PPGF PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM FÍSICA PRÓ-REITORIA DE PESQUISA E PÓS-GRADUAÇÃO Telefone/Ramal: Não informado
Dissertações/Teses
2021
Dissertações
1
  • CRISLAYNE APARECIDA MODESTO REIS
  • PROCESSO DE CONTATO DE MÚLTIPLAS ESPÉCIES, uma revisão bibliográfica envolvendo algumas técnicas de análise

  • Orientador : MARCELO MARTINS DE OLIVEIRA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ARILSON PAGANOTTI
  • DENIS GOUVEA LADEIRA
  • MARCELO MARTINS DE OLIVEIRA
  • Data: 25/02/2021

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  • A física estatística, comparada com as demais áreas é extremamente nova. A física estatística é um formalismo que estabelece uma ligação entre as propriedades microscópicas de um sistema físico com as propriedades macroscópicas, que usualmente podem ser chamados de propriedades termodinâmicas. Atualmente, a Física Estatística tem encontrado aplicação em várias áreas além da Física O presente trabalho tem como objetivo fazer uma revisão bibliográfica de alguns modelos com aplicação em sistemas biológicos. Começamos fazendo uma análise dos processos em equilíbrio e fora do equilíbrio. Posteriormente estudamos o processo de contato e sua aplicação, por exemplo, no comportamento de epidemias. Em seguida, mostramos que adicionando mais de uma espécie, podemos usar o processo de contato para descrever interações ecológicas, como o comensalismo, parasitismo e simbiose.


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  • Statistical physics, compared to other areas, is extremely new. Statistical physics is a formalism that establishes a link between the microscopic properties of a physical system and the macroscopic properties, which can usually be called thermodynamic properties. Currently, Statistical Physics has found application in several areas besides Physics. The present work aims to make a bibliographic review of some models with application in biological systems. We start by doing an analysis of processes in balance and out of balance. Subsequently, we studied the contact process and its application, for example, in the behavior of epidemics. Then, we show that by adding more than one species, we can use the contact process to describe ecological interactions, such as commensalism, parasitism and symbiosis.

2
  • THIAGO BISSIATE MONTEIRO
  • Difusão anômala de um fluído em conduto com superfícies planas via cálculo fracionário

  • Orientador : ADELCIO CARLOS DE OLIVEIRA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ADELCIO CARLOS DE OLIVEIRA
  • ANTONIO FRANCISCO NETO
  • LETICIA RIBEIRO DE PAIVA
  • Data: 03/03/2021

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  • Diante de um escoamento sobre qualquer superfície, existirá sempre uma camada limite de velocidade e, portanto, atrito na superfície. Da mesma forma, uma camada limite térmica e, assim, transferência de calor por convecção estarão sempre presentes se houver diferença entre as temperaturas na superfície e na corrente livre. Nesta dissertação, é estudada  a Equação de Blasius por meio de soluções numéricas. Ao combinar o procedimento de otimização e o método do chute, de se notar que a quele mostrou-se eficaz na solução da equação de Blasius. Tal equação foi sistematizada, formando, assim, um eficiente método para resolver sistemas não-lineares de equações diferenciais, ou seja, transformando um problema de contorno em um problema de valor inicial. Tal metodologia aplicada à equação de Blasius, percebeu-se uma grande suscetibilidade às condições iniciais perante aos resultados apresentados. Mediante tais soluções, a camada limite exige uma solução altamente precisa dos valores iniciais. Porém, análise dos resultados obtidos no MATLAB na equação térmica da camada limite, por meio de uma função objetivo, na qual sua solução representa difusão anômala, por meio do Cálculo Fracionário, obteve uma solução signicativa do mesmo modo que a realização de uma análise fenomenológica dos eventos transcorridos.


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  •  

    When flowing over any surface, there will always be a speed limiting layer and, therefore, friction on the surface. Likewise, a thermal boundary layer and, thus, convection heat transfer will always be present if there is a difference between surface temperatures and free current. In this dissertation, the Blasius Equation is studied by means of numerical solutions. When combining the optimization procedure and the kick method, it should be noted that the one proved to be effective in solving the Blasius equation. This equation was systematized, thus forming an efficient method for solving nonlinear systems of differential equations, that is, transforming a boundary problem into an initial value problem. Such a methoology applied to the Blasius equation, it was perceived a great susceptibility to the initial conditions before the presented results. With such solutions, the boundary layer requires a highly accurate solution of the initial values. However, analysis of the results obtained in MATLAB in the thermal equation of the boundary layer, through an objective function, in which its solution represents anomalous diffusion, through Fractional Calculation, obtained a significant solution in the same way as the realization of a phenomenological analysis of past events


3
  • GABRIEL VOLINO DA SILVA
  • Aspectos algébricos dos tensores de Faraday e Weyl

  • Orientador : ERICO GOULART DE OLIVEIRA COSTA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ERICO GOULART DE OLIVEIRA COSTA
  • JOSE ELOY OTTONI
  • JUNIOR DINIZ TONIATO
  • Data: 14/07/2021

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  • Ao começo do século XIX trabalhos como os de Faraday e Maxwell estabeleceram as regras do eletromagnetismo clássico. Utilizando formalismo vetorial o conjunto de equações diferenciais composto pelas equações de maxwell e a lei de força de Lorentz estabeleceram uma base sólida para diversos experimentos realizados em sua época. Ao final do século XIX, experimentos como os da fenda dupla, efeito foto-elétrico, experimento de Michaelson entre outros trouxeram-nos a necessidade de uma melhor explicação teórica para os resultados. Já no século XX Albert Einstein propõe em seus trabalhos alguns novos postulados e constrói assim uma base para uma "nova" física. Através de conceitos como a invariância da velocidade da luz e a independência do sistema de coordenadas adotado surge uma teoria para a gravitação, onde adotamos um formalismo tensorial através do qual podemos observar uma série de semelhanças entre a teoria eletromagnética e a teoria da gravitação. Conhecidos os principais tensores responsáveis pela descrição dos campos eletromagnético e gravitacional, iremos descrever algumas das principais características algébricas, e através dessa caracterização classificaremos tanto o tensor de Faraday quanto o tensor de Weyl. Nos preocuparemos em especial com a gravitação através do tensor de Weyl e a chamada classificação de Petrov. Discutiremos qualitativamente essa classificação e sua interpretação física, e veremos brevemente como ela pode nos ajudar em experimentos atuais propostos pela cosmologia observacional, como a geração e propagação de ondas gravitacionais, campos gerados por objetos massivos estáticos e sem carga, ou com rotação em torno de algum eixo e carregado e as forças de torção nos chamados efeitos de maré.


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  • At the beginning of the 19th century, works such as those by Faraday and Maxwell established the rules of classical electromagnetism. Using vector formalism, the set of differential equations composed of Maxwell's equations and Lorentz's law of force established a solid basis for several experiments carried out in their time. At the end of the 19th century, experiments such as the double slit, the photoelectric effect, the Michaelson experiment, among others, brought us to the need for a better theoretical explanation for the results. In the 20th century, Albert Einstein proposed in his works some new postulates and thus built a basis for a "new" physics. Through concepts such as the invariance of the speed of light and the independence of the adopted coordinate system, a theory for gravitation emerges, where we adopt a tensor formalism through which we can observe a series of similarities between the electromagnetic theory and the theory of gravitation. Knowing the main tensors responsible for the description of the electromagnetic and gravitational fields, we will describe some of the main algebraic characteristics, and through this characterization we will classify both the Faraday tensor and the Weyl tensor. We will be particularly concerned with gravitation through the Weyl tensor and the so-called Petrov classification. We will qualitatively discuss this classification and its physical interpretation, and briefly see how it can help us in current experiments proposed by observational cosmology, such as the generation and propagation of gravitational waves, fields generated by massive static and uncharged objects, or with rotation around some axis is loaded and the torsional forces in the so-called tidal effects.

4
  • ARIA SANTOS DINIZ
  • Análise da Produção de Único Neutrino de Majorana no ILC utilizando Inteligência Artificial

  • Orientador : FERNANDO MARROQUIM LEAO DE ALMEIDA JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANDRE LUIZ MOTA
  • FERNANDO MARROQUIM LEAO DE ALMEIDA JUNIOR
  • SERGIO MARTINS DE SOUZA
  • Data: 04/08/2021

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  • Este trabalho teve como objetivo desenvolver uma inteligência artificial capaz de separar Neutrinos Pesados de Majorana produzidos por uma Extensão do Modelo Padrão utilizando as características do acelerador de partículas International Linear Collider (ILC) de outros eventos já presentes no Modelo Padrão. Este acelerador ainda será construído e a expectativa é de que o software desenvolvido possa auxiliar futuramente na remoção de eventos de background dos resultados experimentais. O software apresentou uma precisão de 91,27% na fase de treino com uma rede neural treinada apenas para eventos contendo múons, apresentando resultados finais com poucos eventos de background. Os resultados apresentados neste trabalho podem ser muito melhorados refinando o software desenvolvido e testando outras definições de erro.


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  • This work aimed to develop an artificial intelligence capable of separating Heavy Majorana Neutrinos produced by an Extension of the Standard Model using the characteristics of the International Linear Collider (ILC) particle accelerator from other events already present in the Standard Model. This accelerator will still be built and the expectation is that the software developed may help in the future to remove background events from the experimental results. software showed an accuracy of 91.27% in the training phase with a neural network trained only for events containing muons, presenting final results with few background events. The results presented in this work can be greatly improved by refining the developed software and testing other error definitions.

5
  • DOMINIQUE LOPES RAMOS
  • APLICAÇÃO DO APRENDIZADO DE MÁQUINA NA PROCURA POR MATÉRIA ESCURA NO LHC

  • Orientador : MARIA ALINE BARROS DO VALE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JEAN CARLOS COELHO FELIPE
  • HERON CARLOS DE GODOY CALDAS
  • MARIA ALINE BARROS DO VALE
  • Data: 09/08/2021

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  • Apesar do Modelo Padrão (MP) ser capaz de explicar muitos fenômenos do mundo das partículas, existem muitos problemas ainda não esclarecidos por esse modelo. A natureza da matéria escura (ME), que compõe cerca de 27% de todo o Universo, é um enigma tanto do ponto de vista da Física de Partículas quanto da Cosmologia. A ME não interage com a matéria comum da forma como conhecemos, por isso não pode ser detectada nos aparatos experimentais atuais, sendo a percepção da sua existência devido apenas à sua interação gravitacional com a matéria ordinária. No Grande Colisor de Hádrons (LHC), a procura por ME está associada a sua assinatura caracterizada por energia transversa faltante ($\cancel{E}_T$) em experimentos. Diversas teorias além do MP consideram uma nova partícula candidata a ME que pode ser uma partícula escalar, vetorial, um férmion de Dirac ou Majorana. Neste trabalho, consideramos um candidato escalar $\phi$ (com spin 0) para a ME prevista pelo modelo ZP-TP-DM que surge do decaimento de um novo bóson vetorial Z' (spin 1) em um par $T'\overline{T'}$ (chamados parceiros top fermiônico com spin 1/2), dando origem ao estado final $t\bar{t}\phi \phi$. A partir das técnicas de Aprendizado de Máquina (AM) separamos os evento de fundo ($pp \longrightarrow t\bar{t}Z$, com $Z$ decaindo nos neutrinos e seus respectivos antineutrinos) dos eventos de sinal ($pp \longrightarrow  T'\overline{T'} \longrightarrow t\bar{t} \phi\phi$) gerados pelo CalcHEP. Construímos uma rede neural profunda (RNP) para separar os eventos de fundo e de sinal e obtemos valores próximos a 1 para a Área Abaixo da curva Característica de Operação do Receptor (AUC) para diferentes massas. Isso indica que o classificador criado separou os eventos de forma eficiente. Entretanto, os resultados obtidos para a significância estatística representa uma situação ideal, já que não incluímos na análise o decaimento do par $t\bar{t}$.


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  • Although the Standard Model (SM) is able to explain many phenomena in the world of particles, there are many problems that have not yet been clarified by this model. The nature of dark matter (DM), which makes up about 27% of the entire Universe, is an enigma both from the point of view of Particle Physics and Cosmology. DM does not interact with ordinary matter as we know it, so it cannot be detected in current experimental apparatus, being the perception of its existence only due to its gravitational interaction with ordinary matter. In the Large Hadron Collider (LHC), the search for DM is associated with its signature characterized by missing transverse energy ($\cancel{E}_T$) in experiments. Several theories beyond the SM consider a new DM candidate particle that can be a scalar, vectorial, a fermion of Dirac or Majorana particle. In this work, we consider a scalar DM candidate $\phi$ (with spin 0) predicted by ZP-TP-DM model that come from the decay of a new vector boson $Z'$ (spin 1) into a pair $T' \overline{T'}$ (called top fermionic partners with spin 1/2), giving rise to the final state $t\bar{t}\phi \phi$. Using Machine Learning (AM) techniques, we separate the background events ($pp \longrightarrow t\bar{t} Z $, with $ Z $ decaying in neutrinos and their respective antineutrinos) from the signal events ($ pp \longrightarrow T'\overline{T'} \longrightarrow t\bar{t} \phi\phi $) generated by CalcHEP. We built a deep neural network (DNN) to separate background and signal events and obtained values close to 1 for the Area Under the Receiver Operating Characteristic curve (AUC), indicating that the created classifier efficiently separated the events. However, the results obtained for statistical significance represent an ideal situation, since we did not include in the analysis the decay of the pair $t\bar{t}$.

6
  • ISAAC MAX PEREIRA
  • A RELAÇÃO DE GOLDBERBER-TREIMAN NO MODELO DE NAMBU-JONA-LASÍNIO

  • Orientador : ANDRE LUIZ MOTA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANDRE LUIZ MOTA
  • JEAN CARLOS COELHO FELIPE
  • SERGIO MARTINS DE SOUZA
  • Data: 20/09/2021

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  • Neste trabalho, apresentamos um ensaio sobre a relação de Goldberger-Treiman no contexto do modelo de Nambu-Jona-Lasinio (NJL), empregando um procedimento que preserva as simetrias fundamentais do modelo. Para isso, apresentamos explicitamente a construção da Lagrangiana bosonizada do modelo de NJL e o mecanismo de obtenção dos observáveis físicos a partir dessa Lagrangiana. A partir dela, obtemos as expressões explícitas para a auto-energia do méson pí e para a constante de decaimento fraco do píon, as duas quantidades físicas envolvidas na relação de Goldberger-Treiman. Finalmente, calculamos estas quantidades explicitamente utilizando a invariância da Lagrangiana efetiva em relação à transformação de Chan para eliminar quantidades ambíguas (não físicas) que surgem devido às divergências presentes nas amplitudes, mostrando que a relação de Goldberger-Treiman é satisfeita nesse contexto.


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  • In this work, we present an essay on the Goldberger-Treiman relation in the context of the Nambu-Jona-Lasinio (NJL) model, employing a symmetry-preserving procedure (referred to as Chan’s transformation). For this purpose, we explicitly present the construction of the bosonized Lagrangian of the NJL model and the mechanism for obtaining the physical observables from this Lagrangian. From it,
    we obtain the explicit expressions for the self-energy of the pion and for the pion weak decay constant, the two physical quantities involved in the Goldberger-Treiman relation. Finally, we explicitly calculate these quantities using the invariance of the effective Lagrangian relative to Chan’s transformation to eliminate ambiguous (non-physical) quantities that arise due to the divergences present in the amplitudes, showing that the Goldberger-Treiman relation is satisfied in this context.

2020
Dissertações
1
  • PUBLIO RWANY BATISTA RIBEIRO DO VALE
  • O efeito dos termos de superfície no decaimento radiativo do píon no modelo de Nambu-Jona-Lasínio
  • Orientador : ANDRE LUIZ MOTA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANDRE LUIZ MOTA
  • EDSON WANDER DIAS
  • ERICO GOULART DE OLIVEIRA COSTA
  • LUIZ CLEBER TAVARES DE BRITO
  • Data: 02/03/2020

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  • A cromodinâmica quântica (QCD)  é a teoria fundamental que modela as interações fortes. No regime de altas energias (pequenas distâncias), ela pode ser tratada por técnicas perturbativas, uma vez que a constante de acoplamento entre os quarks e os glúons é baixa, fenômeno este conhecido como liberdade assintótica. Porém, no regime de baixas energias (grandes distâncias), o acoplamento da QCD cresce e um tratamento perturbativo não deve ser empregado. Desta forma, é conveniente trabalhar com modelos efetivos que incorporem algumas características da QCD, como a simetria quiral, sendo um dos mais famosos o modelo de Nambu-Jona-Lasínio (NJL). Apesar de reproduzir elementos importantes da QCD, o modelo NJL possui algumas limitações, como por exemplo o fato de não implementar o confinamento de quarks e também ser um modelo não renormalizável, sendo necessário utilizar algum esquema de regularização para trabalhar com as integrais divergentes. Usualmente, emprega-se um cut-off nas amplitudes de Feynman, mas alguns cuidados devem ser tomados em integrais divergentes onde o integrando apresenta índices de Lorentz, em razão do aparecimento dos chamados termos desuperfície(TS), ou em razão de shifts nos momentos de integração. O principal objetivo deste trabalho é obter e utilizar o efeito dos TS de forma ímplicita no modelo NJL SU(2), buscando encontrar resultados mais precisos para os fatores de forma de uma versão rara do decaimento eletrofraco do píon, onde, juntamente com um lépton e seu neutrino, há a produção de um fóton. Para garantir a invariância de roteamento provocada pelo shift nos momentos de integração nas amplitudes de Feynman, utilizamos uma expansão derivativa apresentada por Chan. Os resultados são então comparados com dados empíricos


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  • Quantum chromodynamics (QCD) is the fundamental theory that models strong interactions. In the high energy regime (short distances), it can be treated by perturbative techniques, since the coupling constant between quarks and gluons is low, a phenomenon known as asymptotic freedom. However, in the regime of low energies (great distances), the coupling of the QCD grows and a disturbing treatment should not be used. Thus, it is convenient to work with effective models that incorporate some characteristics of the QCD, such as chiral symmetry, one of the most famous being the Nambu-Jona-Lasínio (NJL) model. Despite reproducing important elements of the QCD, the NJL model has some limitations, such as the fact that it does not implement the confining of quarks and is also a non-renormalizable model, making it necessary to use some regularization scheme to work with divergent integrals. Usually, a cut-o ff is used in the Feynman amplitudes, but some precautions must be taken in divergent integrals where the integrant presents Lorentz indices, due to the appearance of the so-called surface areas (TS), or due to shifts in the moments of integration. The main objective of this work is to obtain and use the TS effect in an explicit way in the NJL SU (2) model, seeking to find more accurate results for the form factors of a rare version of the electron weak decay of the pyon, where, together with a lepton and its neutrino, there is the production of a photon. To guarantee the routing invariance caused by the shift in the moments of integration in the Feynman amplitudes, we use a derivative expansion presented by Chan. The results are then compared with empirical data
2
  • ADRIANO SERGIO TORRES FIGUEIREDO SILVA
  •  

    Rugosidade aplicada na análise de sistemas quânticos: Um Estudo de Osciladores Harmônicos
  • Orientador : ADELCIO CARLOS DE OLIVEIRA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ADELCIO CARLOS DE OLIVEIRA
  • ANTONIO FRANCISCO NETO
  • HUMBERTO CESAR FERNANDES LEMOS
  • Data: 05/03/2020

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  • Este trabalho teve como objetivo estudar algumas das formas utilizadas para caracterizar  a classicalidade de estados quânticos, com foco na Rugosidade(R), a mesma trata se de uma medida recentemente apresentado para o indicar quão quântico é um estado por meio de forma interessante com relação da Função de Wigner, e Husimi. O estudo realizado baseou se na analise da Rugosidade graficamente e como reflexos de comportamentos quânticos na função de Wignere consequente-mente de R, assim foram estudados de forma exaustiva o estado de gato, térmico esqueezed. Foram observados graficamente os comportamentos para o estado de gato par quanto ímpar e as manifestações nas distribuições de quase-probabilidade que poderiam estar associados e assim representando as sobreposição dos estados e como se manifestaram a diferença entre os dois. No caso do comportamento do estado térmico foi observado a tendência de uma distribuição uniforme quando o estado tendia a condição de queR0. para o estadosqueezed foi observado os reflexos nos gráficos das funções W,Q,WQe|WQ|esu a relação com qp. Através destas observações poderemos visualizaras potencialidades e vantagens do uso da Rugosidade na classicação do quão quântico é um estado.


  • Mostrar Abstract
  • This work aimed to study some of the ways used to characterize the classicality of quantum states, with a focus on Roughness (R), it is a measure recently presented to indicate how quantum a state is by means of interesting way with respect to of the Wigner Function, and Husimi. The study carried out was based on the analysis of the Roughness graphically and as reflections of quantum behaviors in the Wignere function consequently of R, thus the state of cat, thermal esquezed were exhaustively studied. Were observed graphically the behaviors for the status of odd and even cat and the manifestations in the quasi-probability distributions that could be associated and thus representing the overlapping of the states and how the difference between the two manifested. In the case of the behavior of the thermal state, the trend of a uniform distribution was observed when the state tended to the condition that queR → 0. For the squeezed states, reflections were observed in the graphs of the functions W, Q, W − Qe | W − Q | esu and the relationship with ∆q∆p. Through these observations, we will be able to visualize the potentialities and advantages of using Roughness in classifying how quantum a state is.

3
  • FELIPE AUGUSTO OLIVEIRA SILVEIRA
  • Propriedades dinâmicas de um modelo bouncer em campo não homogêneo

  • Orientador : DENIS GOUVEA LADEIRA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DENIS GOUVEA LADEIRA
  • EDSON DENIS LEONEL
  • LETICIA RIBEIRO DE PAIVA
  • SIDINEY GERALDO ALVES
  • Data: 23/04/2020

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  • O modelo bouncer consiste em uma partícula clássica, sujeita à aceleração da gravidade, que colide com uma parede que se comporta como pistão, oscilando com o tempo. Esse modelo foi proposto como um sistema alternativo para estudar a aceleração de Fermi, fenômeno que consiste no ganho ilimitado de energia da partícula devido as colisões com a parede móvel. Neste trabalho estudamos uma versão do modelo bouncer em que o campo no qual a partícula está inserido não é homogêneo. O mapa do sistema foi construído para fornecer a velocidade da partícula e a fase da parede após cada colisão. Para certas combinações de valores de parâmetros e condições iniciais a dinâmica apresenta comportamento caótico. Esse fenômeno não linear foi quanticado através dos expoentes de Lyapunov para as regiões de mais baixa energia. Os pontosxos e suas estabilidades também foram encontrados numericamente para valores diferentes de parâmetro. Finalmente, estudamos a transição do regime integrável para o não integrável utilizando análise de escala. Mostramos que a energia média, a rugosidade (variância da velocidade média) e velocidade média de um conjunto de partículas não interagentes obedecem funções de escala. A descrição de escala foi encontrada para as regiões caóticas abaixo da primeira curva invariante.


  • Mostrar Abstract
  • The bouncer model consists of a classic particle, subject to the acceleration of gravity, which collides with a wall that behaves like a piston, oscillating with time. This model was proposed as an alternative system to study the Fermi acceleration, a phenomenon that consists of the unlimited energy gain of the particle due to collisions with the moving wall. In this work we study a version of the bouncer model in which the field in which the particle is inserted is not homogeneous. The system map was constructed to provide the particle speed and the wall phase after each collision. For certain combinations of parameter values and initial conditions, the dynamics presents a chaotic behavior. This non-linear phenomenon was quantified by means of Lyapunov exponents for the regions with the lowest energy. The x points and their stability were also found numerically for different parameter values. Finally, we study the transition from the integrable to the non-integrable regime using scale analysis. We show that the average energy, the roughness (variance of the average speed) and the average speed of a set of non-interacting particles obey scale functions. The scale description was found for the chaotic regions below the first invariant curve.

2019
Dissertações
1
  • EDGAR PAULINO MAMANI LOPEZ
  • Estados Fundamentais de uma Cadeia Unidimensional Dimerizada Supercondutora

  • Orientador : HERON CARLOS DE GODOY CALDAS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • EDSON WANDER DIAS
  • GEORGE BALSTER MARTINS
  • HERON CARLOS DE GODOY CALDAS
  • Data: 11/12/2019

  • Mostrar Resumo
  •  

     
    Neste trabalho, primeiramente estudamos dois modelos físicos unidimensionales, um para um
    material isolante como o poliacetileno chamado modelo SSH e o outro para um supercondutor
    p-wave chamado modelo Kitaev. Também estudamos os estados fundamentais de um modelo
    alternativo dos dois anteriores, ou seja, um modelo físico que contém uma parte isolante e uma
    parte supercondutora. O modelo supercondutor híbrido que estudamos para condições-limite
    como µ igual a zero e ∆ igual a zero, torna-se o modelo SSH conforme o esperado. Os espectros
    de energia obtidos para este modelo não convencional mostram a semelhança com os dois
    modelos convencionais mencionados, ou seja, apresentam a existência de um gap de energia,
    que fecha ou abre à medida que nos aproximamos dos pontos de transição de fase. Além disso,
    descobrimos que as fases topológicas em certos limites do modelo híbrido parecem as mesmas,
    então usamos outros argumentos para discernir as fases.
    Uma maneira de diferenciar as fases dos modelos SSH e Kitaev é através do winding number,
    que também usamos para o modelo híbrido. Através do winding number, podemos diferenciar
    as fases e/ou regiões topológicas que encontramos para diferentes valores dos parâmetros de
    hopping e outros (e.g. correlaciones supercondutoras, potencial quimico e hopping). Além disso,
    encontramos fases topológicas não triviais em certos limites do modelo híbrido. Caracterizamos
    as transições de fase topológicas através do fechamento do gap e um invariante topológico cha
    mado de winding number. Através do winding number, podemos diferenciar as fases topológicas
    ou regiões topológicas que encontramos para diferentes valores dos parâmetros e das correlações
    de hopping e supercondutor.
    Além disso, encontramos as simetrias dos dois modelos convencionais e do modelo alternativo,
    que por sua forma estabelecida, os três modelos têm três simetrias discretas: quiral, reversão
    temporal e de partícula-buraco. Com essas simetrias, encontramos a classe topológica à qual
    elas pertencem.</

  • Mostrar Abstract
  •  

    In this work, fifirstly, we study two one dimensional physics models, one for an insulating material
    such as polyacetylene called SSH model and the other of a p-wave superconductor called
    Kitaev. We also study the fundamental states of an alternative model from the previous two,
    that is, a physical model that contains an insulating part and a superconducting part. The hybrid
    superconducting model that we study for limit conditions such as µ is equal to zero and ∆ is equal
    to zero, becomes the SSH model as expected.The energy spectra obtained for this unconventional
    model show the similarity it has with the two conventional models mentioned, that is, it presents
    the existence of an energy gap, which closes or opens as we vary "k"and others parameters
    (e.g. superconducting correlations, chemical potential and hopping). Also, we fifind non-trivial
    topological phases in certain limits of the hybrid model. We characterized the topological phase
    transitions through the gao closing and a topological invariant called winding number. Through
    the winding number, we can differentiate the topological phases or topological regions thaat we
    fifind for different values of hopping and superconducting correlations parameters.
    One way to be able to differentiate the phases for both the SSH and Kitaev models, is through
    the winding number, which we also use for the hybrid model. Through the winding number we
    can differentiate the phases or topological regions that we fifind for different values of the hopping
    parameters. We also fifind the symmetries of the two conventional models and the alternative
    model, which by their established form the three models have three discrete symmetries, Chiral,
    Reversal Time and Particle-hole. With these symmetries we fifind the topological class to which
    they belong.
2
  • EDGAR PAULINO MAMANI LOPEZ
  • Estados Fundamentais de uma Cadeia Unidimensional Dimerizada Supercondutora

  • Orientador : HERON CARLOS DE GODOY CALDAS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • EDSON WANDER DIAS
  • GEORGE BALSTER MARTINS
  • HERON CARLOS DE GODOY CALDAS
  • Data: 11/12/2019

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  •  

     
    Neste trabalho, primeiramente estudamos dois modelos físicos unidimensionales, um para um
    material isolante como o poliacetileno chamado modelo SSH e o outro para um supercondutor
    p-wave chamado modelo Kitaev. Também estudamos os estados fundamentais de um modelo
    alternativo dos dois anteriores, ou seja, um modelo físico que contém uma parte isolante e uma
    parte supercondutora. O modelo supercondutor híbrido que estudamos para condições-limite
    como µ igual a zero e ∆ igual a zero, torna-se o modelo SSH conforme o esperado. Os espectros
    de energia obtidos para este modelo não convencional mostram a semelhança com os dois
    modelos convencionais mencionados, ou seja, apresentam a existência de um gap de energia,
    que fecha ou abre à medida que nos aproximamos dos pontos de transição de fase. Além disso,
    descobrimos que as fases topológicas em certos limites do modelo híbrido parecem as mesmas,
    então usamos outros argumentos para discernir as fases.
    Uma maneira de diferenciar as fases dos modelos SSH e Kitaev é através do winding number,
    que também usamos para o modelo híbrido. Através do winding number, podemos diferenciar
    as fases e/ou regiões topológicas que encontramos para diferentes valores dos parâmetros de
    hopping e outros (e.g. correlaciones supercondutoras, potencial quimico e hopping). Além disso,
    encontramos fases topológicas não triviais em certos limites do modelo híbrido. Caracterizamos
    as transições de fase topológicas através do fechamento do gap e um invariante topológico cha
    mado de winding number. Através do winding number, podemos diferenciar as fases topológicas
    ou regiões topológicas que encontramos para diferentes valores dos parâmetros e das correlações
    de hopping e supercondutor.
    Além disso, encontramos as simetrias dos dois modelos convencionais e do modelo alternativo,
    que por sua forma estabelecida, os três modelos têm três simetrias discretas: quiral, reversão
    temporal e de partícula-buraco. Com essas simetrias, encontramos a classe topológica à qual
    elas pertencem.</

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  •  

    In this work, fifirstly, we study two one dimensional physics models, one for an insulating material
    such as polyacetylene called SSH model and the other of a p-wave superconductor called
    Kitaev. We also study the fundamental states of an alternative model from the previous two,
    that is, a physical model that contains an insulating part and a superconducting part. The hybrid
    superconducting model that we study for limit conditions such as µ is equal to zero and ∆ is equal
    to zero, becomes the SSH model as expected.The energy spectra obtained for this unconventional
    model show the similarity it has with the two conventional models mentioned, that is, it presents
    the existence of an energy gap, which closes or opens as we vary "k"and others parameters
    (e.g. superconducting correlations, chemical potential and hopping). Also, we fifind non-trivial
    topological phases in certain limits of the hybrid model. We characterized the topological phase
    transitions through the gao closing and a topological invariant called winding number. Through
    the winding number, we can differentiate the topological phases or topological regions thaat we
    fifind for different values of hopping and superconducting correlations parameters.
    One way to be able to differentiate the phases for both the SSH and Kitaev models, is through
    the winding number, which we also use for the hybrid model. Through the winding number we
    can differentiate the phases or topological regions that we fifind for different values of the hopping
    parameters. We also fifind the symmetries of the two conventional models and the alternative
    model, which by their established form the three models have three discrete symmetries, Chiral,
    Reversal Time and Particle-hole. With these symmetries we fifind the topological class to which
    they belong.
3
  • TULIO DE ALMEIDA MOREIRA FERREIRA
  •  

    Bifurcações e Caos em Sistemas Biológicos

  • Orientador : MARCELO MARTINS DE OLIVEIRA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ADELCIO CARLOS DE OLIVEIRA
  • JOSE ELOY OTTONI
  • MARCELO MARTINS DE OLIVEIRA
  • MARCO ANTONIO AMARAL
  • Data: 11/12/2019

  • Mostrar Resumo
  • Este trabalho tem como objetivo principal a análise de sistemas dinâmicos que são representados por equações diferenciais, com aplicações em bioprocessos. É realizado uma breve introdução sobre o comportamento caótico determinístico, através dos conceitos de linearização, estabilidade linear, pontos de equilíbrio e bifurcações. Como exemplo, são realizadas as análises de dois modelos de dinâmica populacional, o modelo presa-predador de Lotka-Volterra e o modelo para três espécies interagentes, de Hastings-Powell; um modelo que representa um fermentador de etanol utilizando a bactéria Zymomonas mobilis, e por fim, uma discussão sobre a coexistência de microorganismos em biorreatores. Tais análises foram obtidas através de integração numérica dos sistemas, e das curvas de bifurcação, por continuação numérica através do software MatCont, que é uma caixa de ferramenta disponível para MATLAB com uma interface grá ca de usuário para a continuação de equilíbrios estáticos e dinâmicos de sistemas não-lineares.


  • Mostrar Abstract
  • This work has as main objective the analysis of dynamical systems that are represented by non-linear equations, with applications in bioprocesses. A brief introduction on chaotic deterministic behavior is performed, through the concepts of linearization, linear stability, equilibrium points and bifurcations. As example, analyzes of two population dynamics models are performed, the Lotka-Volterra prey-predator model and the Hastings-Powell model for three interacting species; a model that represents an ethanol fermenter using the bacterium textit Zymomonas mobilis, and  nally, a discussion about the coexistence of microorganisms in bioreactors. Such analyzes were obtained through numerical integration of the systems, and the bifurcation curves, by numerical continuation through the MatCont software, which is a toolbox available for MATLAB with a graphical user interface for the continuation of static and dynamic balance of systems nonlinear.

2018
Dissertações
1
  • FILIPE DOS SANTOS BATISTA
  • O aumento da supercondutividade devido a mistura antissimétrica de orbitais em sistemas multi-bandas

  • Orientador : HERON CARLOS DE GODOY CALDAS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FERNANDA DEUS DA SILVA
  • ANDRE LUIZ MOTA
  • HERON CARLOS DE GODOY CALDAS
  • Data: 04/05/2018

  • Mostrar Resumo
  • Descoberta em 1911 por Kamerlingh Onnes, a supercondutividade levou 46 anos para quepudesse ser descrita microscopicamente, quando o trio de pesquisadores formado por Bardeen,Cooper e Schrieffer publicaram seu paper em 1957. Porém, a teoria, hoje chamada teoriaBCS, só conseguia descrever supercondutores metálicos com apenas uma banda de condução. Alguns materiais que apresentavam características anômalas não conseguiam ser descrita pelamesma.Assim, é preciso modificar a teoria e confirmar se ela é capaz de descrever relações maisavançadas que o caso de apenas uma banda de condução, como é o caso de uma liga metálicaque pode apresentar mais de uma banda de condução em sua distribuição eletrônica. Faremos uma modificação na Hamiltoniana da teoria BCS, a fim de descrever interações provocadaspela hibridização.Consideraremos os casos em que essas bandas sejam formadas por orbitais eletrônicos commomento angular, de modo que, a hibridizaçãoV(k)entre eles possam ser simétrica ou anti-simétrica. Levaremos em conta apenas as interações atrativas intra-bandas em duas bandas decondução e o aparecimento de uma indução inter-banda causando um aparecimento de Gapsinduzidos. Mostraremos que as interações supercondutoras (inter-bandas) são induzidas naausência total de interação atrativa entre as duas bandas, o que acaba por ser completamentedependente da hibridização entre elas.


  • Mostrar Abstract
  • Discovered in 1911 by Kamerlingh Onnes, supercondictivity took 46 years to be describedwith a microscopic approach. It happened in 1957, when the group formed by Bardeen, Cooperand Schrieffer published their article. However, the theory, called BCS Theory, could onlydescribe metallic superconductors with one conduction band. Some materials, which presentedanomalous behavior, were not adequately described by the theory.Thus, it is needed to change the theory and to confirm if it is able to describe more advancedrelations than the one which involves only one conduction band. An example of this situationis the case of an alloy, which can present more than one conduction band in its electronicdistribution. It will be done a change in the Hamiltonian which describes the BCS Theory,aiming to describe interactions caused by hybridization.It will be considered the cases that these bands are formed by electronic orbitals with an-gular momentum, thus, the hybridization between then may be symmetric on anti-symmetric.Only attractive interactions intra-bands in two conduction bands and the emergence of an in-duction inter-band will be considered, what will result in a pairing of the gaps. It will beshown that superconductors interactions (inter-bands), are induced in the total absence of at-tractive interactions between two bands, which turns out to be completely dependent on thehybridization between then.

2014
Dissertações
1
  • SIMAO PAULO SILVA
  • Busca por um campo de torção em colisões pp->e+e- + X com  = 8 TeV no ATLAS/LHC

  • Orientador : FERNANDO MARROQUIM LEAO DE ALMEIDA JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FERNANDO MARROQUIM LEAO DE ALMEIDA JUNIOR
  • MARIA ALINE BARROS DO VALE
  • EDSON WANDER DIAS
  • ANDRE LUIZ MOTA
  • ANDRÉ ASEVEDO NEPOMUCENO
  • Data: 25/06/2014

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