertas como: (i) a análise da defasagem pura em um qubit proporcionada por um ambiente estruturado finito; (ii) a engenharia de reservatórios Markovianos para um íon aprisioinado através de um modelo colisional de decoerência e (iii) a sua aplicação em um ciclo quântico de Otto; (iv) a utilização de uma equação de Liouville-von Neumann estocástica para a checagem da validade da equação de Lindblad para um qubit forçado dissipativo no âmbito de circuitos supercondutores. Enquanto que no item (i) investigamos aspectos fundamentais sobre decoerência, como a sua dependência com a estrutura e o número de elementos no ambiente, nos itens (ii) e (iii) revisitamos a geração assintótica de estados vibracionais do íon por uma abordagem alternativa, levando em consideração a interação pulsada do íon com campos clássicos. Por fim, no item (iv) discorremos sobre a importância da correta caracterização de parâmetros experimentais muitas vezes não capturada por abordagens perturbativas de dinâmicas abertas.


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  • Sistemas quânticos estão sempre sujeitos ao fenômeno de decoerência, que corresponde à perda irreversível da coerência da superposição de estados em uma determinada base. Esta ocorre devido a flutuações estocásticas em parâmetros do Hamiltoniano do sistema, ou, de um ponto de vista mais elementar, através da interação do sistema com o ambiente, configurando, assim, uma dinâmica aberta. No entanto, o crescente controle experimental de sistemas quânticos em tecnologias atuais, como circuitos su- percondutores e armadilhas de íons, tem permitido minimizar os efeitos da decoerência, ou até mesmo utilizar o ambiente como uma ferramenta para determinadas tarefas, como a geração de estados quânticos e a obtenção de novos regimes termodinâmicos. Tal possibilidade de controle no âmbito quântico surge naturalmente como motivação para a geração de dinâmicas quânticas abertas com propriedades específicas. Diante deste contexto, este trabalho visa a elaboração e a análise acurada de modelos mi- croscópicos de dinâmicas abertas que podem ser implementadas experimentalmente com as tecnologias quânticas supracitadas, por exemplo. Especificamente, nesta tese abordamos diferentes perspectivas relacionadas às dinâmicas abertas como: (i) a análise da defasagem pura em um qubit proporcionada por um ambiente estruturado finito; (ii) a engenharia de reservatórios Markovianos para um íon aprisioinado através de um modelo colisional de decoerência e (iii) a sua aplicação em um ciclo quântico de Otto; (iv) a utilização de uma equação de Liouville-von Neumann estocástica para a checagem da validade da equação de Lindblad para um qubit forçado dissipativo no âmbito de circuitos supercondutores. Enquanto que no item (i) investigamos aspectos fundamentais sobre decoerência, como a sua dependência com a estrutura e o número de elementos no ambiente, nos itens (ii) e (iii) revisitamos a geração assintótica de estados vibracionais do íon por uma abordagem alternativa, levando em consideração a interação pulsada do íon com campos clássicos. Por fim, no item (iv) discorremos sobre a importância da correta caracterização de parâmetros experimentais muitas vezes não capturada por abordagens perturbativas de dinâmicas abertas.

3
  • IVAN MEDINA
  • Transferência e controle de energia em sistemas quânticos abertos


  • Orientador : FERNANDO LUIS DA SILVA SEMIAO
  • Data: 24/09/2021

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  •  

    Esta tese se enquadra em um contexto com relevância multidisciplinar, onde modelos usando sistemas de dois níveis são propostos no âmbito de transferência e controle de energia em sistemas quânticos abertos. Além disso, mostramos que aspectos não clássicos, como coerência e invasividade quântica, são fundamentais no tratamento desses modelos. Começamos introduzindo as ferramentas básicas para a compreensão dos nossos modelos, que são a descrição de sistemas quâticos abertos via canais quânticos e equações mestras de Lindblad e maneiras de se caracterizar não-classicalidade em tais sistemas. Em seguida, no primeiro modelo que propomos, tratamos do controle de populações de sistema de dois néveis na presença de um ambiente que causa dephasing e dissipação térmica, via acoplamento com um pulso eletromagnético. Para obter da forma analética do pulso, usamos uma abordagem especéfica chamada de engenharia-reversa, que é caracterizada pela imposição de vínculos na dinâmica do sistema. Mostramos então como o ambiente afeta o controle do sistema e quais os limites para tal controle em função dos parâmetros que caracterizam o ambiente. Além disso, mostramos que a coerência do sistema desempenha um papel importante na determina ção destes limites. Para ilustrar nossos resultados, usamos como exemplo o problema de migração de cargas em uma mol ́ecula específica. Os resultados referentes a este trabalho foram publicados em [2]. No segundo modelo, propomos uma maneira de investigar como não-classicalidade se manifesta e qual papel ela desempenha em um problema de transporte de energia. Esse modelo consiste em uma cadeia de sistemas de dois níveis acoplados, onde estudamos como uma única excita ção se propaga pela cadeia. Definimos um cenário quântico e um cenário clássico usando modelos de acoplamentos coerentes e incoerentes, respectivamente, entre os sistemas de dois níveis. Com a comparação desses dois cenários somos capazes de caracterizar o papel da coerência e da invasividade quântica na eficiência do transporte de energia. Os resultados referentes a este segundo trabalho encontram-se publicados em [3]. Terminamos esta tese apresentando as conclusões gerais das nossas contribuições e discutindo alguns possíveis desdobramentos dos nossos resultados.


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  •  

    Esta tese se enquadra em um contexto com relevância multidisciplinar, onde modelos usando sistemas de dois níveis são propostos no âmbito de transferência e controle de energia em sistemas quânticos abertos. Além disso, mostramos que aspectos não clássicos, como coerência e invasividade quântica, são fundamentais no tratamento desses modelos. Começamos introduzindo as ferramentas básicas para a compreensão dos nossos modelos, que são a descrição de sistemas quâticos abertos via canais quânticos e equações mestras de Lindblad e maneiras de se caracterizar não-classicalidade em tais sistemas. Em seguida, no primeiro modelo que propomos, tratamos do controle de populações de sistema de dois néveis na presença de um ambiente que causa dephasing e dissipação térmica, via acoplamento com um pulso eletromagnético. Para obter da forma analética do pulso, usamos uma abordagem especéfica chamada de engenharia-reversa, que é caracterizada pela imposição de vínculos na dinâmica do sistema. Mostramos então como o ambiente afeta o controle do sistema e quais os limites para tal controle em função dos parâmetros que caracterizam o ambiente. Além disso, mostramos que a coerência do sistema desempenha um papel importante na determina ção destes limites. Para ilustrar nossos resultados, usamos como exemplo o problema de migração de cargas em uma mol ́ecula específica. Os resultados referentes a este trabalho foram publicados em [2]. No segundo modelo, propomos uma maneira de investigar como não-classicalidade se manifesta e qual papel ela desempenha em um problema de transporte de energia. Esse modelo consiste em uma cadeia de sistemas de dois níveis acoplados, onde estudamos como uma única excita ção se propaga pela cadeia. Definimos um cenário quântico e um cenário clássico usando modelos de acoplamentos coerentes e incoerentes, respectivamente, entre os sistemas de dois níveis. Com a comparação desses dois cenários somos capazes de caracterizar o papel da coerência e da invasividade quântica na eficiência do transporte de energia. Os resultados referentes a este segundo trabalho encontram-se publicados em [3]. Terminamos esta tese apresentando as conclusões gerais das nossas contribuições e discutindo alguns possíveis desdobramentos dos nossos resultados.

4
  • VITOR PRESTES LUZIO
  • Extracting physics parameters from supernova burst neutrinos in DUNE

  • Orientador : MARCELO AUGUSTO LEIGUI DE OLIVEIRA
  • Data: 09/12/2021

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  • Neste trabalho foram estudados processos de extração de parâmetros físicos de emissão
    de neutrinos de supernova, utilizando o experimento DUNE. Supernovas de colapso de
    núcleo emitem cerca de 99% de sua energia gravitacional sob a forma de neutrinos, que
    transportam importantes informações sobre o processo de desenvolvimento da supernova,
    bem como informações sobre a natureza dos neutrinos. Foram desenvolvidos métodos
    de discriminação de ordenamento de massa de neutrinos através do estudo do pico de
    neutronização, presente em todos os modelos de supernova e sendo, aparentemente, independente
    da massa da estrela progenitora e dos mecanismos de explosão das supernovas.
    O experimento DUNE terá ótima sensibilidade a ve, sendo capaz de caracterizar o pico de
    neutronização, composto majoritariamente por ve. Com os métodos desenvolvidos foi poss
    ível determinar o tipo de ordenamento de massa para os modelos abordados, utilizando
    para isso dados como o número de eventos no pico de neutronização e relação entre taxa
    de dados em diferentes canais de interação de neutrinos.


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  • Neste trabalho foram estudados processos de extração de parâmetros físicos de emissão
    de neutrinos de supernova, utilizando o experimento DUNE. Supernovas de colapso de
    núcleo emitem cerca de 99% de sua energia gravitacional sob a forma de neutrinos, que
    transportam importantes informações sobre o processo de desenvolvimento da supernova,
    bem como informações sobre a natureza dos neutrinos. Foram desenvolvidos métodos
    de discriminação de ordenamento de massa de neutrinos através do estudo do pico de
    neutronização, presente em todos os modelos de supernova e sendo, aparentemente, independente
    da massa da estrela progenitora e dos mecanismos de explosão das supernovas.
    O experimento DUNE terá ótima sensibilidade a ve, sendo capaz de caracterizar o pico de
    neutronização, composto majoritariamente por ve. Com os métodos desenvolvidos foi poss
    ível determinar o tipo de ordenamento de massa para os modelos abordados, utilizando
    para isso dados como o número de eventos no pico de neutronização e relação entre taxa
    de dados em diferentes canais de interação de neutrinos.

2020
Dissertações
1
  • ANDRIUS DOMINIQUINI DE CAMARGO
  • Reconstrução de Estados e Dinâmicas Quânticas Assistidos por Aprendizado de Máquina

  • Orientador : ROBERTO MENEZES SERRA
  • Data: 02/03/2020

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  • Os últimos avanços experimentais na área de Informação Quântica vem apresentando sistemas manipuláveis com números de qubits cada vez maiores, trazendo consigo o debate sobre como verificar os estados produzidos e processos dinâmicos presentes nestas novas plataformas de maneira eficiente. A tomografia (completa) de estados quânticos é uma tarefa custosa com complexidade para n-qubits dada por Ω(4n/(1-F))(onde F é a fidelidade com relação ao estado ideal). A reconstrução de dinâmicas quânticas envolve muitas repetições desse último processo e possui complexidade ainda maior, por exemplo, o protocolo usual de tomografia de processos requer4n tomografias de estado. Considerando tal cenário, estudamos técnicas de reconstrução de estados e de processos dinâmicos em sistemas quânticos abertos assistidas por aprendizado de máquina, sendo especificamente investigadas as arquiteturas de máquinas restritas de Boltzmann e redes neurais recorrentes do tipo Long Short Term Memory e Gated Recurrent Units. Foram realizadas simulações de medidas experimentais para testar tais protocolos. Foram desenvolvidas ferramentas para ser empregadas em futuros experimentos nas plataformas experimentais para tecnologia quantica disponíveis na UFABC.


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  • Os últimos avanços experimentais na área de Informação Quântica vem apresentando sistemas manipuláveis com números de qubits cada vez maiores, trazendo consigo o debate sobre como verificar os estados produzidos e processos dinâmicos presentes nestas novas plataformas de maneira eficiente. A tomografia (completa) de estados quânticos é uma tarefa custosa com complexidade para n-qubits dada por Ω(4n/(1-F))(onde F é a fidelidade com relação ao estado ideal). A reconstrução de dinâmicas quânticas envolve muitas repetições desse último processo e possui complexidade ainda maior, por exemplo, o protocolo usual de tomografia de processos requer4n tomografias de estado. Considerando tal cenário, estudamos técnicas de reconstrução de estados e de processos dinâmicos em sistemas quânticos abertos assistidas por aprendizado de máquina, sendo especificamente investigadas as arquiteturas de máquinas restritas de Boltzmann e redes neurais recorrentes do tipo Long Short Term Memory e Gated Recurrent Units. Foram realizadas simulações de medidas experimentais para testar tais protocolos. Foram desenvolvidas ferramentas para ser empregadas em futuros experimentos nas plataformas experimentais para tecnologia quantica disponíveis na UFABC.

2
  • HELDER MOREIRA BRAGA
  • SÍNTESE, PROPRIEDADES ÓPTICAS E FUNCIONALIZAÇÃO DE QUANTUM DOTS DE PEROVSKITA DE HALETOS CsPbX3

  • Orientador : JOSE ANTONIO SOUZA
  • Data: 30/04/2020

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  • Sistemas semicondutores micro e nanoestruturados de óxidos de metais de transição e perovskitas de haletos têm despertado grande interesse devido às suas importantes propriedades físicas e potenciais aplicações. Esses materiais quando obtidos na forma de Quantum Dots (QDs) atraem grande atenção, devido às suas propriedades ópticas peculiares, que os tornam muito interessantes em aplicações de nanotecnologia, como diodo emissor de luz, células solares e fotocatálise. Neste trabalho, foram sintetizados microfolhas, microfios e microtubos de óxidos de metais de transição com superfície nanoestruturada, como ZnO, Fe2O3, TiO2 e NiO, através do processo de oxidação térmica. Por outro lado, também foram sintetizadas perovskitas de haletos da família CsPbX3, onde X = (Cl, Br, I) em forma de QDs. A solução coloidal de QDs foi obtida pelo método de injeção a quente e pela técnica de recristalização supersaturada à temperatura ambiente. As medidas de fotoluminescência (FL) indicaram um pico de emissão pronunciado e estreito em 405 nm, 505 nm e 684 nm, resultando em uma energia da banda proibida de 2,99 eV, 2,43 eV e 1,73 eV para os QDs de CsPbCl3, CsPbBr3 e CsPbI3, respectivamente. Os resultados da espectroscopia de absorção UV-Vis corroboram com os resultados de emissão dos QDs. Medidas de FL resolvida no tempo revelaram tempos de vida distintos para os QDs com grande influência de estados relacionados à defeitos. Imagens de microscopia eletrônica de transmissão indicaram nanocristais de CsPbBr3 na forma de paralelepípedo com lados de ~ 19,0 ± 0,7 nm e de ~ 9,0 ± 0,6 nm. Imagens de MEV revelaram abrupta coalescência levando a formação de microbastões para a amostra de CsPbI3. Posteriormente, os QDs foram depositados na superfície de microtubos magnéticos de Fe2O3/Fe3O4. Caracterizações estruturais e morfológicas confirmaram a aderência de nanocristais de perovskita na superfície do óxido magnético nanoestruturado. Medidas de resistividade elétricas nos microtubos magnéticos revelaram forte interação com os nanocristais decorados formando nanoheteroestruturas locais. É sugerido que essa forte interação se revela através do aumento da condutividade elétrica do microtubo devido a transferência de cargas oriundas dos nanocristais. Medidas de fotoluminescência resolvida no tempo nas microestruturas de Fe2O3/Fe3O4 decoradas com QDs de CsPbBr3 indicaram diferença na dinâmica de recombinação dos portadores livres e éxcitons, além dos estados relacionados à defeitos. Esses resultados corroboram com a formação de nanoheteroestruturas locais quimicamente interagentes com transferência de cargas elétricas o que confere extra funcionalidade ao microtubo fotoluminescente e magnético.


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  • Sistemas semicondutores micro e nanoestruturados de óxidos de metais de transição e perovskitas de haletos têm despertado grande interesse devido às suas importantes propriedades físicas e potenciais aplicações. Esses materiais quando obtidos na forma de Quantum Dots (QDs) atraem grande atenção, devido às suas propriedades ópticas peculiares, que os tornam muito interessantes em aplicações de nanotecnologia, como diodo emissor de luz, células solares e fotocatálise. Neste trabalho, foram sintetizados microfolhas, microfios e microtubos de óxidos de metais de transição com superfície nanoestruturada, como ZnO, Fe2O3, TiO2 e NiO, através do processo de oxidação térmica. Por outro lado, também foram sintetizadas perovskitas de haletos da família CsPbX3, onde X = (Cl, Br, I) em forma de QDs. A solução coloidal de QDs foi obtida pelo método de injeção a quente e pela técnica de recristalização supersaturada à temperatura ambiente. As medidas de fotoluminescência (FL) indicaram um pico de emissão pronunciado e estreito em 405 nm, 505 nm e 684 nm, resultando em uma energia da banda proibida de 2,99 eV, 2,43 eV e 1,73 eV para os QDs de CsPbCl3, CsPbBr3 e CsPbI3, respectivamente. Os resultados da espectroscopia de absorção UV-Vis corroboram com os resultados de emissão dos QDs. Medidas de FL resolvida no tempo revelaram tempos de vida distintos para os QDs com grande influência de estados relacionados à defeitos. Imagens de microscopia eletrônica de transmissão indicaram nanocristais de CsPbBr3 na forma de paralelepípedo com lados de ~ 19,0 ± 0,7 nm e de ~ 9,0 ± 0,6 nm. Imagens de MEV revelaram abrupta coalescência levando a formação de microbastões para a amostra de CsPbI3. Posteriormente, os QDs foram depositados na superfície de microtubos magnéticos de Fe2O3/Fe3O4. Caracterizações estruturais e morfológicas confirmaram a aderência de nanocristais de perovskita na superfície do óxido magnético nanoestruturado. Medidas de resistividade elétricas nos microtubos magnéticos revelaram forte interação com os nanocristais decorados formando nanoheteroestruturas locais. É sugerido que essa forte interação se revela através do aumento da condutividade elétrica do microtubo devido a transferência de cargas oriundas dos nanocristais. Medidas de fotoluminescência resolvida no tempo nas microestruturas de Fe2O3/Fe3O4 decoradas com QDs de CsPbBr3 indicaram diferença na dinâmica de recombinação dos portadores livres e éxcitons, além dos estados relacionados à defeitos. Esses resultados corroboram com a formação de nanoheteroestruturas locais quimicamente interagentes com transferência de cargas elétricas o que confere extra funcionalidade ao microtubo fotoluminescente e magnético.

3
  • JÉFERSON RIBEIRO GUIMARÃES
  •  

    Implementação experimental de um refrigerador quântico otimizado por correlações não clássicas


  • Orientador : ROBERTO MENEZES SERRA
  • Data: 14/07/2020

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  •  

    Recentemente máquinas térmicas operando em regimes quânticos começaram a ser testadas em laboratório, em ambas configurações de motor e de refrigerador. Na configuração de motor, calor é retirado do ambiente quente e parte deste é depositado no ambiente frio, tendo como resultado a extração de trabalho do sistema quântico. Na configuração de refrigerador, o sistema quântico retira calor de um ambiente frio e o deposita em um ambiente quente, sendo necessário para isso a injeção de trabalho no sistema refrigerante. Máquinas térmicas quânticas são caracterizadas pelo fato de a substância de trabalho (ou refrigerante) ser composta por um sistema quântico operando em geral longe do equilíbrio. Além disso, podemos dizer que para utilizar o adjetivo quântico é necessário que as temperaturas e escalas de energia sejam tal que efeitos quânticos como interferência estejam presentes.  Esta dissertação é devotada a máquinas que operam segundo o ciclo de Otto quântico para realizar tarefas de refrigeração. Este ciclo é composto por duas operações "adiabáticas" realizadas através de transformações unitárias e duas termalizações. Apresentaremos e discutiremos resultados da implementação experimental de um refrigerador quântico utilizando qubits de spin. Além da inerente natureza quântica do refrigerador iremos explorar efeitos associados a correlações não clássicas iniciais e termalização parcial com o ambiente frio. Mostraremos que é possível obter uma melhora significativa de performance do refrigerador explorando essas correlações quânticas para acelerar a transferência de calor durante o processo de tematização parcial. Dessa forma correlações não clássicas funcionam como um ‘catalizador quântico’ do processo de refrigeração. Experimentos de prova de princípios foram realizados nos laboratórios de tecnologias quânticas da UFABC empregando a técnica de Ressonância Magnética Nuclear (RMN) de estado líquido, na qual spins nucleares em amostra molecular fazem o papel da substância refrigerante. Até onde sabemos, este é o primeiro teste de princípios do emprego de correlações não clássicas para otimizar o processo de refrigeração de um sistema quântico. Os métodos desenvolvidos nesta dissertação podem ser aplicados em diferentes contextos envolvendo tecnologias quântica para obter alta potência de refrigeração. Em conjunto com outros resultados da literatura nossos trabalho corrobora o emprego de correlação não clássicas como um recurso extra em termodinâmica quântica.   



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  •  

    Recentemente máquinas térmicas operando em regimes quânticos começaram a ser testadas em laboratório, em ambas configurações de motor e de refrigerador. Na configuração de motor, calor é retirado do ambiente quente e parte deste é depositado no ambiente frio, tendo como resultado a extração de trabalho do sistema quântico. Na configuração de refrigerador, o sistema quântico retira calor de um ambiente frio e o deposita em um ambiente quente, sendo necessário para isso a injeção de trabalho no sistema refrigerante. Máquinas térmicas quânticas são caracterizadas pelo fato de a substância de trabalho (ou refrigerante) ser composta por um sistema quântico operando em geral longe do equilíbrio. Além disso, podemos dizer que para utilizar o adjetivo quântico é necessário que as temperaturas e escalas de energia sejam tal que efeitos quânticos como interferência estejam presentes.  Esta dissertação é devotada a máquinas que operam segundo o ciclo de Otto quântico para realizar tarefas de refrigeração. Este ciclo é composto por duas operações "adiabáticas" realizadas através de transformações unitárias e duas termalizações. Apresentaremos e discutiremos resultados da implementação experimental de um refrigerador quântico utilizando qubits de spin. Além da inerente natureza quântica do refrigerador iremos explorar efeitos associados a correlações não clássicas iniciais e termalização parcial com o ambiente frio. Mostraremos que é possível obter uma melhora significativa de performance do refrigerador explorando essas correlações quânticas para acelerar a transferência de calor durante o processo de tematização parcial. Dessa forma correlações não clássicas funcionam como um ‘catalizador quântico’ do processo de refrigeração. Experimentos de prova de princípios foram realizados nos laboratórios de tecnologias quânticas da UFABC empregando a técnica de Ressonância Magnética Nuclear (RMN) de estado líquido, na qual spins nucleares em amostra molecular fazem o papel da substância refrigerante. Até onde sabemos, este é o primeiro teste de princípios do emprego de correlações não clássicas para otimizar o processo de refrigeração de um sistema quântico. Os métodos desenvolvidos nesta dissertação podem ser aplicados em diferentes contextos envolvendo tecnologias quântica para obter alta potência de refrigeração. Em conjunto com outros resultados da literatura nossos trabalho corrobora o emprego de correlação não clássicas como um recurso extra em termodinâmica quântica.   


4
  • LUCAS TONETTO COIMBRA
  • Oscilações de estrelas compactas na era das ondas gravitacionais

  • Orientador : GERMAN LUGONES
  • Data: 30/07/2020

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  • O objetivo deste projeto é investigar as oscilações não-radiais de estrelas compactas híbridas levando em consideração o papel de conversões de fase rápidas e lentas na interface quark-hadron. Focaremos primeiro nos cálculos dentro da aproximação Cowling, e posteriormente utilizaremos o conjunto completo de equações relativísticas que governam os modos quase-normais de oscilação de estrelas compactas estáticas. Procuraremos identificar aspectos potencialmente observáveis que possam ser associados com a emissão de ondas gravitacionais de estrelas compactas.


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  • O objetivo deste projeto é investigar as oscilações não-radiais de estrelas compactas híbridas levando em consideração o papel de conversões de fase rápidas e lentas na interface quark-hadron. Focaremos primeiro nos cálculos dentro da aproximação Cowling, e posteriormente utilizaremos o conjunto completo de equações relativísticas que governam os modos quase-normais de oscilação de estrelas compactas estáticas. Procuraremos identificar aspectos potencialmente observáveis que possam ser associados com a emissão de ondas gravitacionais de estrelas compactas.

5
  • TULIO CAVIQUIOLI CARDOSO
  • Busca por Produção de Matéria Escura no Experimento CMS no Canal Mono-Fóton

  • Orientador : EDUARDO DE MORAES GREGORES
  • Data: 05/08/2020

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  • Após a descoberta do Bóson de Higgs, um dos principais focos dos experimentos do LHC tornou-se a busca por física além do Modelo Padrão. Como o nome sugere, isso inclui uma ampla variedade de cenários físicos como dimensões extras, supersimetria, matéria escura e muitos outros. Observações cosmológicas sugerem que matéria escura (ME) seria um tipo de matéria que não tem carga elétrica e não interage através da força nuclear forte. Nos experimentos do LHC (Large Hadron Collider), localizado no CERN, e mais especificamente no experimento CMS (Compact Muon Solenoid), a busca é realizada usando muitos referenciais teóricos, como a produção de ME em decaimentos de SUSY, modelos simplificados e produção de ME no decaimento de um novo Bóson de Higgs, apenas para mencionar alguns. Como esse tipo de matéria não possui carga elétrica nem forte, o detector não consegue registrar sua produção, mas é possível inferir sua existência por meio da análise de eventos com falta de energia transversal (MET). Modelos simplificados são um bom caminho para uma pesquisa geral pois consiste na produção de ME através de novos mediadores, que acoplam a ME com a matéria usual, necessitando de poucos parâmetros livres (massas da ME e mediadores, spin e acoplamentos). Este trabalho apresenta um estudo de simulação de Monte Carlo da produção no CMS de eventos com um fóton de estado final com grande momento transversal e grande energia transversal faltante. Esta é uma prova sensível da existência de ME, uma vez que esta assinatura tem a vantagem de ser identificável com alta eficiência.


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  • Após a descoberta do Bóson de Higgs, um dos principais focos dos experimentos do LHC tornou-se a busca por física além do Modelo Padrão. Como o nome sugere, isso inclui uma ampla variedade de cenários físicos como dimensões extras, supersimetria, matéria escura e muitos outros. Observações cosmológicas sugerem que matéria escura (ME) seria um tipo de matéria que não tem carga elétrica e não interage através da força nuclear forte. Nos experimentos do LHC (Large Hadron Collider), localizado no CERN, e mais especificamente no experimento CMS (Compact Muon Solenoid), a busca é realizada usando muitos referenciais teóricos, como a produção de ME em decaimentos de SUSY, modelos simplificados e produção de ME no decaimento de um novo Bóson de Higgs, apenas para mencionar alguns. Como esse tipo de matéria não possui carga elétrica nem forte, o detector não consegue registrar sua produção, mas é possível inferir sua existência por meio da análise de eventos com falta de energia transversal (MET). Modelos simplificados são um bom caminho para uma pesquisa geral pois consiste na produção de ME através de novos mediadores, que acoplam a ME com a matéria usual, necessitando de poucos parâmetros livres (massas da ME e mediadores, spin e acoplamentos). Este trabalho apresenta um estudo de simulação de Monte Carlo da produção no CMS de eventos com um fóton de estado final com grande momento transversal e grande energia transversal faltante. Esta é uma prova sensível da existência de ME, uma vez que esta assinatura tem a vantagem de ser identificável com alta eficiência.

6
  • LUCIMÁRIO CUSTODIO DE SOUSA
  • Black Holes: Perturbation Theory and Quasinormal Modes in Binary Systems

  • Orientador : MAURICIO RICHARTZ
  • Data: 14/09/2020

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  • Buracos negros são os objetos astrofísicos mais exóticos e fascinantes da natureza. Recentes avanços experimentais tornaram inquestionável a existência de tais objetos no nosso universo. Embora, do ponto de vista teórico, sejam caracterizados por apenas três parâmetros, massa, carga e momento angular, o que levou Subrahmanyan Chandrasekhar a caracterizá-los como "a mais simples e bela consequência da teoria da relatividade de Einstein", os processos físicos que acontecem em torno de tais objetos apresentam um elevado grau de complexidade. Em particular, o estudo do espalhamento de campos em torno de buracos negros constitui um importante problema em estudo atualmente. A geometria curva do espaço-tempo nas proximidades dos buracos negros tornam as equações de evolução dos campos difíceis de serem resolvidas. Em algumas situações idealizadas, no entanto, é possível obter resultados analíticos, cuja validade pode ser testada comparando-se com soluções numéricas. Neste trabalho discutimos o processo de espalhamento de campos escalares em torno de um binário de dois buracos negros, em uma situação idealizada onde é possível separar a equação de onda. O método utilizado para resolver as equações é análogo ao que já foi feito no caso do espalhamento em torno de um buraco negro com rotação, descrito pela métrica de Kerr. De posse dos resultados analíticos, podemos determinar os modos quasinormais, ou seja os modos de relaxamento de um buraco negro após ser perturbado por um campo externo.


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  • Buracos negros são os objetos astrofísicos mais exóticos e fascinantes da natureza. Recentes avanços experimentais tornaram inquestionável a existência de tais objetos no nosso universo. Embora, do ponto de vista teórico, sejam caracterizados por apenas três parâmetros, massa, carga e momento angular, o que levou Subrahmanyan Chandrasekhar a caracterizá-los como "a mais simples e bela consequência da teoria da relatividade de Einstein", os processos físicos que acontecem em torno de tais objetos apresentam um elevado grau de complexidade. Em particular, o estudo do espalhamento de campos em torno de buracos negros constitui um importante problema em estudo atualmente. A geometria curva do espaço-tempo nas proximidades dos buracos negros tornam as equações de evolução dos campos difíceis de serem resolvidas. Em algumas situações idealizadas, no entanto, é possível obter resultados analíticos, cuja validade pode ser testada comparando-se com soluções numéricas. Neste trabalho discutimos o processo de espalhamento de campos escalares em torno de um binário de dois buracos negros, em uma situação idealizada onde é possível separar a equação de onda. O método utilizado para resolver as equações é análogo ao que já foi feito no caso do espalhamento em torno de um buraco negro com rotação, descrito pela métrica de Kerr. De posse dos resultados analíticos, podemos determinar os modos quasinormais, ou seja os modos de relaxamento de um buraco negro após ser perturbado por um campo externo.

7
  • MATHEUS EIJI OHNO BEZERRA
  • Distinguishability theory for the interference of N photons with detection capable of temporal resolution

  • Orientador : VALERY SHCHESNOVICH
  • Data: 23/10/2020

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  • Nesse trabalho desenvolvemos a teoria de distinguibilidade de N fótons 
    unicos para interferências  com detecção de fótons capaz de reolução 
    precisa de tempo de chegada (detectores mais rapidos do que a duração de 
    fótons).   Demonstramos  aparecimento de distinguibilidade parcial de N 
    fótons numa experiência de interferencia com tal detecção precisa  
    devido devido estados mistos de fótons, i.e., incertezas em parametros 
    de fótons. Analise detalhada é feita com o modelo de fótons Gaussianos 
    com tempo de chegada distribuido de acrodo com Gaussiano também (que 
    permite resultados exatos).  Demostramos que a distribuição de 
    probabilidades na saida de um interferometro espacial tem a mesma forma 
    que é no caso da detecção sem registro do tempo de chegada, aonde uma 
    função de grupo de permutações de N objetos serve como funcção de 
    distinguibilidade de fótons. Recuperamos os resultados previos 
    publicados em  trabalhos  sobre assunto, aonde fótons eram supostos em 
    estados puros, mas vamos alem do resultados publicados, em particular 
    achamos que distinguibilidade de  fótons  devido estados mistos deles 
    não pode ser compensada pela detecção mesmo com precisão absoluta.


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  • Nesse trabalho desenvolvemos a teoria de distinguibilidade de N fótons 
    unicos para interferências  com detecção de fótons capaz de reolução 
    precisa de tempo de chegada (detectores mais rapidos do que a duração de 
    fótons).   Demonstramos  aparecimento de distinguibilidade parcial de N 
    fótons numa experiência de interferencia com tal detecção precisa  
    devido devido estados mistos de fótons, i.e., incertezas em parametros 
    de fótons. Analise detalhada é feita com o modelo de fótons Gaussianos 
    com tempo de chegada distribuido de acrodo com Gaussiano também (que 
    permite resultados exatos).  Demostramos que a distribuição de 
    probabilidades na saida de um interferometro espacial tem a mesma forma 
    que é no caso da detecção sem registro do tempo de chegada, aonde uma 
    função de grupo de permutações de N objetos serve como funcção de 
    distinguibilidade de fótons. Recuperamos os resultados previos 
    publicados em  trabalhos  sobre assunto, aonde fótons eram supostos em 
    estados puros, mas vamos alem do resultados publicados, em particular 
    achamos que distinguibilidade de  fótons  devido estados mistos deles 
    não pode ser compensada pela detecção mesmo com precisão absoluta.

8
  • THIAGO AMÉRICO DA SILVA CARDOSO
  • Radiação Hawking e Superradiância em Modelos Análogos de Gravitação

  • Orientador : MAURICIO RICHARTZ
  • Data: 11/11/2020

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  • Relatividade Geral e Mecânica Quântica são ambas teorias muito bem
    estabelecidas atualmente na Física e que trabalham em regimes opostos:
    enquanto a primeira descreve a interação entre corpos de escala
    astronômica, como planetas e estrelas, e até mesmo o próprio Universo
    como um todo, a segunda procura entender o comportamento, muitas vezes
    não-intuitivo, de objetos extremamente pequenos, como átomos e
    partículas elementares. A interseção entre essas duas áreas, que abarca
    sistemas em que o campo gravitacional é tão intenso que sua variação é
    significativa mesmo em escalas nanométricas, no entanto, está longe de
    ser bem compreendida. Com efeito, o principal problema nesse sentido se
    encontra na falta de dados experimentais para efeitos desse tipo, o que
    se explica devido à limitação apresentada pela tecnologia atual, que não
    é capaz de alcançar tamanhas escalas extremas de energia. É possível,
    contudo, simular alguns aspectos dessa física desconhecida usando
    sistemas muito mais simples e acessíveis experimentalmente: trata-se da
    área de gravitação análoga. No presente trabalho, discutimos alguns
    conceitos e ideias de como essa analogia se manifesta, focando em um
    sistema de matéria condensada bem conhecido, a saber, o condensado de
    Bose-Einstein.


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  • Relatividade Geral e Mecânica Quântica são ambas teorias muito bem
    estabelecidas atualmente na Física e que trabalham em regimes opostos:
    enquanto a primeira descreve a interação entre corpos de escala
    astronômica, como planetas e estrelas, e até mesmo o próprio Universo
    como um todo, a segunda procura entender o comportamento, muitas vezes
    não-intuitivo, de objetos extremamente pequenos, como átomos e
    partículas elementares. A interseção entre essas duas áreas, que abarca
    sistemas em que o campo gravitacional é tão intenso que sua variação é
    significativa mesmo em escalas nanométricas, no entanto, está longe de
    ser bem compreendida. Com efeito, o principal problema nesse sentido se
    encontra na falta de dados experimentais para efeitos desse tipo, o que
    se explica devido à limitação apresentada pela tecnologia atual, que não
    é capaz de alcançar tamanhas escalas extremas de energia. É possível,
    contudo, simular alguns aspectos dessa física desconhecida usando
    sistemas muito mais simples e acessíveis experimentalmente: trata-se da
    área de gravitação análoga. No presente trabalho, discutimos alguns
    conceitos e ideias de como essa analogia se manifesta, focando em um
    sistema de matéria condensada bem conhecido, a saber, o condensado de
    Bose-Einstein.

9
  • LUCAS MAIA RIOS
  • Comparação entre detectores dos tipos MWPC e ThickGEM através de simulações completas

     
  • Orientador : MAURO ROGERIO COSENTINO
  • Data: 18/11/2020

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  • No mundo dos detectores à gás a tecnologia Micro-Pattern Gaseous Detector (MPGD), como os detectores Gas Electron Multiplier (GEM), são atualmente a melhor opção para detecção e rastreamento de radiação ionizante e partículas carregadas em termos de resolução espacial e ganho de sinal. Esses detectores são úteis também para lidar com o problema do Ion Back Flow (IBF), que distorce o campo elétrico e diminui a eficiência dos detectores. Assim, podem ser usados em detectores sob o sistema de aquisição contínua de dados em experimentos de colisão. No entanto, MPGDs podem ser consideravelmente caros e exigem equipamento específico para que sua construção seja viável. Portanto, há esforços de usar o mesmo conceito dessa tecnologia mas a um custo menor e, consequentemente, menor resolução. Este trabalho busca simular um desses detectores, o ThickGEM, e compará-lo com o Multi-Wire Proportional Chamber (MWPC), que é a tecnologia anterior e ainda amplamente utilizada. Uma simulação completa é feita para ambos tipos de detectores (ThickGEM e MWPC), primeiro usando o toolkit GEANT4 para as interações iniciais da partícula incidente ou radiação com o material sensível do detector, gerando ionizações iniciais. Então, para os detectores em si, o Garfield++ é utilizado para o transporte microscópico dos elétrons originados das interações primárias, simualação da avalanche e indução do sinal.

     

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  • No mundo dos detectores à gás a tecnologia Micro-Pattern Gaseous Detector (MPGD), como os detectores Gas Electron Multiplier (GEM), são atualmente a melhor opção para detecção e rastreamento de radiação ionizante e partículas carregadas em termos de resolução espacial e ganho de sinal. Esses detectores são úteis também para lidar com o problema do Ion Back Flow (IBF), que distorce o campo elétrico e diminui a eficiência dos detectores. Assim, podem ser usados em detectores sob o sistema de aquisição contínua de dados em experimentos de colisão. No entanto, MPGDs podem ser consideravelmente caros e exigem equipamento específico para que sua construção seja viável. Portanto, há esforços de usar o mesmo conceito dessa tecnologia mas a um custo menor e, consequentemente, menor resolução. Este trabalho busca simular um desses detectores, o ThickGEM, e compará-lo com o Multi-Wire Proportional Chamber (MWPC), que é a tecnologia anterior e ainda amplamente utilizada. Uma simulação completa é feita para ambos tipos de detectores (ThickGEM e MWPC), primeiro usando o toolkit GEANT4 para as interações iniciais da partícula incidente ou radiação com o material sensível do detector, gerando ionizações iniciais. Então, para os detectores em si, o Garfield++ é utilizado para o transporte microscópico dos elétrons originados das interações primárias, simualação da avalanche e indução do sinal.

     
Teses
1
  • HORUS IBRAHIM ORLANDI
  • Influência da massa eletrônica sobre a instabilidade de Rayleigh-Taylor

  • Orientador : FRANCISCO EUGENIO MENDONCA DA SILVEIRA
  • Data: 03/03/2020

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  • Nesta tese apresentamos uma formulação analítica da instabilidade de Rayleigh-Taylor em plasmas magnetizados utilizando uma expressão modificada da lei de Ohm, que inclui um termo dependente da massa do elétron. Para isso, primeiramente, a instabilidade de Rayleigh-Taylor é abordada em um fluido clássico da hidrodinâmica e em um plasma ideal confinado magneticamente. A fim de descrever de forma satisfatória os processos dissipativos a taxas suficientemente altas e, portanto, a lei de Ohm generalizada será será abordada levando em consideração a inércia da massa eletrônica. Em seguinda, com essa abordagem, é desenvolvida uma formulação da instabilidade de Rayleigh-Taylor em uma placa de plasma resistiva-viscosa sob a ação de um campo magnético de cisalhamento e uma densidade de corrente. Na vizinhança da superfície racional, a densidade de força restauradora se aproxima da densidade de força gravitacional. Nessa região, quando os efeitos viscosos são desprezíveis, é mostrado que a camada viscosoresistiva é fornecida pela camada resistiva. Entretanto, quando os efeitos viscosos se tornam importantes, é verificado que a camada limite viscoso-resistiva dada pela média geométrica das camadas limite resistivas e viscosas. Com isso, uma relação de dispersão para a taxa de crescimento dos modos perturbativos é obtida em termos da camada viscosa-resistiva. Por fim, é apresentada e discutida a escala da taxa de crescimento temporal da instabilidade de Rayleigh-Taylor com a resistividade do plasma, com a viscosidade do fluido e com a densidade do número de elétrons.


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  • Nesta tese apresentamos uma formulação analítica da instabilidade de Rayleigh-Taylor em plasmas magnetizados utilizando uma expressão modificada da lei de Ohm, que inclui um termo dependente da massa do elétron. Para isso, primeiramente, a instabilidade de Rayleigh-Taylor é abordada em um fluido clássico da hidrodinâmica e em um plasma ideal confinado magneticamente. A fim de descrever de forma satisfatória os processos dissipativos a taxas suficientemente altas e, portanto, a lei de Ohm generalizada será será abordada levando em consideração a inércia da massa eletrônica. Em seguinda, com essa abordagem, é desenvolvida uma formulação da instabilidade de Rayleigh-Taylor em uma placa de plasma resistiva-viscosa sob a ação de um campo magnético de cisalhamento e uma densidade de corrente. Na vizinhança da superfície racional, a densidade de força restauradora se aproxima da densidade de força gravitacional. Nessa região, quando os efeitos viscosos são desprezíveis, é mostrado que a camada viscosoresistiva é fornecida pela camada resistiva. Entretanto, quando os efeitos viscosos se tornam importantes, é verificado que a camada limite viscoso-resistiva dada pela média geométrica das camadas limite resistivas e viscosas. Com isso, uma relação de dispersão para a taxa de crescimento dos modos perturbativos é obtida em termos da camada viscosa-resistiva. Por fim, é apresentada e discutida a escala da taxa de crescimento temporal da instabilidade de Rayleigh-Taylor com a resistividade do plasma, com a viscosidade do fluido e com a densidade do número de elétrons.

2
  • BRUNO PIRES SIQUEIRA
  • Efeitos inerciais sobre instabilidades com simetria axial em tokamaks cilíndricos

  • Orientador : FRANCISCO EUGENIO MENDONCA DA SILVEIRA
  • Data: 06/03/2020

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  • Neste trabalho, consideramos uma generalização da lei de Ohm, nos limites em que o campo elétrico no referencial do plasma ideal é proporcional à taxa de variação temporal da densidade de corrente; a proporção leva em conta os efeitos devido à massa finita do elétron. Mostramos que tais limites são satisfeitos para uma densidade de número ne sucientemente pequena. Mostramos também que νei, a frequência de colisões elétron-íon, é muito menor do que ωci, a frequência ciclotron dos íons. A combinação desta última condição com o critério de Lawson, para a fusão deutério-trítio no ITER, fornece um limite inferior para a média geométrica de τC, o tempo de confinamento, e do intervalo entre colisões, a saber, (τCei)1/2  >> 10−5 s. Nesse mesmo contexto, estimamos que ne ∼ 1019 m−3 e comparamos parâmetros típicos do plasma aqui tratado com plasmas em outros cenários. Quando ne varia pouco espacial e temporalmente, generalizamos o teorema de Alfvén, onde o fluxo de um campo magnético efetivo é conservado, o qual depende da profundidade pelicular finita do elétron. Esse resultado nos permite definir um fator de segurança efetivo, de onde obtemos superfícies racionais efetivas, deslocadas em relação às usuais. Considerando perturbações helicoidais de um tokamak cilíndrico em equilíbrio com simetria axial, somos conduzidos à relação de dispersão. Tal relação é aplicada ao modelo peaked, o qual assume que a componente poloidal do campo magnético de equilíbrio possui o perfil de uma derivada logarítmica. Nossa formulação analítica mostra que os efeitos inerciais levam a um pico de instabilidade três vezes maior, além de um aumento de duas ordens de grandeza no raio da coluna cilíndrica estável.


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  • Neste trabalho, consideramos uma generalização da lei de Ohm, nos limites em que o campo elétrico no referencial do plasma ideal é proporcional à taxa de variação temporal da densidade de corrente; a proporção leva em conta os efeitos devido à massa finita do elétron. Mostramos que tais limites são satisfeitos para uma densidade de número ne sucientemente pequena. Mostramos também que νei, a frequência de colisões elétron-íon, é muito menor do que ωci, a frequência ciclotron dos íons. A combinação desta última condição com o critério de Lawson, para a fusão deutério-trítio no ITER, fornece um limite inferior para a média geométrica de τC, o tempo de confinamento, e do intervalo entre colisões, a saber, (τCei)1/2  >> 10−5 s. Nesse mesmo contexto, estimamos que ne ∼ 1019 m−3 e comparamos parâmetros típicos do plasma aqui tratado com plasmas em outros cenários. Quando ne varia pouco espacial e temporalmente, generalizamos o teorema de Alfvén, onde o fluxo de um campo magnético efetivo é conservado, o qual depende da profundidade pelicular finita do elétron. Esse resultado nos permite definir um fator de segurança efetivo, de onde obtemos superfícies racionais efetivas, deslocadas em relação às usuais. Considerando perturbações helicoidais de um tokamak cilíndrico em equilíbrio com simetria axial, somos conduzidos à relação de dispersão. Tal relação é aplicada ao modelo peaked, o qual assume que a componente poloidal do campo magnético de equilíbrio possui o perfil de uma derivada logarítmica. Nossa formulação analítica mostra que os efeitos inerciais levam a um pico de instabilidade três vezes maior, além de um aumento de duas ordens de grandeza no raio da coluna cilíndrica estável.

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  • ENESSON DOS SANTOS DE OLIVEIRA
  • Aspectos clássicos e quânticos das perturbações de buracos negros

  • Orientador : VILSON TONIN ZANCHIN
  • Data: 15/06/2020

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  • A presente tese tem por finalidade investigar alguns aspectos clássicos e quânticos das perturbações gravitacionais de buracos negros. Os objetivos principais dessa investigação são extrair o significado físico as perturbações e verificar como tais flutuações gravitacionais modificam a entropia de emaranhamento no contexto da correspondência AdS/CFT. Para essas tarefas, são utilizadas técnicas consagradas de interpretação e visualização da curvatura do espaço-tempo, bem como técnicas de obtenção da entropia de emaranhamento a partir de modelos holográficos aplicadas às perturbações de buracos negros. Entre os principais resultados obtidos, mostrou-se que as perturbações de branas negras (buracos negros plano-simétricos assintoticamente anti-de Sitter) com um vetor de onda zero ao longo das direções paralelas ao horizonte de eventos produzem ondas gravitacionais que se propagam na direção perpendicular à superfície da brana negra. Também foi realizado um estudo sobre a interpretação física das perturbações gravitacionais de buracos negros maximamente simétricos em d dimensões, onde se mostrou que, além de gerar ondas gravitacionais, estas perturbações são capazes de gerar oscilações mensuráveis na parte newtoniana do campo gravitacional. Outro resultado relevante proveniente dessa análise é o estabelecimento de relações entre os potenciais efetivos dos três setores de perturbação, o que pode indicar a existência de alguma simetria `escondida' envolvendo estas perturbações d-dimensionais. Por fim, foi utilizada a fórmula proposta por Ryu e Takayanagi para calcular as correções de primeira ordem na entropia de emaranhamento de um sistema quântico à temperatura finita, a partir das perturbações gravitacionais de branas negras. Com isso, mostrou-se que somente o setor polar das perturbações contribui para as flutuações na entropia de emaranhamento.


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  • A presente tese tem por finalidade investigar alguns aspectos clássicos e quânticos das perturbações gravitacionais de buracos negros. Os objetivos principais dessa investigação são extrair o significado físico as perturbações e verificar como tais flutuações gravitacionais modificam a entropia de emaranhamento no contexto da correspondência AdS/CFT. Para essas tarefas, são utilizadas técnicas consagradas de interpretação e visualização da curvatura do espaço-tempo, bem como técnicas de obtenção da entropia de emaranhamento a partir de modelos holográficos aplicadas às perturbações de buracos negros. Entre os principais resultados obtidos, mostrou-se que as perturbações de branas negras (buracos negros plano-simétricos assintoticamente anti-de Sitter) com um vetor de onda zero ao longo das direções paralelas ao horizonte de eventos produzem ondas gravitacionais que se propagam na direção perpendicular à superfície da brana negra. Também foi realizado um estudo sobre a interpretação física das perturbações gravitacionais de buracos negros maximamente simétricos em d dimensões, onde se mostrou que, além de gerar ondas gravitacionais, estas perturbações são capazes de gerar oscilações mensuráveis na parte newtoniana do campo gravitacional. Outro resultado relevante proveniente dessa análise é o estabelecimento de relações entre os potenciais efetivos dos três setores de perturbação, o que pode indicar a existência de alguma simetria `escondida' envolvendo estas perturbações d-dimensionais. Por fim, foi utilizada a fórmula proposta por Ryu e Takayanagi para calcular as correções de primeira ordem na entropia de emaranhamento de um sistema quântico à temperatura finita, a partir das perturbações gravitacionais de branas negras. Com isso, mostrou-se que somente o setor polar das perturbações contribui para as flutuações na entropia de emaranhamento.

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  • WILLIAM DE CARVALHO VIEIRA
  • Problema de Hierarquia de Férmions e as Consequências da Quebra de Simetria em um Modelo Mínimo 3-3-1

  • Orientador : ALEX GOMES DIAS
  • Data: 16/06/2020

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  • Discutimos o problema de hierarquia dos férmions quanto aos acoplamentos de Yukawa como também suas massas, baseado em um grupo de simetria $SU(3)_{c}\otimes S(3)_{L}\otimes U(1)_{X}$. O modelo 3-3-1 é então desenvolvido de modo que o setor escalar seja o mínimo possível. A quebra de simetria é obtida através de dois tripletos escalares e o espectro escalar contém apenas dois bósons de Higgs neutros, o mais leve definido como o do Modelo Padrão. Por outro lado, é observado que para o modelo 3-3-1 com o conteúdo mínimo de campos, torna-se impossível que todos os férmions adquiram massa, com apenas operadores renormalizáveis, porque uma simetria global quiral é observada. Para quebrar esta simetria quiral, introduzimos operadores de dimensão-5. Além do mais, uma supressão natural é observada para a massa dos léptons é para a massa dos quarks tipo up do Modelo Padrão. Tal supressão é obtida através dos pequenos ângulos de mistura entre a terceira família família dos quarks com os demais. Porém, nos quarks tipo down essa hierarquia não se observa.

    Construímos uma segunda versão deste modelo, impondo uma invariância de escala, no qual, apenas constantes de acoplamentos adimensionais são permitidos no modelo. Assim, propomos um modelo mínimo com mais um singleto escalar, e uma família de tripletos leptônicos e quarks como também anti-tripletos de quarks, como vetores, a fim de que gere massa para todas os férmios, com apenas operadores renormalizáveis. Entretanto, a quebra de simetria é gerada dinamicamente via correções radiativas a partir do mecanismo de Coleman-Weinberg. Neste modelo, acrescentamos uma simetria discreta $Z_8$, para restringir as interações entre os escalares e os acoplamentos de Yukawa. Observamos que aparece uma simetria global $U(1)_{N}$. Uma simetria residual aparece quando a simetria formada por $U(1)_{N}$ e $U(1)_{B}$ é quebrada, e implicações fenomenológicas é observada como a estabilização da partícula mais leve na escala TeV.


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  • Discutimos o problema de hierarquia dos férmions quanto aos acoplamentos de Yukawa como também suas massas, baseado em um grupo de simetria $SU(3)_{c}\otimes S(3)_{L}\otimes U(1)_{X}$. O modelo 3-3-1 é então desenvolvido de modo que o setor escalar seja o mínimo possível. A quebra de simetria é obtida através de dois tripletos escalares e o espectro escalar contém apenas dois bósons de Higgs neutros, o mais leve definido como o do Modelo Padrão. Por outro lado, é observado que para o modelo 3-3-1 com o conteúdo mínimo de campos, torna-se impossível que todos os férmions adquiram massa, com apenas operadores renormalizáveis, porque uma simetria global quiral é observada. Para quebrar esta simetria quiral, introduzimos operadores de dimensão-5. Além do mais, uma supressão natural é observada para a massa dos léptons é para a massa dos quarks tipo up do Modelo Padrão. Tal supressão é obtida através dos pequenos ângulos de mistura entre a terceira família família dos quarks com os demais. Porém, nos quarks tipo down essa hierarquia não se observa.

    Construímos uma segunda versão deste modelo, impondo uma invariância de escala, no qual, apenas constantes de acoplamentos adimensionais são permitidos no modelo. Assim, propomos um modelo mínimo com mais um singleto escalar, e uma família de tripletos leptônicos e quarks como também anti-tripletos de quarks, como vetores, a fim de que gere massa para todas os férmios, com apenas operadores renormalizáveis. Entretanto, a quebra de simetria é gerada dinamicamente via correções radiativas a partir do mecanismo de Coleman-Weinberg. Neste modelo, acrescentamos uma simetria discreta $Z_8$, para restringir as interações entre os escalares e os acoplamentos de Yukawa. Observamos que aparece uma simetria global $U(1)_{N}$. Uma simetria residual aparece quando a simetria formada por $U(1)_{N}$ e $U(1)_{B}$ é quebrada, e implicações fenomenológicas é observada como a estabilização da partícula mais leve na escala TeV.

5
  • ARMANDO ARQUÍMEDES PEZO LÓPEZ
  • Transporte em materiais topológicos com desordem

  • Data: 18/12/2020

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  • Neste trabalho, tentamos estudar o transporte eletrônico de materiais conhecidos como isolantes topológicos, onde o acoplamento spin-orbita faz possível a interação entre estados das bandas de valência e condução, de maneira que um novo estado anteriormente desconhecido surge com características peculiares, entre elas, a existência de estados de superfície com modos de contra-propagação tendo spins opostos. Como foi discutido, esse novo estado da matéria é protegido por algumas simetrias, como a SRT (Simetria de Reversão Temporal), por exemplo, onde é necessário que, em alguma posição da zona de Brillouin, os estados das bordas mencionados acima cruzem e formem um par de Kramer, essa degeneração protege a abertura de um gap, desde que a perturbação  no sistema não rompa muito a simetria subjacente, em termos coloquiais, desde que a simetria permaneça em media não quebrada, mas, o que significa exatamente isso? Para obter resultados quantitativos, usamos juntas duas teorias bem estabelecidas. Primeiramente, para a descrição da estrutura eletrônica desses sistemas, usamos a Teoria Funcional da Densidade (DFT), que é uma ferramenta muito usada para estudar os detalhes e a natureza eletrônica nesses materiais. Por outro lado, quando falamos em desordem, o sistema perde parte da simetria translacional com a inclusão de defeitos estruturais ou outros átomos, ou quando a SRT pode ser quebrada pela inclusão de átomos magnéticos. Não podemos falar de uma rede onde o teorema de Bloch pode ser usado,  nesse sentido usamos as funções de Green fora do equilíbrio (NEGF) pra estudar o transporte, dessa forma , as propriedades eletrônicas desses sistemas são estudados realizando cálculos após a obtenção dos dados dos resultados da DFT, permitindo encontrar quantidades, por exemplo,  como os comprimentos de coerência de spin, em termos da função de transmissão, que talvez caracterize algum comportamento do filtro de spin em nossas amostras, ou melhor ainda, pode estar relacionado com a busca do efeito Hall anômalo quântico (QAHE).


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  • Neste trabalho, tentamos estudar o transporte eletrônico de materiais conhecidos como isolantes topológicos, onde o acoplamento spin-orbita faz possível a interação entre estados das bandas de valência e condução, de maneira que um novo estado anteriormente desconhecido surge com características peculiares, entre elas, a existência de estados de superfície com modos de contra-propagação tendo spins opostos. Como foi discutido, esse novo estado da matéria é protegido por algumas simetrias, como a SRT (Simetria de Reversão Temporal), por exemplo, onde é necessário que, em alguma posição da zona de Brillouin, os estados das bordas mencionados acima cruzem e formem um par de Kramer, essa degeneração protege a abertura de um gap, desde que a perturbação  no sistema não rompa muito a simetria subjacente, em termos coloquiais, desde que a simetria permaneça em media não quebrada, mas, o que significa exatamente isso? Para obter resultados quantitativos, usamos juntas duas teorias bem estabelecidas. Primeiramente, para a descrição da estrutura eletrônica desses sistemas, usamos a Teoria Funcional da Densidade (DFT), que é uma ferramenta muito usada para estudar os detalhes e a natureza eletrônica nesses materiais. Por outro lado, quando falamos em desordem, o sistema perde parte da simetria translacional com a inclusão de defeitos estruturais ou outros átomos, ou quando a SRT pode ser quebrada pela inclusão de átomos magnéticos. Não podemos falar de uma rede onde o teorema de Bloch pode ser usado,  nesse sentido usamos as funções de Green fora do equilíbrio (NEGF) pra estudar o transporte, dessa forma , as propriedades eletrônicas desses sistemas são estudados realizando cálculos após a obtenção dos dados dos resultados da DFT, permitindo encontrar quantidades, por exemplo,  como os comprimentos de coerência de spin, em termos da função de transmissão, que talvez caracterize algum comportamento do filtro de spin em nossas amostras, ou melhor ainda, pode estar relacionado com a busca do efeito Hall anômalo quântico (QAHE).

2019
Dissertações
1
  • LUCAS TIMOTHEO SANCHES
  • Despertando o vácuo em objetos compactos deformados

  • Orientador : VILSON TONIN ZANCHIN
  • Data: 06/02/2019

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2
  • BRUNA SHINOHARA DE MENDONÇA
  • Efeito Unruh com Detector Fortemente Acoplado

  • Orientador : GUSTAVO MARTINI DALPIAN
  • Data: 15/02/2019

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3
  • HENRIQUE LEONHARD GIEG
  • Ondas Gravitacionais em Binários de Estrelas Híbridas

  • Orientador : MAXIMILIANO UJEVIC TONINO
  • Data: 27/03/2019

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4
  • GABRIEL RIATO DE ANDRADE SILVA
  • Investigação analítica e numérica do efeito termoacústico com campo magnético

  • Orientador : FRANCISCO EUGENIO MENDONCA DA SILVEIRA
  • Data: 11/09/2019

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  • Estudamos oscilações termo acústicas em fluidos condutores, provocadas por gradientes de temperatura em tubos cilíndricos. Levamos em conta uma viscosidade finita para o fluído no tubo, mas desprezamos qualquer resistividade elétrica finita. Estendemos o modelo usual para fluidos não condutores, incluindo oscilações acopladas a um campo magnético. Usamos a teoria de perturbação linear para investigar o sistema resultante de equações diferenciais parciais, reduzindo-o a uma única equação. Finalmente, procedemos a um estudo numérico das soluções destas equações.


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  • Estudamos oscilações termo acústicas em fluidos condutores, provocadas por gradientes de temperatura em tubos cilíndricos. Levamos em conta uma viscosidade finita para o fluído no tubo, mas desprezamos qualquer resistividade elétrica finita. Estendemos o modelo usual para fluidos não condutores, incluindo oscilações acopladas a um campo magnético. Usamos a teoria de perturbação linear para investigar o sistema resultante de equações diferenciais parciais, reduzindo-o a uma única equação. Finalmente, procedemos a um estudo numérico das soluções destas equações.

5
  • KARLA KARINY FERREIRA BARBOSA
  • Estudo estrutural e magnético de compostos com estrutura do tipo gaiola da série R3Ir4Sn13 (R= La e Gd)

  • Orientador : MARCOS DE ABREU AVILA
  • Data: 16/09/2019

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  • Os compostos intermetálicos R3M4Sn13 (R = terra rara ou alcalino terroso, M = metal de transição) são compostos de estrutura de gaiolas que pertencem à classe de intermetálicos de elétrons correlacionados, de estrutura cúbica pertencente ao grupo espacial Pm-3n (No 223). Apesar da estrutura relativamente simples, os materiais desta família apresentam uma grande variedade de propriedades físicas interessantes, como comportamento de férmions pesados, supercondutividade, estruturas magnéticas complexas, efeito Kondo, ondas de densidade de cargas, etc. Uma característica comum a vários membros da família R3M4Sn13 é a ocorrência de uma distorção estrutural associada às gaiolas de Sn em uma temperatura T* abaixo da temperatura ambiente. Essa distorção está associada a uma perda de simetria pontual de alguns átomos, diminuindo a simetria do grupo espacial devido ao deslocamento dos íons de Sn das gaiolas e dobrando o parâmetro de rede. Esta família recuperou recentemente o interesse da comunidade científica devido à possível existência de um ponto crítico quântico estrutural induzido por pressão, como sugerido para o sistema supercondutor (Sr, Ca)3Ir4Sn13. Este resultado motiva o estudo sistemático de outros compostos
    correlatos, sejam supercondutores ou magnéticos. Neste trabalho, apresentamos nossos resultados das propriedades estruturais, magnéticas e térmicas em monocristais do composto antiferromagneto Gd3Ir4Sn13
    sintetizados por meio da técnica de auto fluxo de Sn. As amostras foram caracterizadas por difração de pó de raios-x à temperatura ambiente a fim de identificar a fase e verificar a sua pureza. Esses compostos são formados por dois tipos de gaiolas, uma formada por um icosaedro com os átomos de Sn e outro formado por um cubo-octaedro deformado com o átomo de Gd como hospede dessa gaiola. As distorções dessas gaiolas são observadas à temperatura ambiente, com parâmetro de rede a ≈ 19.25 Å e grupo espacial I4132 (No 214). Medidas de susceptibilidade magnética e calor específico em função da temperatura para diferentes campos magnéticos foram realizadas a fim de analisar as propriedades do monocristal e os dados mostram a ocorrência de uma dupla transição magnética em e TN1 ≈ 9,0 K e TN2 ≈ 10,2 K para H = 0 para orientações de
    campo paralelas aos eixos cristalográficos [100] e [110]. A partir do ajuste do inverso da suscetibilidade versus temperatura observamos que o Gd3Ir4Sn13 obedece a um comportamento do tipo lei de Curie-Weiss com temperatura de Curie de -23,2 K e momento magnético efetivo μeff ≈ 8,1 μB / átomo-Gd, que é comparável ao valor teórico de 7,94 μB / átomo-Gd para o íon livre de Gd3+. Mapeando a evolução das temperaturas de transição magnética características em função do campo magnético, obtivemos o diagrama de fases T-H inédito para as duas orientações de campo investigadas para o monocristal Gd3Ir4Sn13. Nossos resultados revelam uma evolução não trivial das transições magnéticas, com o surgimento de uma terceira transição induzida pelo campo. As medidas também mostram que as transições magnéticas são todas de segunda ordem. Discutimos nossos resultados em termos de um arranjo unidimensional de cadeias de íons de Gd3+ paralelas aos três eixos cristalográficos principais.


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  • Os compostos intermetálicos R3M4Sn13 (R = terra rara ou alcalino terroso, M = metal de transição) são compostos de estrutura de gaiolas que pertencem à classe de intermetálicos de elétrons correlacionados, de estrutura cúbica pertencente ao grupo espacial Pm-3n (No 223). Apesar da estrutura relativamente simples, os materiais desta família apresentam uma grande variedade de propriedades físicas interessantes, como comportamento de férmions pesados, supercondutividade, estruturas magnéticas complexas, efeito Kondo, ondas de densidade de cargas, etc. Uma característica comum a vários membros da família R3M4Sn13 é a ocorrência de uma distorção estrutural associada às gaiolas de Sn em uma temperatura T* abaixo da temperatura ambiente. Essa distorção está associada a uma perda de simetria pontual de alguns átomos, diminuindo a simetria do grupo espacial devido ao deslocamento dos íons de Sn das gaiolas e dobrando o parâmetro de rede. Esta família recuperou recentemente o interesse da comunidade científica devido à possível existência de um ponto crítico quântico estrutural induzido por pressão, como sugerido para o sistema supercondutor (Sr, Ca)3Ir4Sn13. Este resultado motiva o estudo sistemático de outros compostos
    correlatos, sejam supercondutores ou magnéticos. Neste trabalho, apresentamos nossos resultados das propriedades estruturais, magnéticas e térmicas em monocristais do composto antiferromagneto Gd3Ir4Sn13
    sintetizados por meio da técnica de auto fluxo de Sn. As amostras foram caracterizadas por difração de pó de raios-x à temperatura ambiente a fim de identificar a fase e verificar a sua pureza. Esses compostos são formados por dois tipos de gaiolas, uma formada por um icosaedro com os átomos de Sn e outro formado por um cubo-octaedro deformado com o átomo de Gd como hospede dessa gaiola. As distorções dessas gaiolas são observadas à temperatura ambiente, com parâmetro de rede a ≈ 19.25 Å e grupo espacial I4132 (No 214). Medidas de susceptibilidade magnética e calor específico em função da temperatura para diferentes campos magnéticos foram realizadas a fim de analisar as propriedades do monocristal e os dados mostram a ocorrência de uma dupla transição magnética em e TN1 ≈ 9,0 K e TN2 ≈ 10,2 K para H = 0 para orientações de
    campo paralelas aos eixos cristalográficos [100] e [110]. A partir do ajuste do inverso da suscetibilidade versus temperatura observamos que o Gd3Ir4Sn13 obedece a um comportamento do tipo lei de Curie-Weiss com temperatura de Curie de -23,2 K e momento magnético efetivo μeff ≈ 8,1 μB / átomo-Gd, que é comparável ao valor teórico de 7,94 μB / átomo-Gd para o íon livre de Gd3+. Mapeando a evolução das temperaturas de transição magnética características em função do campo magnético, obtivemos o diagrama de fases T-H inédito para as duas orientações de campo investigadas para o monocristal Gd3Ir4Sn13. Nossos resultados revelam uma evolução não trivial das transições magnéticas, com o surgimento de uma terceira transição induzida pelo campo. As medidas também mostram que as transições magnéticas são todas de segunda ordem. Discutimos nossos resultados em termos de um arranjo unidimensional de cadeias de íons de Gd3+ paralelas aos três eixos cristalográficos principais.

6
  • CAIO BASTOS ROCHA
  • Violações da simetria de Lorentz e correções não-lineares à eletrodinâmica quântica
  • Orientador : ALYSSON FABIO FERRARI
  • Data: 10/10/2019

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  • Começamos com uma descrição geral da ideia de violação da simetria de Lorentz (LV, do inglês Lorentz Violation), mencionando em particular um mecanismo pelo qual seria possível implementá-la, através de uma quebra espontânea da simetria relativística. Revisamos também a abordagem mais fenomenológica para o estudo da LV, bastante popular na literatura, que implementa os efeitos da LV diretamente nas relações de dispersão das ondas eletromagnéticas. Uma visão mais geral pode ser obtida a partir de uma abordagem de teoria de campos efetiva, que leva ao formalismo do chamado Modelo Padrão Estendido (SME, do inglês Standard Model Extension). Usando a teoria efetiva, mostramos que uma mudança na lagrangiana de Maxwell por um termo mínimo com LV pode causar birrefringência da onda no vácuo. Nosso principal interesse está nas correções não-lineares à eletrodinâmica, que surgem por correções radiativas da eletrodinâmica quântica. Revisamos as propriedades da primeira correção não-linear, de ordem quártica nos campos, chamada de Lagrangiana de Euler-Heisenberg, na ausência de LV. Após, consideramos um modelo com acoplamento LV entre o campo eletromagnético e um campo fêrmiônico de massa muito maior que a do elétron, que após integração do férmion leva à correções do tipo de Euler-Heisenberg, mas com LV. Procuramos possíveis efeitos de birrefringência causados por esse termo de LV, contudo mostramos que em primeira ordem todos os efeitos da LV desaparecem na propagação de ondas eletromagnéticas. Para termos de ordens mais altas, porém, há indícios de que tais efeitos possam aparecer.

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  • Começamos com uma descrição geral da ideia de violação da simetria de Lorentz (LV, do inglês Lorentz Violation), mencionando em particular um mecanismo pelo qual seria possível implementá-la, através de uma quebra espontânea da simetria relativística. Revisamos também a abordagem mais fenomenológica para o estudo da LV, bastante popular na literatura, que implementa os efeitos da LV diretamente nas relações de dispersão das ondas eletromagnéticas. Uma visão mais geral pode ser obtida a partir de uma abordagem de teoria de campos efetiva, que leva ao formalismo do chamado Modelo Padrão Estendido (SME, do inglês Standard Model Extension). Usando a teoria efetiva, mostramos que uma mudança na lagrangiana de Maxwell por um termo mínimo com LV pode causar birrefringência da onda no vácuo. Nosso principal interesse está nas correções não-lineares à eletrodinâmica, que surgem por correções radiativas da eletrodinâmica quântica. Revisamos as propriedades da primeira correção não-linear, de ordem quártica nos campos, chamada de Lagrangiana de Euler-Heisenberg, na ausência de LV. Após, consideramos um modelo com acoplamento LV entre o campo eletromagnético e um campo fêrmiônico de massa muito maior que a do elétron, que após integração do férmion leva à correções do tipo de Euler-Heisenberg, mas com LV. Procuramos possíveis efeitos de birrefringência causados por esse termo de LV, contudo mostramos que em primeira ordem todos os efeitos da LV desaparecem na propagação de ondas eletromagnéticas. Para termos de ordens mais altas, porém, há indícios de que tais efeitos possam aparecer.
7
  • RAFAELA WIKLICH SOBRINHO
  • Estudo da fenomenologia das interações hadrônicas na reconstrução de chuveiros atmosféricos extensos

  • Orientador : MARCELO AUGUSTO LEIGUI DE OLIVEIRA
  • Data: 11/11/2019

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  • O estudo de raios cósmicos de ultra-alta energia é baseado em medições indiretas, detectando os chuveiros atmosféricos extensos. A partir da observação experimental dos chuveiros atmosféricos e utilizando as previsões dos modelos de interação hadrônica, é possível inferir propriedades de primários cósmicos em energias superiores às do que qualquer acelerador de partículas terrestre é capaz de alcançar. Para explorar as propriedades dos chuveiros é preciso comparar as observações experimentais com as simulações computacionais de raios cósmicos. Neste sentido, utilizaremos os modelos EPOS(LHC), QGSJETII-04 e Sibyll2.3c com código CONEX-2r6.40, que é capaz de realizar diferentes extrapolações nos parâmetros físicos, como a elasticidade, multiplicidade, seção de choque próton-ar e razão de píons carregados. Nesta dissertação, iremos analisar o impacto dessas extrapolações nos observáveis X_max e X_max^mu e demonstraremos que algumas alterações têm impacto significativo nos observáveis, como o caso do número médio de múons, que é pouco sensível à alterações na seção de choque inelástica, mas sensível à escolha do primário cósmico. Outra medida significativa neste trabalho é a determinação da seção de choque próton-ar, na qual foram utilizados dados híbridos e Golden do Observatório Pierre Auger. O método k-factor foi utilizado, consistindo no estudo da distribuição da profundidade média do máximo <X_max> e determinando a seção de choque através de uma conversão do comprimento de atenuação. A título de informação, considerando o modelo QGSJETII-02 para os dados híbridos, obtivemos sigma_p-ar = 555,46 +- 11,03 mb à uma energia média de 10^17,9 eV e sigma_p-ar = 597,36 +- 10,50 mb à uma energia média de 10^18,25 eV.


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  • O estudo de raios cósmicos de ultra-alta energia é baseado em medições indiretas, detectando os chuveiros atmosféricos extensos. A partir da observação experimental dos chuveiros atmosféricos e utilizando as previsões dos modelos de interação hadrônica, é possível inferir propriedades de primários cósmicos em energias superiores às do que qualquer acelerador de partículas terrestre é capaz de alcançar. Para explorar as propriedades dos chuveiros é preciso comparar as observações experimentais com as simulações computacionais de raios cósmicos. Neste sentido, utilizaremos os modelos EPOS(LHC), QGSJETII-04 e Sibyll2.3c com código CONEX-2r6.40, que é capaz de realizar diferentes extrapolações nos parâmetros físicos, como a elasticidade, multiplicidade, seção de choque próton-ar e razão de píons carregados. Nesta dissertação, iremos analisar o impacto dessas extrapolações nos observáveis X_max e X_max^mu e demonstraremos que algumas alterações têm impacto significativo nos observáveis, como o caso do número médio de múons, que é pouco sensível à alterações na seção de choque inelástica, mas sensível à escolha do primário cósmico. Outra medida significativa neste trabalho é a determinação da seção de choque próton-ar, na qual foram utilizados dados híbridos e Golden do Observatório Pierre Auger. O método k-factor foi utilizado, consistindo no estudo da distribuição da profundidade média do máximo <X_max> e determinando a seção de choque através de uma conversão do comprimento de atenuação. A título de informação, considerando o modelo QGSJETII-02 para os dados híbridos, obtivemos sigma_p-ar = 555,46 +- 11,03 mb à uma energia média de 10^17,9 eV e sigma_p-ar = 597,36 +- 10,50 mb à uma energia média de 10^18,25 eV.

8
  • ANA MARIA DE SOUSA SLIVAR
  • Study of Mono-Z Production at the CMS as Signal of Dark Matter

  • Orientador : EDUARDO DE MORAES GREGORES
  • Data: 20/12/2019

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  • The existence of Dark Matter (DM) has been inferred from its cosmological signals, what allows its search in particle accelerators experiments. Exploring physics beyond the Standard Model is one of the main objectives of the CMS experiment at CERN LHC. Given that DM particles should not interact with the detectors, such particles can be searched for in the form of missing transverse energy (MET), the so called mono-X searches. A simplified model is used to approach this kind of new physics, considering DM as a Dirac fermion and a new mediator between DM and SM particles as a neutral scalar boson. Due to the high mass of the mediator, if a Z boson recoils against it, the products of its decay will have large momentum and be collimated. The main backgrounds for a mono-Z search are ZZ, WZ and WW production, with a dilepton signature and some missing energy. This study will show possible kinematical cuts for the signal improvement over expected backgrounds. This work uses standart tools, such as MadGraph and Pythia for the generation, and the CMSSW framework to perform CMS detector simulation and data reconstruction. The reconstructed simulated data is then transformed into the more compact NanoAOD format and analysed with ROOT, using the standalone NanoAOD-Tools package.


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  • The existence of Dark Matter (DM) has been inferred from its cosmological signals, what allows its search in particle accelerators experiments. Exploring physics beyond the Standard Model is one of the main objectives of the CMS experiment at CERN LHC. Given that DM particles should not interact with the detectors, such particles can be searched for in the form of missing transverse energy (MET), the so called mono-X searches. A simplified model is used to approach this kind of new physics, considering DM as a Dirac fermion and a new mediator between DM and SM particles as a neutral scalar boson. Due to the high mass of the mediator, if a Z boson recoils against it, the products of its decay will have large momentum and be collimated. The main backgrounds for a mono-Z search are ZZ, WZ and WW production, with a dilepton signature and some missing energy. This study will show possible kinematical cuts for the signal improvement over expected backgrounds. This work uses standart tools, such as MadGraph and Pythia for the generation, and the CMSSW framework to perform CMS detector simulation and data reconstruction. The reconstructed simulated data is then transformed into the more compact NanoAOD format and analysed with ROOT, using the standalone NanoAOD-Tools package.

Teses
1
  • RUBENS PEREIRA COSTA JUNIOR
  • Propagation of Ultra-High Energy Cosmic Rays in Extragalactic Magnetic Fields

  • Orientador : MARCELO AUGUSTO LEIGUI DE OLIVEIRA
  • Data: 22/02/2019

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  • Não informado.


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  • Não informado.

2
  • CARLOS IVÁN HENAO OSORIO
  • Thermodynamics of energy interconversion in the quantum regime

  • Orientador : ROBERTO MENEZES SERRA
  • Data: 28/03/2019

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  • Não informado


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  • Não informado

3
  • ANDRÉ LUIZ MARTINS DE FREITAS
  • DEVELOPMENT OF HEMATITE-BASED PHOTOANODE FOR SOLAR ENERGY CONVERSION 

  • Orientador : FLAVIO LEANDRO DE SOUZA
  • Data: 18/09/2019

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  • Este trabalho teve como principal objetivo o estudo das propriedades elétricas, eletroquímicas e fotoeletroquímicas de estruturas unidimensionais de compostos inorgânicos, especificamente de óxido de ferro (α-Fe2O3) em escala nanométrica crescidas em substratos transparentes condutores. A principal abordagem deste plano de doutorado destina-se à investigação das propriedades fundamentais de transporte nas interfaces sólido-líquido e sólido-sólido, buscando um entendimento da cinética de transporte de cargas, almejando uma perspectiva de aumento na eficiência de materiais em aplicações em células fotoeletroquímicas (PEC). As nanoestruturas foram sintetizadas por via úmida (baixo impacto ambiental e complexidade), em condições hidrotérmicas, com destaque para rota química assistida por micro-ondas. Desta forma, o foco principal do plano de trabalho está na caracterização foto/eletroquímica com intuito de compreender as propriedades de interface e de transporte desse semicondutor e converter esse conhecimento em ganho na aplicação desses materiais na produção de hidrogênio a partir da fotoeletrólise da molécula de H2O (também conhecida como “fotossíntese artificial”).


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  • Este trabalho teve como principal objetivo o estudo das propriedades elétricas, eletroquímicas e fotoeletroquímicas de estruturas unidimensionais de compostos inorgânicos, especificamente de óxido de ferro (α-Fe2O3) em escala nanométrica crescidas em substratos transparentes condutores. A principal abordagem deste plano de doutorado destina-se à investigação das propriedades fundamentais de transporte nas interfaces sólido-líquido e sólido-sólido, buscando um entendimento da cinética de transporte de cargas, almejando uma perspectiva de aumento na eficiência de materiais em aplicações em células fotoeletroquímicas (PEC). As nanoestruturas foram sintetizadas por via úmida (baixo impacto ambiental e complexidade), em condições hidrotérmicas, com destaque para rota química assistida por micro-ondas. Desta forma, o foco principal do plano de trabalho está na caracterização foto/eletroquímica com intuito de compreender as propriedades de interface e de transporte desse semicondutor e converter esse conhecimento em ganho na aplicação desses materiais na produção de hidrogênio a partir da fotoeletrólise da molécula de H2O (também conhecida como “fotossíntese artificial”).

4
  • ARMANDO FERNANDES DA SILVA
  • Método da deformação geométrica estendido: algumas aplicações

  • Orientador : ROLDAO DA ROCHA JUNIOR
  • Data: 04/10/2019

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  • Neste trabalho, o método estendido de deformação geométrica mínima (EMGD) foi utilizado em diferentes sistemas gravitacionais, com isso foi possível estudar a estabilidade de cordas negras 5D. Assim um novo critério de massa foi encontrado para a instabilidade de Gregory-Laflamme. Já quando consideramos soluções de EMGD para distribuição estelar de matéria escura descrita por uma teoria de gauge SU(N), ao calcular seu espectro de ondas gravitacionais, foi descoberto que a faixa de frequência está no espectro detectável experimentalmente nos próximos anos nos detectores LIGO e eLISA. Por fim, o procedimento EMGD foi aplicado em um buraco negro de Schwarzschild descrito como na teoria de Dvali-Gomez, um condensado de Bose-Einstein de gravitons leves fracamente interagentes, isso permite estabelecer um novo limite para a tensão das branas fluidas, além disso, para estudar a estabilidade via entropia configuracional de distribuição estelares compactas, como as anãs brancas.


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  • Neste trabalho, o método estendido de deformação geométrica mínima (EMGD) foi utilizado em diferentes sistemas gravitacionais, com isso foi possível estudar a estabilidade de cordas negras 5D. Assim um novo critério de massa foi encontrado para a instabilidade de Gregory-Laflamme. Já quando consideramos soluções de EMGD para distribuição estelar de matéria escura descrita por uma teoria de gauge SU(N), ao calcular seu espectro de ondas gravitacionais, foi descoberto que a faixa de frequência está no espectro detectável experimentalmente nos próximos anos nos detectores LIGO e eLISA. Por fim, o procedimento EMGD foi aplicado em um buraco negro de Schwarzschild descrito como na teoria de Dvali-Gomez, um condensado de Bose-Einstein de gravitons leves fracamente interagentes, isso permite estabelecer um novo limite para a tensão das branas fluidas, além disso, para estudar a estabilidade via entropia configuracional de distribuição estelares compactas, como as anãs brancas.

5
  • CYNTHIA MARINA RIVALDO GOMEZ
  • Síntese e Propriedades Físicas de Pontos Quânticos de Haletos e Nano-Heteroestruturas locais sobre Microtubos Semicondutores

  • Orientador : JOSE ANTONIO SOUZA
  • Data: 31/10/2019

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  •             O estudo de novas estratégias para fabricação de nano-microestruturas e suas propriedades físicas é muito importante desde o ponto de vista científico quanto para aplicações tecnológicas. Sistemas semicondutores nano-heteroestruturados baseados em óxidos de metais de transição e de haletos metálicos com estrutura do tipo perovskita têm despertado grande interesse devido a suas importantes propriedades físicas e potenciais aplicações. Neste trabalho, foram sintetizados pontos quânticos (PQs) de perovskita CsPbX3(X = Br, I e Cl) e nano/microestruturas (microtubos e nanofios) de TiO2e ZnO, assim como o estudo de caracterização das suas propriedades físicas isoladas. Além disso, combinamos ambas as famílias de semicondutores decorando o microtubo de TiO2com pontos quânticos formando nano-heteroestruturas locais.

                Inicialmente, a síntese de PQs de perovskita para os três íons de haletos foi realizada usando os métodos de injeção à quente e de recristalização supersaturada. As imagens de microscopia eletrônica de transmissão mostram a formação de nanocristais de CsPbBr3de morfologia cúbica com dimensões em torno de 10 nm, com espaçamento interplanar de 2.45 Å correspondente ao plano cristalino (012). A caracterização das propriedades ópticas por medidas de absorção revelaram a presença de dois gaps de energias correspondentes ao CsPbBr3(2.34 eV) e rutilo-TiO2(2.97 eV).

                Por outro lado, micro/nanoestruturas tubulares de TiO2e ZnO com diferentes configurações (microtubos, nanofios e estruturas tipo core-shell) foram obtidas. Microestruturas ocas foram obtidas pelo processo de oxidação térmica na presença de corrente elétrica. Reportamos uma nova rota para a fabricação de materiais ocos. Esta nova rota de síntese consiste na combinação de processos de oxidação térmica em conjunto com a aplicação de corrente elétrica durante a transição de fase estrutural. Além disso, os resultados revelaram um importante fenômeno físico baseado na transferência de massa colossal através da rede cristalina, grãos e difusão superficial de íons de Ti formando microtubos de TiO2. A transição de fase estrutural do Ti metálico que ocorre em alta temperatura aumenta a mobilidade dos íons de Ti, criando vacâncias no sistema. A corrente elétrica carrega essas vacâncias para a direção interna dos microtubos que se condensam em buracos.

                Por outro lado, nanoestruturas hierárquicas de ZnO também foram estudadas usando a mesma abordagem citada. No caso, a temperatura de oxidação adotada é superior ao ponto de fusão do Zn metálico (TF= 420 °C). Por esta rota, foram obtidas estruturas hierárquicas com nanofios na superfície externa e nanosticks na superfície interna dos microtubos. Durante todo o processo de oxidação térmica, foram realizadas medições in situda resistividade elétrica em função da temperatura para ambos os sistemas. Sugerimos um mecanismo para a formação dessas micro/nanoestruturas combinando o processo de difusão iônica e migração induzida por estresse de íons Zn devido ao estresse compressivo.

                Por último, foram produzidas e estudadas as propriedades físicas das nano-heteroestruturas locais, acoplando os PQs CsPbBr3na superfície do microtubo de TiO2. Foi observado o efeito de coalescência dos QDs quando estão depositados na superfície do microtubo, aumentando suas dimensões para 40 nm. As medidas de fotoluminescência mostram um deslocamento do espectro de emissão para o vermelho, o que confirma o aumento no tamanho dos nanocristais. As medidas de decaimento da fotoluminescência resolvidas no tempo sugerem uma diferença na dinâmica de carga ao comparar as duas amostras isoladas, revelando que há interação entre os PQs de CsPbBr3e a superfície do microtubo, o que confirma a formação de heteroestruturas locais. O microtubo de TiO2decorado com PQs exibe uma grande diminuição na resistividade elétrica, atingindo quase 95% se comparado com o microtubo de TiO2. Esse aumento significativo na condutividade elétrica está associado à transferência de carga dos nanocristais de perovskita para o microtubo semicondutor, que pode ser manipulada de forma a controlar suas propriedades eletrônicas.


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  •             O estudo de novas estratégias para fabricação de nano-microestruturas e suas propriedades físicas é muito importante desde o ponto de vista científico quanto para aplicações tecnológicas. Sistemas semicondutores nano-heteroestruturados baseados em óxidos de metais de transição e de haletos metálicos com estrutura do tipo perovskita têm despertado grande interesse devido a suas importantes propriedades físicas e potenciais aplicações. Neste trabalho, foram sintetizados pontos quânticos (PQs) de perovskita CsPbX3(X = Br, I e Cl) e nano/microestruturas (microtubos e nanofios) de TiO2e ZnO, assim como o estudo de caracterização das suas propriedades físicas isoladas. Além disso, combinamos ambas as famílias de semicondutores decorando o microtubo de TiO2com pontos quânticos formando nano-heteroestruturas locais.

                Inicialmente, a síntese de PQs de perovskita para os três íons de haletos foi realizada usando os métodos de injeção à quente e de recristalização supersaturada. As imagens de microscopia eletrônica de transmissão mostram a formação de nanocristais de CsPbBr3de morfologia cúbica com dimensões em torno de 10 nm, com espaçamento interplanar de 2.45 Å correspondente ao plano cristalino (012). A caracterização das propriedades ópticas por medidas de absorção revelaram a presença de dois gaps de energias correspondentes ao CsPbBr3(2.34 eV) e rutilo-TiO2(2.97 eV).

                Por outro lado, micro/nanoestruturas tubulares de TiO2e ZnO com diferentes configurações (microtubos, nanofios e estruturas tipo core-shell) foram obtidas. Microestruturas ocas foram obtidas pelo processo de oxidação térmica na presença de corrente elétrica. Reportamos uma nova rota para a fabricação de materiais ocos. Esta nova rota de síntese consiste na combinação de processos de oxidação térmica em conjunto com a aplicação de corrente elétrica durante a transição de fase estrutural. Além disso, os resultados revelaram um importante fenômeno físico baseado na transferência de massa colossal através da rede cristalina, grãos e difusão superficial de íons de Ti formando microtubos de TiO2. A transição de fase estrutural do Ti metálico que ocorre em alta temperatura aumenta a mobilidade dos íons de Ti, criando vacâncias no sistema. A corrente elétrica carrega essas vacâncias para a direção interna dos microtubos que se condensam em buracos.

                Por outro lado, nanoestruturas hierárquicas de ZnO também foram estudadas usando a mesma abordagem citada. No caso, a temperatura de oxidação adotada é superior ao ponto de fusão do Zn metálico (TF= 420 °C). Por esta rota, foram obtidas estruturas hierárquicas com nanofios na superfície externa e nanosticks na superfície interna dos microtubos. Durante todo o processo de oxidação térmica, foram realizadas medições in situda resistividade elétrica em função da temperatura para ambos os sistemas. Sugerimos um mecanismo para a formação dessas micro/nanoestruturas combinando o processo de difusão iônica e migração induzida por estresse de íons Zn devido ao estresse compressivo.

                Por último, foram produzidas e estudadas as propriedades físicas das nano-heteroestruturas locais, acoplando os PQs CsPbBr3na superfície do microtubo de TiO2. Foi observado o efeito de coalescência dos QDs quando estão depositados na superfície do microtubo, aumentando suas dimensões para 40 nm. As medidas de fotoluminescência mostram um deslocamento do espectro de emissão para o vermelho, o que confirma o aumento no tamanho dos nanocristais. As medidas de decaimento da fotoluminescência resolvidas no tempo sugerem uma diferença na dinâmica de carga ao comparar as duas amostras isoladas, revelando que há interação entre os PQs de CsPbBr3e a superfície do microtubo, o que confirma a formação de heteroestruturas locais. O microtubo de TiO2decorado com PQs exibe uma grande diminuição na resistividade elétrica, atingindo quase 95% se comparado com o microtubo de TiO2. Esse aumento significativo na condutividade elétrica está associado à transferência de carga dos nanocristais de perovskita para o microtubo semicondutor, que pode ser manipulada de forma a controlar suas propriedades eletrônicas.

6
  • MARCO ANTONIO CUYUBAMBA ESPINOZA
  • Black holes and wormholes in higher-curvature corrected theories of gravity

  • Orientador : OLEXANDR ZHYDENKO
  • Data: 01/11/2019

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7
  • RAFAEL ANTONIO BONILLA SUÁREZ
  • Técnicas de geração holográfica de feixes não difrativos e suas aplicações em sistemas de manipulação óptica

  • Orientador : MARCOS ROBERTO DA ROCHA GESUALDI
  • Data: 07/11/2019

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  • As técnicas holográficas são técnicas interferométrico-difrativas que permitem o registro e a reconstrução de frentes de onda de objetos e feixes ópticos. Nas últimas décadas, o aumento da capacidade de processamento e armazenagem dos microcomputadores, o desenvolvimento de novos dispositivos optoeletrônicos e o surgimento de novos materiais fotossensíveis vem possibilitando a viabilidade dos hologramas gerados por computador e a implementação experimental de sistemas holográficos de registro e reconstrução numéricas e ópticas de geração de ondas e feixes ópticos especiais. Particularmente, a geração experimental de feixes ópticos não-difrativos via técnicas holográficas (por exemplo, feixes de Bessel, feixes de Mathieu, feixes Parabólicos, feixes de Airy e a superposição destes feixes) têm despertado grandes perspectivas de utilização em sistemas de manipulação óptica, particularmente, pinças ópticas e sistemas de ’raios trator’ nas áreas biológicas e nanotecnologia. Neste trabalho estudamos teórica e experimentalmente as técnicas de geração de hologramas computacionais de amplitude e fase implementadas em sistemas de modulação para geração destes feixes de forma cada vez mais optimizada gerando feixes de alta qualidade óptica. E assim, desenvolvemos um sistema de manipulação e captura óptica holográfica, pinça óptica holográfica (holographic optical tweezer), que utiliza feixes não-difrativos (e/ou matriz de feixes de não-difrativos). Os resultados obtidos estão de acordo com as previsões teóricas e abrem novas possibilidades para aplicações de força controlada em manipulação óptica de micro e nano-partículas.


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  • As técnicas holográficas são técnicas interferométrico-difrativas que permitem o registro e a reconstrução de frentes de onda de objetos e feixes ópticos. Nas últimas décadas, o aumento da capacidade de processamento e armazenagem dos microcomputadores, o desenvolvimento de novos dispositivos optoeletrônicos e o surgimento de novos materiais fotossensíveis vem possibilitando a viabilidade dos hologramas gerados por computador e a implementação experimental de sistemas holográficos de registro e reconstrução numéricas e ópticas de geração de ondas e feixes ópticos especiais. Particularmente, a geração experimental de feixes ópticos não-difrativos via técnicas holográficas (por exemplo, feixes de Bessel, feixes de Mathieu, feixes Parabólicos, feixes de Airy e a superposição destes feixes) têm despertado grandes perspectivas de utilização em sistemas de manipulação óptica, particularmente, pinças ópticas e sistemas de ’raios trator’ nas áreas biológicas e nanotecnologia. Neste trabalho estudamos teórica e experimentalmente as técnicas de geração de hologramas computacionais de amplitude e fase implementadas em sistemas de modulação para geração destes feixes de forma cada vez mais optimizada gerando feixes de alta qualidade óptica. E assim, desenvolvemos um sistema de manipulação e captura óptica holográfica, pinça óptica holográfica (holographic optical tweezer), que utiliza feixes não-difrativos (e/ou matriz de feixes de não-difrativos). Os resultados obtidos estão de acordo com as previsões teóricas e abrem novas possibilidades para aplicações de força controlada em manipulação óptica de micro e nano-partículas.

8
  • GIOVANE DE SOUZA SILVA
  • Cenários altamente preditivos para a simetria de reflexão mi-tau para neutrinos

  • Orientador : CELSO CHIKAHIRO NISHI
  • Data: 10/12/2019

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  • Vários experimentos nas últimas décadas forneceram a medição de todos os ângulos de mistura e das diferenças de massas ao quadrado dos neutrinos. Mas ainda não sabemos a escala absoluta de massa, o valor da fase de violação de CP de Dirac $\delta$, o octante do ângulo de mistura atmosférico $\theta_{23}$, o ordenamento de massa dos neutrinos e, caso de os neutrinos sejam de Majorana, as duas fases de Majorana.
    Simetrias de sabor podem nos ajudar a entender a estrutura da mistura dos neutrinos e possivelmente fazer previsões sobre os parâmetros desconhecidos.
    Estudamos o uso da simetria de reflexão $\mu-\tau$ que leva a valores máximos para a fase de violação de CP de Dirac e o ângulo de mistura atmosférico, valores estes que são indicados pelos experimentos atuais.
    Contudo, apenas com esta simetria, não é possível fazer mais previsões para, por exemplo, estabelecer o valor da escala absoluta dos neutrinos.
    Sendo assim, o objetivo desta tese é procurar maneiras de aumentar o poder preditivo de modelos com a simetria de reflexão $\mu-\tau$.
    Construímos um modelo altamente preditivo no setor dos neutrinos adicionando  uma simetria abeliana de maneira a gerar um zero de textura em adição à estrutura da simetria de reflexão $\mu-\tau$.
    Com esta redução de parâmetros, é possível prever a escala absoluta de massa. No setor de neutrinos pesados, há apenas dois parâmetros livres que são adicionalmente restringidos para que haja a geração correta da assimetria bariônica primordial.
    Esta assimetria é calculada usando-se equações de Boltzmann, que são estudadas nesta tese, incluindo efeitos de sabor que são importantes na presença da simetria de reflexão $\mu-\tau$.


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  • Vários experimentos nas últimas décadas forneceram a medição de todos os ângulos de mistura e das diferenças de massas ao quadrado dos neutrinos. Mas ainda não sabemos a escala absoluta de massa, o valor da fase de violação de CP de Dirac $\delta$, o octante do ângulo de mistura atmosférico $\theta_{23}$, o ordenamento de massa dos neutrinos e, caso de os neutrinos sejam de Majorana, as duas fases de Majorana.
    Simetrias de sabor podem nos ajudar a entender a estrutura da mistura dos neutrinos e possivelmente fazer previsões sobre os parâmetros desconhecidos.
    Estudamos o uso da simetria de reflexão $\mu-\tau$ que leva a valores máximos para a fase de violação de CP de Dirac e o ângulo de mistura atmosférico, valores estes que são indicados pelos experimentos atuais.
    Contudo, apenas com esta simetria, não é possível fazer mais previsões para, por exemplo, estabelecer o valor da escala absoluta dos neutrinos.
    Sendo assim, o objetivo desta tese é procurar maneiras de aumentar o poder preditivo de modelos com a simetria de reflexão $\mu-\tau$.
    Construímos um modelo altamente preditivo no setor dos neutrinos adicionando  uma simetria abeliana de maneira a gerar um zero de textura em adição à estrutura da simetria de reflexão $\mu-\tau$.
    Com esta redução de parâmetros, é possível prever a escala absoluta de massa. No setor de neutrinos pesados, há apenas dois parâmetros livres que são adicionalmente restringidos para que haja a geração correta da assimetria bariônica primordial.
    Esta assimetria é calculada usando-se equações de Boltzmann, que são estudadas nesta tese, incluindo efeitos de sabor que são importantes na presença da simetria de reflexão $\mu-\tau$.

9
  • GEORGE JOSÉ MARTINS ZILIOTI
  • Cosmologias com Decaimento do Vácuo

  • Orientador : GERMAN LUGONES
  • Data: 13/12/2019

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  • O modelo ΛCDM é atualmente a melhor proposta para explicar as observações cós- micas, porém o principal candidato à energia escura, Λ, possui vários problemas funda- mentais, como o problema da coincidência e o da constante cosmológica.
    Motivado por esses problemas apresentamos alguns resultados referentes à classe de modelos de Λ variável. No primeiro desses modelos, com Λ proporcional à potências de H, mostramos como os problemas são aliviados, tanto sem quanto com a presença da curvatura κ.
    No segundo desses modelos, com Λ ∝ a−2, estudamos especificamente a chamada tensão SNe-CMB, que é uma discrepância nos valores medidos da curvatura pelas super- novas, que indicam um universo fechado, e pela radiação cósmica de fundo, que prefere um universo plano. Mostramos como essa diferença pode ser um efeito do decaimento do vácuo.
    Por fim, analisamos um modelo onde o valor observado da constante cosmológica hoje é resultado de um campo escalar preso no falso vácuo de seu potencial, cuja transição para o verdadeiro vácuo ainda esta para se realizar através do processo de tunelamento quântico, que foi estudado na aproximação de parede fina.


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  • O modelo ΛCDM é atualmente a melhor proposta para explicar as observações cós- micas, porém o principal candidato à energia escura, Λ, possui vários problemas funda- mentais, como o problema da coincidência e o da constante cosmológica.
    Motivado por esses problemas apresentamos alguns resultados referentes à classe de modelos de Λ variável. No primeiro desses modelos, com Λ proporcional à potências de H, mostramos como os problemas são aliviados, tanto sem quanto com a presença da curvatura κ.
    No segundo desses modelos, com Λ ∝ a−2, estudamos especificamente a chamada tensão SNe-CMB, que é uma discrepância nos valores medidos da curvatura pelas super- novas, que indicam um universo fechado, e pela radiação cósmica de fundo, que prefere um universo plano. Mostramos como essa diferença pode ser um efeito do decaimento do vácuo.
    Por fim, analisamos um modelo onde o valor observado da constante cosmológica hoje é resultado de um campo escalar preso no falso vácuo de seu potencial, cuja transição para o verdadeiro vácuo ainda esta para se realizar através do processo de tunelamento quântico, que foi estudado na aproximação de parede fina.

2018
Dissertações
1
  • THIAGO HENRIQUE DELFINO SANTOS
  • Geração de Estados da Luz com Compressão de Ruído nos Operadores de Stokes
  • Orientador : LUCIANO SOARES DA CRUZ
  • Data: 19/02/2018

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2
  • WELLINGTON LUIZ RIBEIRO
  • Evolution of a 1D Bipartite Fermionic Chain Under Influence of a Phenomenological Dephasing
  • Data: 12/03/2018

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3
  • RAQUEL MALTA NUNES DE ALMEIDA
  • Study of axion-like particles signals at the Cherenkov Telescope Array
  • Orientador : MARCELO AUGUSTO LEIGUI DE OLIVEIRA
  • Data: 23/04/2018

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4
  • IAN BERNARDES BARCELLOS
  • Black holes and the generalized second law of thermodynamics
  • Orientador : ANDRE GUSTAVO SCAGLIUSI LANDULFO
  • Data: 30/05/2018

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5
Teses
1
  • DANIEL ALBERTO CAMARGO VARGAS
  • Phenomenology of Models with New Fermions and Dark Matter Candidates
  • Orientador : ALEX GOMES DIAS
  • Data: 23/02/2018

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2
3
4
  • ALVARO ANDRES CIFUENTES GARCIA
  • Processos fora do equilíbrio em sistemas quânticos controlados por campos externos
  • Orientador : FERNANDO LUIS DA SILVA SEMIAO
  • Data: 01/03/2018

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5
  • KAONAN CAMPOS MICADEI BUENO
  • Efeitos das correlações quânticas no fluxo de calor de sistemas microscópicos
  • Orientador : ROBERTO MENEZES SERRA
  • Data: 25/04/2018

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6
  • SANTIAGO ROSSEVELT CUSTODIO FERNANDEZ
  • Estudo de metamateriais e metasuperfícies e suas possibilidades como sistemas moduladores espaciais ópticos para holografia

  • Orientador : MARCOS ROBERTO DA ROCHA GESUALDI
  • Data: 03/10/2018

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7
  • PATRICE AUDIBERT CAMATI
  • Thermodynamics of Information at the Quantum Scale

  • Orientador : ROBERTO MENEZES SERRA
  • Data: 05/11/2018

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2017
Dissertações
1
  • VANDERSON BALIEIRO
  • Corrente de polarização e tempo de relaxamento em meios condutores
  • Orientador : FRANCISCO EUGENIO MENDONCA DA SILVEIRA
  • Data: 22/02/2017

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2
  • IVAN MEDINA
  • Uso de qubits ópticos no protocolo de teletransporte controlado
  • Orientador : FERNANDO LUIS DA SILVA SEMIAO
  • Data: 23/02/2017

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3
  • MONÃ HEGEL BENETTI
  • Efeito Skin no Dínamo de Ponomarenko
  • Orientador : FRANCISCO EUGENIO MENDONCA DA SILVEIRA
  • Data: 24/02/2017

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4
  • WALLACE SANTOS TEIXEIRA
  • Estudo do Desacoplamento Dinâmico de Sistemas Quânticos em Cenários Físicos Variados
  • Orientador : FERNANDO LUIS DA SILVA SEMIAO
  • Data: 19/09/2017

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5
  • FELIPE GARCIA KEN KAMIYA
  • Efeitos de Interação Não-Padrão na Propagação de Neutrinos no Experimento DUNE
  • Orientador : CELIO ADREGA DE MOURA JUNIOR
  • Data: 02/10/2017

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6
  • JEAN DE SOUZA MATIAS
  • Crystal Electric Field Effect in Non-Conventional Structures
  • Orientador : RAQUEL DE ALMEIDA RIBEIRO
  • Data: 31/10/2017

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7
  • MARCELO SANTOS HONORIO
  • Modelos Análogos de Gravitação Semi-Clássica usando Circuitos Supercondutores
  • Orientador : ANDRE GUSTAVO SCAGLIUSI LANDULFO
  • Data: 31/10/2017

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8
  • JOÃO LUCAS MIQUELETO REIS
  • Buracos Negros, Entropia e Emaranhamento
  • Orientador : ANDRE GUSTAVO SCAGLIUSI LANDULFO
  • Data: 29/11/2017

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9
  • HENRIQUE FERREIRA DOS SANTOS
  • Estudo de grafite natural através de espectroscopia Raman e transporte elétrico
  • Orientador : ANA MELVA CHAMPI FARFAN
  • Data: 19/12/2017

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Teses
1
  • DAVID ROMERO ABAD
  • Search for massive resonances decaying into pairs of boosted bosons in missing energy plus jet final state at sqrt (s) = 13 TeV
  • Orientador : EDUARDO DE MORAES GREGORES
  • Data: 31/01/2017

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2
  • JOSÉ ANTONIO DA SILVA NETO
  • GRAVITAÇÃO F(R) COM TORÇÃO E VIOLAÇÃO DE LORENTZ: CENÁRIOS NATURAIS PARA NOVOS ESPINORES SINGULARES
  • Orientador : ROLDAO DA ROCHA JUNIOR
  • Data: 13/02/2017

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3
  • MICHAEL CABRERA BAEZ
  • Fundamental electronic and magnetic interactions in the cage compounds RT2Zn20 (R=Y, Gd, Yb, T=Fe, Co)
  • Orientador : MARCOS DE ABREU AVILA
  • Data: 20/02/2017

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4
  • ROGÉRIO TEIXEIRA CAVALCANTI
  • Aspects of black hole physics beyond general relativity: extra dimensions, horizon wave function and applications
  • Orientador : ROLDAO DA ROCHA JUNIOR
  • Data: 09/03/2017

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5
  • KELVYN PATERSON SOUSA DE BRITO
  • Espinores sobre o bulk e em dimensões compactificadas
  • Orientador : ROLDAO DA ROCHA JUNIOR
  • Data: 01/06/2017

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6
  • INDIRA SARIMA VARGAS YEPES
  • Técnicas de Interferometria e Microscopia Holográfica Aplicadas na Análise de Feixes Ópticos e Micro-estruturas
  • Orientador : MARCOS ROBERTO DA ROCHA GESUALDI
  • Data: 17/07/2017

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7
  • JUAN CAMILO ALVAREZ QUICENO
  • Ab initio study of advanced materials: The cases of FeGa3 and Borophene
  • Orientador : GUSTAVO MARTINI DALPIAN
  • Data: 25/08/2017

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8
  • CARLOS ANDRES PALECHOR IPIA
  • Deformações e invariâncias em modelos supersimétricos em três e quatro dimensões espaçotemporais
  • Orientador : ALYSSON FABIO FERRARI
  • Data: 29/09/2017

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9
  • ALBA MARCELA HERRERA TRUJILLO
  • Quantum heat engines and energy fluctuations in many body systems
  • Orientador : ROBERTO MENEZES SERRA
  • Data: 09/11/2017

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10
11
  • LUIS ALEX HUAHUACHAMPI MAMANI
  • Quasinormal modes and holographic QCD in Gauge/Gravity duality
  • Orientador : VILSON TONIN ZANCHIN
  • Data: 15/12/2017

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2016
Dissertações
1
  • EMERSSON EDUARDO ESPINOSA VÉLEZ
  • Síntese e Estudo das Propriedades Estruturais, Morfológicas e Elétricas do Composto Bi25FeO39 e suas Potenciais Aplicações
  • Orientador : JOSE ANTONIO SOUZA
  • Data: 11/04/2016

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2
  • ROBINSON FRANCO ALVAREZ
  • Dinâmica de gliomas e possíveis tratamentos
  • Orientador : ROBERTO VENEGEROLES NASCIMENTO
  • Data: 27/07/2016

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3
  • VITOR PRESTES LUZIO
  • Uso de detectores de radiação de fluorescência atmosférica no estudo de raios cósmicos de ultra-alta energia
  • Orientador : MARCELO AUGUSTO LEIGUI DE OLIVEIRA
  • Data: 29/07/2016

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4
  • ANGEL DAVID MASA DOMINGUEZ
  • Buracos negros regulares e outros objetos compactos eletricamente carregados
  • Orientador : VILSON TONIN ZANCHIN
  • Data: 16/12/2016

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Teses
1
  • LUIZ HENRIQUE DE CAMPOS BORGES
  • Efeitos de violação de Lorentz não-mínima na Eletrodinâmica Quântica
  • Orientador : ALYSSON FABIO FERRARI
  • Data: 25/02/2016

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2
  • ROY DANIEL ALVA NAVARRO
  • Signals of New Physics at the LHC and Colliders of Future Generation
  • Orientador : JOSE KENICHI MIZUKOSHI
  • Data: 15/03/2016

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3
  • TIAGO BARBIN BATALHÃO
  • Avanços teóricos e experimentais em Termodinâmica Quântica
  • Orientador : ROBERTO MENEZES SERRA
  • Data: 29/08/2016

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4
  • ANDRES ARTURO GOMEZ QUINTO
  • Effective Superpotential and the Renormalization Group Equation in a Supersymmetric Chern-Simons-Matter Model in the Superfield Formalism
  • Orientador : ALYSSON FABIO FERRARI
  • Data: 13/10/2016

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2015
Dissertações
1
  • CYNTHIA MARINA RIVALDO GOMEZ
  • Nano/micro estruturas hierárquicas de ZnO: síntese, propriedades morfológicas, estruturais e de transporte elétrico
  • Orientador : JOSE ANTONIO SOUZA
  • Data: 02/03/2015

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2
  • RAFAEL ANTONIO BONILLA SUÁREZ
  • Estudo de Feixes de Airy e sua geração experimental via métodos holográficos
  • Orientador : MARCOS ROBERTO DA ROCHA GESUALDI
  • Data: 09/04/2015

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3
  • ALEXANDER PÉREZ SOTO
  • Tunelamento de estados na superfície de isolantes topológicos
  • Orientador : MARCOS ROBERTO DA SILVA TAVARES
  • Data: 30/04/2015

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4
  • PIERRE MARIE ANTOINE LEITE NAZÉ
  • Tempos de primeira-passagem como medida de informação em sistemas fracamente caóticos
  • Orientador : ROBERTO VENEGEROLES NASCIMENTO
  • Data: 30/04/2015

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5
  • OTON HENRIQUE MARCORI
  • Gravitação semiclássica, decoerência e a transição quântico-clássico
  • Orientador : ANDRE GUSTAVO SCAGLIUSI LANDULFO
  • Data: 22/05/2015

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6
  • JÉSSICA SANTIAGO SILVA
  • Gravitação semiclássica e um estudo do efeito Hawking e de suas consequências
  • Orientador : ANDRE GUSTAVO SCAGLIUSI LANDULFO
  • Data: 01/06/2015

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7
  • CRISTIAN DAVID RUIZ CARVAJAL
  • Modelos com Partículas tipo Áxion e o Mecanismo Seesaw Inverso
  • Orientador : ALEX GOMES DIAS
  • Data: 11/06/2015

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8
  • BRUNO PIRES SIQUEIRA
  • Efeitos inerciais sobre a instabilidade de tearing em plasmas resistivos
  • Orientador : FRANCISCO EUGENIO MENDONCA DA SILVEIRA
  • Data: 19/08/2015

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9
  • DEISY VIVIANA ARISTIZÁBAL GIRALDO
  • Crescimento e caracterização de monocristais da série RNiSi3 (R=terra rara)
  • Orientador : MARCOS DE ABREU AVILA
  • Data: 24/08/2015

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10
  • ARMANDO FERNANDES DA SILVA
  • Condensação do Táquion na Teoria de Campos de Cordas Bosônicas
  • Orientador : EVER ALDO ARROYO MONTERO
  • Data: 09/10/2015

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Teses
1
  • PAULO CÉSAR CÁRDENAS MONTOYA
  • Dinâmica e Não-Markovianidade de Qubits em Circuitos Supercondutores com Linhas de Transmissão Acopladas
  • Orientador : FERNANDO LUIS DA SILVA SEMIAO
  • Data: 02/04/2015

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2
  • FABIAN ENRIQUE NIMA RAMIREZ
  • Estudo de Sistemas com Propriedades Físicas Fortemente Correlacionadas
  • Orientador : JOSE ANTONIO SOUZA
  • Data: 29/04/2015

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3
  • RICARDO CALISTER
  • Evolução de estruturas via função de distribuição de partículas
  • Orientador : MAXIMILIANO UJEVIC TONINO
  • Data: 11/06/2015

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4
  • ELIO THIZAY MAGNAVITA OLIVEIRA
  • Crescimento e Caracterização do Composto Zintl Yb11AISb9
  • Orientador : RAQUEL DE ALMEIDA RIBEIRO
  • Data: 18/08/2015

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5
  • VICTOR RAPHAEL DE CASTRO MOURÃO ROQUE
  • Simulações hidrodinâmicas relativísticas da transição de fase cosmológica quark-hadron
  • Orientador : GERMAN LUGONES
  • Data: 28/08/2015

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6
  • ANDRE MARTORANO KUERTEN
  • Novos Aspectos de Modelos de Branas, Cordas Negras e a Estabilidade da Brana Taquiônica
  • Orientador : ROLDAO DA ROCHA JUNIOR
  • Data: 09/10/2015

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7
  • JADER PEREIRA DOS SANTOS
  • Uso de luz quantizada para controle e medida em sistemas atômicos e moleculares
  • Orientador : FERNANDO LUIS DA SILVA SEMIAO
  • Data: 06/11/2015

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8
  • CÉSAR AUGUSTO BERNARDES
  • Search for Narrow Resonances in Proton-Proton Collisions at ?s=8 TeV Decaying to Z and Higgs Bosons in the Two Tau Leptons and a Merged Jet Pair Final State
  • Orientador : PEDRO GALLI MERCADANTE
  • Data: 18/12/2015

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2014
Dissertações
1
  • DANIEL ALBERTO CAMARGO VARGAS
  • New fermions in a model with symetry SU(3)SU(2)U(1)Z4
  • Orientador : ALEX GOMES DIAS
  • Data: 30/01/2014

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2
  • ANDRÉ MANZONI DE LIMA
  • Mecânica Quântica e teoria de campos com não comutatividade de Spin
  • Orientador : ALYSSON FABIO FERRARI
  • Data: 31/01/2014

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3
  • MICHAEL CABRERA BAEZ
  • Crescimento e caracterização de monocristais dos sistemas intermetálicos MGa3 (M=Fe, Co) e YIn3
  • Orientador : MARCOS DE ABREU AVILA
  • Data: 31/01/2014

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4
  • SANTIAGO ROSSEVELT CUSTODIO FERNANDEZ
  • Modos que não decaem lineares e não-lineares em uma grade periódica um-dimensional de dissipações espacialmente localizadas
  • Orientador : VALERY SHCHESNOVICH
  • Data: 05/02/2014

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5
  • JOHN DAVID GOMEZ AGUIRRE
  • Estudo do sinal da produção de ressonâncias massivas decaindo em pares de bósons de gauge no dector CMS no LHC
  • Orientador : PEDRO GALLI MERCADANTE
  • Data: 06/02/2014

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6
  • ALVARO ANDRES CIFUENTES GARCIA
  • Estudo de um modelo quântico para canais iônicos
  • Orientador : FERNANDO LUIS DA SILVA SEMIAO
  • Data: 27/02/2014

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7
  • MARCO ANTONIO CUYUBAMBA ESPINOZA
  • Pertubações de buracos negros em análogo acústico
  • Orientador : OLEXANDR ZHYDENKO
  • Data: 06/03/2014

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8
  • RODRIGO ADRIANO THOMAS
  • Geração de estados quânticos de polarização da luz por sistemas atômicos multiníveis
  • Orientador : LUCIANO SOARES DA CRUZ
  • Data: 07/03/2014

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9
  • ALLAN GONÇALVES DA SILVA
  • O modelo de Randall - Sundrum e generalizações
  • Orientador : ROLDAO DA ROCHA JUNIOR
  • Data: 13/03/2014

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10
  • IGOR ALLAIN BERNARDI
  • Buracos negros nas métricas de casadio-fabbri-mazzacurati
  • Orientador : ROLDAO DA ROCHA JUNIOR
  • Data: 14/03/2014

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11
  • VICTOR GABRIEL NAVARRO SERNA
  • Efeito de Zeno quântico em condensados de Bose-Einstein.
  • Orientador : VALERY SHCHESNOVICH
  • Data: 19/03/2014

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12
  • JHON ANDERSSON ROSERO GIL
  • Decaimento eletrofraco da matéria de quarks no interior das estrelas de nêutrons
  • Orientador : GERMAN LUGONES
  • Data: 10/04/2014

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13
  • JAVIER QUISPE MAMANI
  • Determinação da linha de tensão em interfaces trifásicas através de simulações atomísticas

  • Orientador : CAETANO RODRIGUES MIRANDA
  • Data: 25/04/2014

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14
  • AMERICO ORCCOHUARANCCA NINA
  • Controle de Ressonâncias de Fano na Condutância de Caixas Quânticas Bidimensionais baseadas no 2DEG de GaAs
  • Orientador : GUSTAVO MICHEL MENDOZA LA TORRE
  • Data: 01/08/2014

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15
  • VLADIVOSTOK FRANZ SUXO MAMANI
  • Eletroosmosis em nano canais via Simulações Atomísticas e Rede de Boltzmann
  • Orientador : CAETANO RODRIGUES MIRANDA
  • Data: 04/08/2014

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16
  • CARLOS MARIO RIVERA RUIZ
  • O papel das correlações não clássicas e interações coerentes no protocolo de discriminação não ambígua de estados quânticos
  • Orientador : ROBERTO MENEZES SERRA
  • Data: 26/08/2014

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17
  • JUAN DIEGO ACEVEDO PALACIO
  • Proposta para implementação de uma máquina térmica quântica de um qubit
  • Orientador : ROBERTO MENEZES SERRA
  • Data: 27/08/2014

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18
  • RUBENS PEREIRA COSTA JUNIOR
  • Efeito combinado da relaxação da corrente e de uma camada de corrente-vórtice sobre a instabilidade magneto-rotacional
  • Orientador : FRANCISCO EUGENIO MENDONCA DA SILVEIRA
  • Data: 24/09/2014

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19
  • HORUS IBRAHIM ORLANDI
  • Efeito da relaxação da corrente sobre a instabilidade de uma coluna de plasma com perfil parabólico na aproximação não indutiva
  • Orientador : FRANCISCO EUGENIO MENDONCA DA SILVEIRA
  • Data: 30/09/2014

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20
  • CARLOS IVÁN HENAO OSORIO
  • Robustness against Noise and Efficiency of Two-Way Quantum Key Distribution Protocols
  • Orientador : ROBERTO MENEZES SERRA
  • Data: 10/11/2014

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21
  • TATIANE PEREIRA DOS SANTOS
  • Assinaturas de dinâmicas clássicas em densidades locais de bilhares quânticos
  • Orientador : GUSTAVO MICHEL MENDOZA LA TORRE
  • Data: 13/11/2014

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22
  • ALEXANDER RAUL NAUPA ROQUE
  • Produção e caracterização de nanoestruturas de manganitas por hidrotermal
  • Orientador : MARCIA TSUYAMA ESCOTE
  • Data: 09/12/2014

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Teses
1
  • TÁRCIO DE ALMEIDA VIEIRA
  • Controle, geração e análise de feixes não-difrativos usando técnicas holográficas e meios fotorrefrativos
  • Orientador : MARCOS ROBERTO DA ROCHA GESUALDI
  • Data: 27/03/2014

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2
  • GUSTAVO CIPOLAT COLVERO
  • Simulação numérica de evolução interna de estrelas compactas
  • Orientador : GERMAN LUGONES
  • Data: 15/08/2014

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3
  • THAMIRES ANDRADE LIMA
  • Pico de Bóson e transições dinâmicas em água? confinada em aminoácidos
  • Orientador : HERCULANO DA SILVA MARTINHO
  • Data: 31/10/2014

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2013
Dissertações
1
  • JULIÁN ANDRÉS VARGAS GRAJALES
  • Decoerência em qubits de Majorana: estudo de estado de borda em fios quânticos
  • Orientador : EDUARDO PERES NOVAIS DE SA
  • Data: 22/01/2013

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2
  • ALBA MARCELA HERRERA TRUJILLO
  • Um atalho para evolução quântica adiabática e correlações não-clássica sobre decoerência
  • Orientador : ROBERTO MENEZES SERRA
  • Data: 14/02/2013

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3
  • LUIS ALBERTO TORRES QUISPE
  • Preparação, caracterização e estudo de amostras com n=1,2,...,5 camadas de grafeno obtidas a partir de grafite tratado com H2SO4
  • Orientador : ANA MELVA CHAMPI FARFAN
  • Data: 15/02/2013

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4
  • MELISSA ESTHER MALDONADO CANTILLO
  • Excitações coletivas em mono e multi camadas de grafeno.
  • Orientador : MARCOS ROBERTO DA SILVA TAVARES
  • Data: 05/03/2013

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5
  • ROBERTO RODRIGUES MOREIRA
  • Fenomenologia de novos férmions tipo-vetor em extensões do MSSM
  • Orientador : JOSE KENICHI MIZUKOSHI
  • Data: 07/03/2013

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6
  • INDIRA SARIMA VARGAS YEPES
  • Registro e reconstrução óptica de hologramas dinâmicos usando dispositivos opto-eletrônicos.
  • Orientador : MARCOS ROBERTO DA ROCHA GESUALDI
  • Data: 27/03/2013

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7
  • JÉSSICA GLÓRIA BATISTA LENZI
  • Efeitos relativísticos em ressonâncias Spin-Órbita
  • Orientador : MAXIMILIANO UJEVIC TONINO
  • Data: 29/05/2013

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8
  • KAONAN CAMPOS MICADEI BUENO
  • Interações coerentes e limites termodinâmicos em metrologia quântica
  • Orientador : ROBERTO MENEZES SERRA
  • Data: 18/07/2013

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9
  • JUAN CAMILO ALVAREZ QUICENO
  • Estudo de primeiros princípios do isolante WO3: Propriedades de Bulk
  • Orientador : GUSTAVO MARTINI DALPIAN
  • Data: 29/08/2013

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10
  • CARLOS ANDRES PALECHOR IPIA
  • Teoria de campos com supersimetria deformada em três dimensões espaçotemporais
  • Orientador : ALYSSON FABIO FERRARI
  • Data: 26/09/2013

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11
  • MAWIN JAVIER MARTINEZ JIMENEZ
  • Caracterização de moléculas orgânicas de baixo peso molecular e aplicação em OLEDs
  • Orientador : ADRIANO REINALDO VICOTO BENVENHO
  • Data: 26/09/2013

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12
  • DIANA MERCEDES MENESES GUSTIN
  • Propriedades de transporte, resolvido em Spin, em estruturas de siliceno
  • Orientador : MARCOS ROBERTO DA SILVA TAVARES
  • Data: 10/10/2013

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13
  • ROBINSON LONGAS BEDOYA
  • Desvio da textura mínima das matrizes de massa dos léptons com uma S3
  • Orientador : ALEX GOMES DIAS
  • Data: 09/12/2013

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14
  • ROBERTO CESAR TSUKINO
  • Geração de estados quânticos da luz por mistura de quatro ondas
  • Orientador : LUCIANO SOARES DA CRUZ
  • Data: 18/12/2013

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Teses
1
  • CESAR ENRIQUE PEREZ VILLEGAS
  • Excitações coletivas e de partícula independente em fios quânticos acoplados baseados em grafeno
  • Orientador : MARCOS ROBERTO DA SILVA TAVARES
  • Data: 26/04/2013

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2
  • LUCAS STORI DE LARA
  • Estudo de nanopartículas em interfaces fluido/fluido via dinâmica molecular: aplicações às tecnologias do Petróleo
  • Orientador : CAETANO RODRIGUES MIRANDA
  • Data: 07/06/2013

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3
  • JOSÉ DOMINGO ARBANIL VELA
  • Estrelas compactas eletricamente carregadas e limite quaseburacos negros
  • Orientador : VILSON TONIN ZANCHIN
  • Data: 01/11/2013

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4
5
  • LUIS ISMAEL ASMAT LOPEZ
  • Tunelamento quântico em sistemas de baixa dimensionalidade baseados em GaAs e Grafeno
  • Orientador : GUSTAVO MICHEL MENDOZA LA TORRE
  • Data: 27/11/2013

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2012
Dissertações
1
  • TIAGO SOUZA DOS ANJOS
  • Busca por sinais de dimensões extras universais no experimento CMS do LHC: Estudo do canal Elétron-Múon
  • Orientador : EDUARDO DE MORAES GREGORES
  • Data: 09/02/2012

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2
  • CÉSAR AUGUSTO BERNARDES
  • Busca por dimensões extras universais no detector CMS do LHC: O canal com dois múons de mesma carga.
  • Orientador : PEDRO GALLI MERCADANTE
  • Data: 29/02/2012

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3
  • ALEX SANDRO DE JESUS CORREA
  • Fase relativa entre um par de sóliton de condensados de Bose-Einstein propagando-se e a descrição do parâmetro de ordem
  • Orientador : VALERY SHCHESNOVICH
  • Data: 29/03/2012

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4
  • FELIPE MACEDO KOPEL
  • Influência da dinâmica clássica nos processos de tunelamento em bilhares quânticos baseados no 2DEG.
  • Orientador : GUSTAVO MICHEL MENDOZA LA TORRE
  • Data: 29/03/2012

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5
  • JEYNER CASTRO CARDONA
  • A estrutura não-perturbativa do vértice do quark - glúon e da amplitude de espalhamento do quark - ghost
  • Orientador : ARLENE CRISTINA AGUILAR
  • Data: 23/08/2012

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6
  • DANIEL ANTONIO LOPEZ DELGADO
  • Correção quântica de erros com um código de superfície em um ambiente correlacionado
  • Orientador : EDUARDO PERES NOVAIS DE SA
  • Data: 28/08/2012

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7
  • ANDRES ARTURO GOMEZ QUINTO
  • Funções do grupo de renormalização em uma Teoria Supersimétrica de Chern-Simons.
  • Orientador : ALYSSON FABIO FERRARI
  • Data: 19/09/2012

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8
  • EDUARDO HENRIQUE MATOS MASCHIO
  • Conversão paramétrica de frequências em eletrodinâmica quântica de circuitos
  • Orientador : ROBERTO MENEZES SERRA
  • Data: 26/09/2012

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9
  • PEDRO HENRIQUE GUIMARÃES DOS SANTOS
  • Resfriamento eletromagnético em E.Q. de circuitos
  • Orientador : ROBERTO MENEZES SERRA
  • Data: 05/12/2012

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Teses
1
  • TAIZA ALISSUL SAUER DO CARMO
  • Transição de fase Hádrons-Quarks em protoestrelas de Nêutrons
  • Orientador : GERMAN LUGONES
  • Data: 10/02/2012

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2
  • JONAS MAZIERO
  • Quantificação, dinâmica, testemunho e aplicações da discórdia quântica.
  • Orientador : ROBERTO MENEZES SERRA
  • Data: 15/02/2012

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3
  • PATRICIA REBELLO TELES
  • Física além do Modelo Padrão no setor eletrofraco: Acoplamentos quárticos anômalos com fusão de bósons vetoriais FCNC no Modelo SU(3)C Ä SU(3)L Ä U(1)X
  • Orientador : JOSE KENICHI MIZUKOSHI
  • Data: 14/09/2012

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2011
Dissertações
1
  • HERBERT ALEXIS CALLER GUZMAN
  • Correlações não clássicas e fenômenos críticos
  • Orientador : ROBERTO MENEZES SERRA
  • Data: 09/02/2011

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2
  • FABIAN ENRIQUE NIMA RAMIREZ
  • Estudo das propriedades termodinâmicas e de transportes elétrico em manganitas.
  • Orientador : JOSE ANTONIO SOUZA
  • Data: 28/02/2011

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3
  • ISIS VASCONCELOS DE BRITO
  • Microscopia holográfica fotorrefrativa aplicada na análise de sistemas microestruturados.
  • Orientador : MARCOS ROBERTO DA ROCHA GESUALDI
  • Data: 28/02/2011

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4
  • ROY DANIEL ALVA NAVARRO
  • Estudo de bósons vetoriais dos modelos Higgsless no International Lenear Collider
  • Orientador : JOSE KENICHI MIZUKOSHI
  • Data: 11/04/2011

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5
  • IURI BARANOV PEREIRA RAYMUNDO
  • Estudos de equações de estado exóticas em cosmologia
  • Orientador : MAXIMILIANO UJEVIC TONINO
  • Data: 29/06/2011

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6
  • BRUNO FIGUEIREDO BARTOLONI
  • Transição abrupta da dinâmica em um bilhar quântico usada para determinar o limite quântico-clássico
  • Orientador : GUSTAVO MICHEL MENDOZA LA TORRE
  • Data: 09/12/2011

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Teses
1
  • JAQUELINE MORGAN
  • Pertubações e modos quasenormais de buracos negros AdS.
  • Orientador : VILSON TONIN ZANCHIN
  • Data: 29/09/2011

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2010
Dissertações
1
  • RICARDO CALISTER
  • Sobre algumas soluções das equações de Einstein com constante cosmológica
  • Orientador : MAXIMILIANO UJEVIC TONINO
  • Data: 23/03/2010

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2
  • TÁRCIO DE ALMEIDA VIEIRA
  • Áxicons fotorrefrativos: Estudo de efeitos fotoinduzidos por feixe de Bessel em cristais fotorrefrativos
  • Orientador : MARCOS ROBERTO DA ROCHA GESUALDI
  • Data: 29/03/2010

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3
  • MARCOS ANTONIO ALBARRACIN MANRIQUE
  • Hidrodinâmica da combustão de matéria hadrônica em matéria de quarks em estrelas de nêutrons.
  • Orientador : GERMAN LUGONES
  • Data: 01/07/2010

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4
  • ELIO THIZAY MAGNAVITA OLIVEIRA
  • Fotoionização com luz sínctron de átomos de césio resfriados e aprisionados a laser
  • Orientador : REINALDO LUIZ CAVASSO FILHO
  • Data: 01/10/2010

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5
  • THAMIRES ANDRADE LIMA
  • Transições anarmônicas em L-Cisteína: papel das interações fônon-fônon
  • Orientador : HERCULANO DA SILVA MARTINHO
  • Data: 05/10/2010

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6
  • MARCOS BISPO DA PAIXAO
  • Oscilação de partículas pseudoescalares em fótons: análise num experimento com luz síncrotron.
  • Orientador : ALEX GOMES DIAS
  • Data: 25/10/2010

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7
  • VICTOR RAPHAEL DE CASTRO MOURÃO ROQUE
  • Geração de ondas gravitacionais na transição de fase cosmológica Quark-Hadron.
  • Orientador : GERMAN LUGONES
  • Data: 29/10/2010

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8
  • WILBER WALTER VEGA MARTINEZ
  • Estudo da Estabilidade de Discos Finos com Halos Simples e Compostos na Relatividade Geral
  • Orientador : MAXIMILIANO UJEVIC TONINO
  • Data: 15/12/2010

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2009
Dissertações
1
  • MILTON SEBASTIAO AZEVEDO BARBOSA LEÃO
  • Estudo das medidas da componente de fluorescência de raios cósmicos de ultra-alta energia na determinação de parâmetros dos chuveiros atmosféricos extensos
  • Orientador : MARCELO AUGUSTO LEIGUI DE OLIVEIRA
  • Data: 06/04/2009

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2
  • GUSTAVO CIPOLAT COLVERO
  • Escoamento potencial em relatividade geral: soluções para o caso reissner-nordström com constante cosmológica
  • Orientador : MAXIMILIANO UJEVIC TONINO
  • Data: 08/05/2009

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3
  • LUIS ISMAEL ASMAT LOPEZ
  • Transporte eletrônico em super-redes semicondutoras: fingerprints de acoplamento, confinamento e assimetria em curvas de densidade de corrente.
  • Orientador : GUSTAVO MICHEL MENDOZA LA TORRE
  • Data: 05/06/2009

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4
5
  • LEANDRO SEIXAS ROCHA
  • Um estudo sobre modelos de Little Higgs: O modelo mais simples e seu singleto escalar
  • Orientador : ALEX GOMES DIAS
  • Data: 24/08/2009

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6
7
  • CESAR ENRIQUE PEREZ VILLEGAS
  • Espectro de partícula independente em fios quânticos baseados em grafeno.
  • Orientador : MARCOS ROBERTO DA SILVA TAVARES
  • Data: 27/08/2009

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8
  • JOSÉ DOMINGO ARBANIL VELA
  • Sistemas Eletricamente carregados em relatividade geral: equilíbrio e colapso
  • Orientador : VILSON TONIN ZANCHIN
  • Data: 09/09/2009

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9
  • CÉSAR OSWALDO VÁSQUEZ FLORES
  • Oscilações radiais de estrelas de Quarks: Efeito da supercondutividade de cor
  • Orientador : GERMAN LUGONES
  • Data: 25/09/2009

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10
  • SIMEON MOISES YARO MEDINA
  • Efeitos da modulação de interferência quântica nas propriedades de transprote eletrônico em nanofitas armchair de grafeno: Pseudo-spintrônica e análogo relativístico de Klein
  • Orientador : GUSTAVO MICHEL MENDOZA LA TORRE
  • Data: 11/11/2009

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11
  • RONALDO DA MACENO LIMA
  • Simulação da geometria e do desempenho do detector de antineutrinos do projeto Angra
  • Orientador : MARCELO AUGUSTO LEIGUI DE OLIVEIRA
  • Data: 27/11/2009

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12
  • ELIADE FERREIRA LIMA
  • Estudo da propagação de raios cósmicos de ultra-alta energia em campos magnéticos extragalácticos
  • Orientador : MARCELO AUGUSTO LEIGUI DE OLIVEIRA
  • Data: 07/12/2009

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