Conformational preferences for some 2-substituted N-methoxy-N-methylacetamides through spectroscopic and theoretical studies

The analysis of the IR carbonyl band of the 2-substituted N-methoxy-N-methylacetamides Y-CH(2)C(O)-N(OMe)Me (Y = F1, OMe 2, OPh 3, Cl 4), supported by B3LYP/6-311++G(3df, 3pd) calculations along with the NBO analysis for 1-4, indicated the existence of cis-gauche conformers i.e. (c) and (g) for 1 and 3, (c(1), c(2)) and (g(1), g(2)) for 2, and (c) and (g(1), g(2)) for 4. In the gas phase, the g conformer population prevails over the c one, for 1 and 3, the (c(1) + c(2)) population prevails over the (g(1) + g(2)) one for 2, and the (g(1) + g(2)) conformer population is more abundant than (c) one for 4. In n-hexane solution, the cis conformer is more abundant for 1-3. The occurrence of Fermi resonance in the nu(CO) region, in n-hexane, precludes the estimative of relative populations of the (c, g(1), g(2)) conformers for 4. The SCI-PCM calculations agree with the solvent effect on the nu(CO) band component relative intensities for 1-3. NBO analysis showed that the n(N) -> pi.(CO), orbital interaction is the main factor which stabilizes the gauche (g, g(1), g(2)) conformers for 1-4 into a larger extent relative to the cis (c, c(1), c(2)) ones. The n(y) -> pi(.)(Co,) sigma(C-Y) -> pi.(CO,) pi(CO) -> sigma(C-Y) and 7co orbital interactions still contribute, but into a minor extent for the stabilization of the gauche conformers relative to the cis ones. The existence of some pyramidalization at the nitrogen atom of the Weinreb amides 1-4 is responsible for the occurrence of Y(delta)-(4)center dot center dot center dot O(delta)-(9) and Y(delta)-(4)center dot center dot center dot N(delta)-(7) short contacts in the gauche (g, g(1), g(2)) conformers, which originates strong repulsive Coulombic interactions, acting in opposition to the large orbital stabilization of the gauche conformer with respect to the cis one. Therefore, a delicate balance of the Coulombic and orbital interactions seems to be responsible for the observed stabilization of the gauche (g, g(1), g(2)) and cis (c, c(1), c(2)) conformers, both in the gas phase and in the solution for 1-4. However, the cis conformer predominance, in non polar solvents, for the 2-substituted N-methoxy-N-methyl acetamides 1-3, bearing in a first raw (fluorine and oxygen) atoms, is in the opposite direction to the gauche conformer preference for the corresponding 2-substituted N,N-dialkyl-acetamides. (C) 2010 Elsevier B.V. All rights reserved.

Estudo do calor específico de compostos Heusler paramagnéticos, da série do níquel Ni 2 Tal, onde T=Ti, Zr, Hf, V, Nb e Ta

Neste trabalho apresentamos os resultados experimentais da medida do calor específico dos compostos Heusler da série Ni2TA1, onde T =Ti, Zr,Hf,V,Nb, Ta. Estas medidas foram feitas utilizando-se um calorímetro adiabático que atua na faixa de 1,84 K a 10,3 K e visaram o estudo da estrutura elêtrônica dos compostos em termos da densidade de estados eletrônicos à nível de Fermi, bem como da dinâmica da rede cristalina, com o uso dos modelos de Debye e de Einstein para o calor específico. Apresentamos, também, uma descrição do calorímetro, seu funcionamento e as alterações ocorridas em função deste trabalho.

Supercondutividade não adiabática em fuleretos alcalinos e correções de vértices

Recentemente, tem sido questionada a validade do teorema de Migdal nos fuieretos dopados supercondutores. Motivados por esse problema, realizamos nesta dissertação uma revisão das propriedades físicas destes novos e notáveis materiais: os fulerenos e outros representantes desta família de compostos orgânicos que possuem estrutura geométrica de gaiola fechada. Em primeiro lugar abordamos, ainda que de maneira sucinta, alguns fundamentos da teoria microscópica BCS (Bardeen, Cooper e Schrieffer, 1961) da supercondutividade, tais como o problema da instabilidade do líquido de Fermi, a formação de pares de Cooper, o método da transformação canônica para demonstrar o aparecimento da interação efetiva atrativa entre os elétrons do par, as equações de Gor'kov demonstrando o surgimento do gap supercondutor, e a expressão BCS da temperatura crítica no limite de acoplamento fraco. Após, revisamos o trabalho realizado por Grimaldi, Cappelluti e Pietronero (1995), sobre a supercondutividade não adiabática nos fuieretos dopados, no qual são feitas correções de vértice para a interação elétron-fônon, usando o método perturbativo. Naquele trabalho eles utilizam um modelo de fônons de Einstein com uma única freqüência para caracterizar a função espectral de Eliashberg, necessária para obter tais correções de vértice Nossa proposta neste trabalho é generalizar este modelo por um constituído de várias Lorentzianas truncadas, centradas nas freqüências dos principais modos de vibração da rede cristalina: os intermoleculares, os ópticos e os intramoleculares. Encontramos como resultado deste estudo que as correções de vértice, com contribuição multifonônica, introduzem modificações substancias como um aumento da temperatura crítica e variação no coeficiente isotópico, dando resultados mais próximos dos obtidos experimentalmente, em contraste daqueles obtidos na teoria de Migdal-Eliashberg, sem correções de vértice.

Um modelo de sacola difusa para a matéria nuclear

Neste trabalho desenvolvemos um modelo efetivo para a descrição da matéria nuclear, que incorpora os resultados obtidos, para a descrição de um núcleon, pelo modelo de sacola difusa. O sistema nuclear será descrito via uma função de energia interna, que compreende um termo livre e outro que leva em conta a interação entre os núcleons. A parte livre, por se tratar de um sistema de férmions, corresponderá à energia de um gásde Fermi livre. Além disso, para evitar a superposição de dois ou mais núcleons, introduzimos um volume de exclusão a la Van der Waals. Na parte integrante, a troca de píons entre os núcleons será levada em conta via um potêncial efetivo. A função energia interna dependerá da densidade da matéria nuclear e também de um parâmetro que determinará o volume esperado de cada núcleon na matéria nuclear. O valor deste parâmetro será um pouco diferente do valor encontrado para um núcleons isolado, devido à interação entre eles. Obtém-se então resultados para a energia de ligação por núcleon para a matéria nuclear simétrica e para a matéria de nêutrons, bem como para a equação de estado da matéria de nêutrons.

Determining the interfacial density of states in metal-insulator-semiconductor devices based on poly(3-hexylthiophene)

Low frequency admittance measurements are used to determine the density of interface states in metal-insulator-semiconductor diodes based on the unintentionally doped, p-type semiconductor poly(3-hexylthiophene). After vacuum annealing at 90 degrees C, interface hole trapping states are shown to be distributed in energy with their density decreasing approximately linearly from similar to 20x10(10) to 5x10(10) cm(-2) eV(-1) over an energy range extending from 0.05 to 0.25 eV above the bulk Fermi level. (c) 2008 American Institute of Physics.

Elétrons fortemente correlacionados na vizinhança de uma transição de fase quântica

The aim of this work is to derive theWard Identity for the low energy effective theory of a fermionic system in the presence of a hyperbolic Fermi surface coupled with a U(1) gauge field in 2+1 dimensions. These identities are important because they establish requirements for the theory to be gauge invariant. We will see that the identity associated Ward Identity (WI) of the model is not preserved at 1-loop order. This feature signalizes the presence of a quantum anomaly. In other words, a classical symmetry is broken dynamically by quantum fluctuations. Furthermore, we are considering that the system is close to a Quantum Phase Transitions and in vicinity of a Quantum Critical Point the fermionic excitations near the Fermi surface, decay through a Landau damping mechanism. All this ingredients need to be take explicitly to account and this leads us to calculate the vertex corrections as well as self energies effects, which in this way lead to one particle propagators which have a non-trivial frequency dependence

Structural aspects of the fermion-boson mapping in two-dimensional gauge and anomalous gauge theories with massive fermions

Using a synthesis of the functional integral and operator approaches we discuss the fermion-buson mapping and the role played by the Bose field algebra in the Hilbert space of two-dimensional gauge and anomalous gauge field theories with massive fermions. In QED, with quartic self-interaction among massive fermions, the use of an auxiliary vector field introduces a redundant Bose field algebra that should not be considered as an element of the intrinsic algebraic structure defining the model. In anomalous chiral QED, with massive fermions the effect of the chiral anomaly leads to the appearance in the mass operator of a spurious Bose field combination. This phase factor carries no fermion selection rule and the expected absence of Theta-vacuum in the anomalous model is displayed from the operator solution. Even in the anomalous model with massive Fermi fields, the introduction of the Wess-Zumino field replicates the theory, changing neither its algebraic content nor its physical content. (C) 2002 Elsevier B.V. (USA).

Tensor coupling and pseudospin symmetry in nuclei

In this work we study the contribution of the isoscalar tensor coupling to the realization of pseudospin symmetry in nuclei. Using realistic values for the tensor coupling strength, we show that this coupling reduces noticeably the pseudospin splittings, especially for single-particle levels near the Fermi surface. By using an energy. decomposition of the pseudospin energy splittings, we show that the changes in these splittings come mainly through the changes induced in the lower radial wave function for the low-lying pseudospin partners and through changes in the expectation value of the pseudospin-orbit coupling term for surface partners. This allows us to confirm the conclusion already reached in previous studies, namely that the pseudospin symmetry in nuclei is of a dynamical nature.

Non-Zeeman splitting for a spin-resolved STM with a Kondo adatom in a spin-polarized two-dimensional electron gas

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Entropia de bloco no formalismo estatístico generalizado de Kaniadakis

A posição que a renomada estatí stica de Boltzmann-Gibbs (BG) ocupa no cenário cientifíco e incontestável, tendo um âmbito de aplicabilidade muito abrangente. Por em, muitos fenômenos físicos não podem ser descritos por esse formalismo. Isso se deve, em parte, ao fato de que a estatística de BG trata de fenômenos que se encontram no equilíbrio termodinâmico. Em regiões onde o equilíbrio térmico não prevalece, outros formalismos estatísticos devem ser utilizados. Dois desses formalismos emergiram nas duas ultimas décadas e são comumente denominados de q-estatística e k-estatística; o primeiro deles foi concebido por Constantino Tsallis no final da década de 80 e o ultimo por Giorgio Kaniadakis em 2001. Esses formalismos possuem caráter generalizador e, por isso, contem a estatística de BG como caso particular para uma escolha adequada de certos parâmetros. Esses dois formalismos, em particular o de Tsallis, nos conduzem também a refletir criticamente sobre conceitos tão fortemente enraizados na estat ística de BG como a aditividade e a extensividade de certas grandezas físicas. O escopo deste trabalho esta centrado no segundo desses formalismos. A k -estatstica constitui não só uma generalização da estatística de BG, mas, atraves da fundamentação do Princípio de Interação Cinético (KIP), engloba em seu âmago as celebradas estatísticas quânticas de Fermi- Dirac e Bose-Einstein; além da própria q-estatística. Neste trabalho, apresentamos alguns aspectos conceituais da q-estatística e, principalmente, da k-estatística. Utilizaremos esses conceitos junto com o conceito de informação de bloco para apresentar um funcional entrópico espelhado no formalismo de Kaniadakis que será utilizado posteriormente para descrever aspectos informacionais contidos em fractais tipo Cantor. Em particular, estamos interessados em conhecer as relações entre parâmetros fractais, como a dimensão fractal, e o parâmetro deformador. Apesar da simplicidade, isso nos proporcionará, em trabalho futuros, descrever estatisticamente estruturas mais complexas como o DNA, super-redes e sistema complexos

Propriedades termo-eletrônicas da molécula do DNA

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico

Conducão eletrônica e propriedades termodinâmicas da molécula de DNA

In this thesis, we study the thermo-electronic properties of the DNA molecule. For this purpose, we used three types of models with the DNA, all assuming a at geometry (2D), each built by a sequence of quasiperiodic (Fibonacci and / or Rudin-Shapiro) and a sequence of natural DNA, part of the human chromosome Ch22. The first two models have two types of components that are the nitrogenous bases (guanine G, cytosine C, adenine A and thymine T) and a cluster sugar-phosphate (SP), while the third has only the nitrogenous bases. In the first model we calculate the density of states using the formalism of Dyson and transmittance for the time independent Schr odinger equation . In the second model we used the renormalizationprocedure for the profile of the transmittance and consequently the I (current) versus V (voltage). In the third model we calculate the density of states formalism by Dean and used the results together with the Fermi-Dirac statistics for the chemical potential and the quantum specific heat. Finally, we compare the physical properties found for the quasi-periodic sequences and those that use a portion of the genomic DNA sequence (Ch22).

Application of abrupt cut-off models in the analysis of the capacitance spectra of conjugated polymer devices

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

Galilean covariant Lagrangian models

We construct non-relativistic Lagrangian field models by enforcing Galilean covariance with a (4, 1) Minkowski manifold followed by a projection onto the (3, 1) Newtonian spacetime. We discuss scalar, Fermi and gauge fields, as well as interactions between these fields, preparing the stage for their quantization. We show that the Galilean covariant formalism provides an elegant construction of the Lagrangians which describe the electric and magnetic limits of Galilean electromagnetism. Similarly we obtain non-relativistic limits for the Proca field. Then we study Dirac Lagrangians and retrieve the Levy-Leblond wave equations when the Fermi field interacts with an Abelian gauge field.

Cooper pair dispersion relation for weak to strong coupling

Cooper pairing in two dimensions is analyzed with a set of renormalized equations to determine its binding energy for any fermion number density and all coupling assuming a,generic pairwise residual interfermion interaction. Also considered are Cooper pairs (CP's) with nonzero center-of-mass momentum (CMM) and their binding energy is expanded analytically in powers of the CMM up to quadratic terms. A Fermi-sea-dependent linear term in the CMM dominates the pair excitation energy in weak coupling (also called the BCS regime) while the more familiar quadratic term prevails in strong coupling (the Bose regime). The crossover, though strictly unrelated to BCS theory per se, is studied numerically as it is expected to play a central role in a model of superconductivity as a Bose-Einstein condensation of CPs where the transition temperature vanishes for all dimensionality d less than or equal to 2 for quadratic dispersion, but is nonzero for all d greater than or equal to 1 for linear dispersion.