Simulação computacional de materiais com elétrons fortemente interagentes: DMRG aplicado a super-redes Hubbard com modulação de condução entre camadas

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Low-lying states of transverse substituted trans-polyacetylene and trans-polyacetylene: A comparative DMRG study

The density-matrix renormalization group (DMRG) method is used for a comparative study of low-lying excitations in trans-polyacetylene (t-PA) and transversely substituted t-PA (TS-t-PA). We have employed the Pariser-Parr-Pople model Hamiltonian which incorporates long-range electronic correlations to model these systems. We find some fundamental differences in the excited states of the t-PA and TS-t-PA. We find that the lowest two-photon allowed excited state in TS-t-PA is not made up of two triplet excitons and the gap to this state is nonzero even for undimerized chains in the thermodynamic limit. Contrary to earlier results for the Hubbard model, we find that the lowest two-photon state is always below the first optically allowed state in all the systems studied here making TS-t-PA systems only weakly fluorescent materials. Nonresonant tumbling averaged linear and third harmonic generation optic coefficients of TS-t-PA systems are also much smaller than that of t-PA.

Double time window targeting technique: Real-time DMRG dynamics in the Pariser-Parr-Pople model

We present a generalized adaptive time-dependent density matrix renormalization-group (DMRG) scheme, called the double time window targeting (DTWT) technique, which gives accurate results with nominal computational resources, within reasonable computational time. This procedure originates from the amalgamation of the features of pace keeping DMRG algorithm, first proposed by Luo et al. [Phys. Rev. Lett. 91, 049701 (2003)] and the time-step targeting algorithm by Feiguin and White [Phys. Rev. B 72, 020404 (2005)]. Using the DTWT technique, we study the phenomena of spin-charge separation in conjugated polymers (materials for molecular electronics an spintronics), which have long-range electron-electron interactions and belong to the class of strongly correlated low-dimensional many-body systems. The issue of real-time dynamics within the Pariser-Parr-Pople (PPP) model which includes long-range electron correlations has not been addressed in the literature so far. The present study on PPP chains has revealed that, (i) long-range electron correlations enable both the charge and spin degree of freedom of the electron, to propagate faster in the PPP model compared to Hubbard model, (ii) for standard parameters of the PPP model as applied to conjugated polymers, the charge velocity is almost twice that of the spin velocity, and (iii) the simplistic interpretation of long-range correlations by merely renormalizing the U value of the Hubbard model fails to explain the dynamics of doped holes/electrons in the PPP model.

Supersolid Phase in One-Dimensional Bose-Hubbard Model With Extended Range Interactions: DMRG And Field Theoretic Study at Different Densities

We use the Density Matrix Renormalization Group and the Abelian bosonization method to study the effect of density on quantum phases of one-dimensional extended Bose-Hubbard model. We predict the existence of supersolid phase and also other quantum phases for this system. We have analyzed the role of extended range interaction parameters on solitonic phase near half-filling. We discuss the effects of dimerization in nearest neighbor hopping and interaction as well as next nearest neighbor interaction on the plateau phase at half-filling.

Symmetrized DMRG studies of low-energy electronic states of poly-para-phenylene (PPP) and poly-para-phenylenevinylene (PPV) systems

Symmetrized DMRG calculations on long oligomers of poly- para-phenylene (PPP) and poly-para-phenylene vinylene (PPV) systems within a `U-V' model have been carried out to obtain the one-photon, two-photon and singlet-triplet gaps in these systems. The extrapolated gaps (in eV) are 2.89, 3.76 and 2.72 in PPP and 3.01, 3.61 and 2.23 in PPV for the one- photon, two-photon and spin gaps respectively. By studying doped systems, we have obtained the exciton binding energies. The larger exciton binding energies, compared to strongly dimerized linear chains emphasizes the role of topology in these polymers. Bond orders, charge and spin correlations in the low-lying states bring out the similarities between the lowest one-photon, the lowest triplet and the lowest bipolaronic states in these systems. The two-photon state bond orders show evidence for strong localization of this excitation in both PPP and PPV systems.

Linear and nonlinear optical properties of expanded porphyrins: a DMRG study

We study absorption spectra and two photon absorption coefficient of expanded porphyrins (EPs) by the density matrix renormalization group (DMRG) technique. We employ the Pariser-Parr-Pople (PPP) Hamiltonian which includes long-range electron-electron interactions. We find that, in the 4n+2 EPs, there are two prominent low-lying one-photon excitations, while in 4n EPs, there is only one such excitation. We also find that 4n+2 EPs have large two-photon absorption cross sections compared to 4n EPs. The charge density rearrangement in the one-photon excited state is mostly at the pyrrole nitrogen site and at the meso carbon sites. In the two-photon states, the charge density rearrangement occurs mostly at the aza-ring sites. In the one-photon state, the C-C bond length in aza rings shows a tendency to become uniform. In the two-photon state, the bond distortions are on C-N bonds of the pyrrole ring and the adjoining C-C bonds which connect the pyrrole ring to the aza or meso carbon sites.

Análise da composição da matriz extracelular das camadas urotelial e muscular da bexiga de mulheres em diferentes idades

A complacência da bexiga depende de músculos lisos, fibras colágenas, fibras elásiticas e suas relações. O objetivo deste trabalho é determinar a composição da matriz extracelular em amostras de bexigas normais através de análise bioquímica de colágeno e glicosaminoglicanos em amostras obtidas de mulheres em diferentes grupos de idade, analisando separadamente as camadas urotelial e muscular. Avaliamos 17 amostras de bexiga divididas em três grupos: infância (N=5), menacme (N=6) e pós-menopausa (N=6). As bexigas foram analisadas para concentração de GAG total e colágeno e para análise qualitativa de GAG por eletroforese em gel de agarose. Na camada muscular, não houve diferença entre os grupos tanto para GAG quanto para colágeno. Na camada urotelial, a análise da concentração de colágeno não mostrou diferença entre os grupos, mas a concentração de GAG no grupo da pós-menopausa (0.21 0.12 μg de ácido hexurônico/mg de tecido seco) apresentou diferença em relação aos grupos do menacme (1.78 1.62 μg de ácido hexurônico/mg de tecido seco) e da infância ( 2.29 1.32 μg de ácido hexurônico/mg de tecido seco).Nosso trabalho concluiu que a concentração de GAG está substancialmente diminuída na camada urotelial da bexiga de mulheres na pós-menopausa.

Análise molecular vibracional da interface adesivo-dentina após aplicação de múltiplas camadas de sistemas adesivos convencionais de dois passos

O propósito do presente estudo foi analisar o efeito da aplicação de múltiplas camadas consecutivas de dois sistemas adesivos convencionais de dois passos na difusão resinosa e padrão de distribuição dos componentes monoméricos resinosos. Dezesseis terceiros molares humanos hígidos foram tratados com os sistemas adesivos convencionais de dois passos de acordo com as instruções dos fabricantes ou com aplicações em múltiplas camadas consecutivas. Os espécimes foram seccionados paralelamente aos túbulos dentinários e as superfícies submetidas ao polimento com lixas 600, 1200, 1800, 2000 e 4000. Os espectros Raman foram coletados ao longo de uma linha perpendicular a interface adesivo-resina em intervalos de 1 ou 2 m. As medidas de difusão da resina adesiva e distribuição dos componentes monomériccos foram avaliadas pelos picos Raman de 1113 cm-1, 1609 cm-1 e 1454 cm-1. O gradiente de desmineralização usado na determinação da região de hibridização foi avaliado pelo pico de 960 cm-1 da apatita. De acordo com os resultados obtidos, a aplicação de múltiplas camadas apresentou uma tendência de homogeneização dos componentes poliméricos, dependente da composição química da resina adesiva.

O impacto do desemprego nas relações familiares: solidariedade e conflito em famílias de camadas médias

A presente Dissertação trata de uma análise sobre as questões que envolvem o retorno de jovens casais à casa materna ou paterna causado pelo desemprego e/ou dificuldade de inserção no mercado de trabalho. Questões estas que vão desde a precarização das condições materiais da família até os efeitos do desemprego nas relações familiares. Na constatação deste quadro, uma questão inicial surgiu: O desemprego estaria provocando uma nova dinâmica na organização das famílias de camadas médias urbanas? Ou seja, a recoabitação como estratégia de apoio no momento do desemprego estaria provocando a co-residência forçada entre duas ou mais gerações, alterando assim a tendência à nuclearização da família, iniciada a partir dos nos anos 70? Mais ainda, a dependência entre as gerações estaria comprometendo a autonomia dos indivíduos na família? Essas foram algumas das indagações investigadas nessa pesquisa.

Juventude e consumo nas camadas populares

Nos últimos anos, busca-se através da articulação entre os conceitos de hipermodernidade, neoliberalismo, globalização, mídia, sociedade de consumo, transgressão, tentar compreender a complexidade da sociedade contemporânea. Neste contexto, os jovens crescem marcados pelas contradições e paradoxos gerados pela sociedade capitalista, em meio aos valores da sociedade de consumo, da circulação de um mundo globalizado e a crescente desigualdade social em alguns países como o Brasil. Este trabalho surge a partir da minha vivência com crianças e adolescentes de famílias atendidas no Conselho Tutelar do Município do Rio de Janeiro e, posteriormente, como assessora de direção de um Centro de Referência Especial de Assistência Social, localizado na região metropolitana do Rio de Janeiro, em área empobrecida. Percebe-se a transformação do conceito de consumo de bens para satisfação das necessidades em promessa de felicidade através da satisfação dos desejos, sendo estes últimos constantemente sugestionados aos sujeitos pela mídia. Percebe-se que a juventude está atravessada pelo sistema capitalista e sofre grandes pressões para se integrar em uma sociedade de consumo. Como conseqüências desta tentativa de integração, muitas vezes o jovem é levado à transgressão da lei, criando formas alternativas de acesso a esses desejados bens que o levam, e a suas famílias, à tutela do Estado, que percebe o fenômeno de forma isolada e individualizada, tendo dificuldades de propor saídas que de fato enfrentem os valores e as perversões do sistema.

Passagens de idade: uma análise antropológica sobre as articulações entre o saber biomédico e o saber leigo no discurso de mulheres de camadas médias

Este trabalho se propõe ao estudo das articulações entre o saber biomédico e o saber leigo no discurso de mulheres de camadas médias urbanas da cidade do Rio de Janeiro, com idades compreendidas entre 40 e 60 anos. Toma como referência a produção sócioantropológica sobre gênero, corpo, menopausa, envelhecimento, bem como a que analisa a construção do fato científico. Atualmente é notável a crescente preeminência do discurso da biologia na determinação daquilo que seria da ordem do corpo feminino ou do masculino, o que certamente é perpassado por relações de gênero. A partir de uma perspectiva construcionista investiga o destaque conferido ao papel dos hormônios pela biomedicina, não apenas no funcionamento e na regulação do organismo da mulher, mas também no que diz respeito à forma pela qual ela irá vivenciar seu cotidiano. Além disso, busca apontar pistas na direção de problematizar a pregnância de certos dualismos como o que opõe o biológico ao social. Dualismos que revelam uma forma de organização binária hierárquica de pensamento, característica de nossa sociedade ocidental moderna. A noção de rede é um balizador importante para a compreensão mais ampla do pano de fundo do que informa as leituras vigentes acerca das ocorrências fisiológicas de mulheres e homens. Embora o campo investigado se apresente fluido e matizado, a intensidade do discurso hormonal biomédico se faz notar de modo potente nas narrativas, no que diz respeito aos corpos e às vidas das mulheres entrevistadas.

Solução de problemas inversos de transferência radiativa em meios heterogêneos unidimensionais e uma e duas camadas utilizando o algoritmo dos vagalumes

Esta tese apresenta um estudo sobre modelagem computacional onde são aplicadas meta-heurísticas de otimização na solução de problemas inversos de transferência radiativa em meios unidimensionais com albedo dependente da variável óptica, e meios unidimensionais de duas camadas onde o problema inverso é tratado como um problema de otimização. O trabalho aplica uma meta-heurística baseada em comportamentos da natureza conhecida como algoritmo dos vagalumes. Inicialmente, foram feitos estudos comparativos de desempenho com dois outros algoritmos estocásticos clássicos. Os resultados encontrados indicaram que a escolha do algoritmo dos vagalumes era apropriada. Em seguida, foram propostas outras estratégias que foram inseridas no algoritmo dos vagalumes canônico. Foi proposto um caso onde se testou e investigou todas as potenciais estratégias. As que apresentaram os melhores resultados foram, então, testadas em mais dois casos distintos. Todos os três casos testados foram em um ambiente de uma camada, com albedo de espalhamento dependente da posição espacial. As estratégias que apresentaram os resultados mais competitivos foram testadas em um meio de duas camadas. Para este novo cenário foram propostos cinco novos casos de testes. Os resultados obtidos, pelas novas variantes do algoritmo dos vagalumes, foram criticamente analisados.

Estudo dos modos de Plasmon em Fibras fracamente guiadas com camadas dielétricas sobre Filme Metálico.

Neste trabalho são analisados os quatro modos de plasmon, ligados simétrico (Sb) e assimétrico (ab), fuga pelo núcleo (ln) e fuga pela cobertura (lc), que se propagam em uma fibra óptica fracamente guiada envolta por um filme metálico. No filme metálico é depositada uma camada dielétrica extra e acima desta, uma outra denominada cobertura. A análise será desenvolvida para filmes metálicos de prata, paládio e ouro. Esta estrutura é muito útil na confecção de sensores ópticos.

Estimativas a priori para problemas não lineares de condução de calor, com o uso da transformada de Kirchhoff.

Este trabalho apresenta uma estimativa a priori para o limite superior da distribuição de temperatura considerando um problema em regime permanente em um corpo com uma condutividade térmica dependente da temperatura. A discussão é realizada supondo que as condições de contorno são lineares (lei de Newton do resfriamento) e que a condutividade térmica é constante por partes (quando considerada como uma função da temperatura). Estas estimativas consistem em uma ferramenta poderosa que pode prescindir da necessidade de uma simulação numérica cara de um problema de transferência de calor não linear, sempre que for suficiente conhecer o valor mais alto de temperatura. Nestes casos, a metodologia proposta neste trabalho é mais eficaz do que as aproximações usuais que assumem tanto a condutividade térmica quanto as fontes de calor como constantes.