Development, implementation and application of electronic structural descriptors to the analysis of the chemical bonding, aromaticity and chemical reactivity

En la literatura sobre mecànica quàntica és freqüent trobar descriptors basats en la densitat de parells o la densitat electrònica, amb un èxit divers segons les aplicacions que atenyin. Per tal de que tingui sentit químic un descriptor ha de donar la definició d'un àtom en una molècula, o ésser capaç d'identificar regions de l'espai molecular associades amb algun concepte químic (com pot ser un parell solitari o zona d'enllaç, entre d'altres). En aquesta línia, s'han proposat diversos esquemes de partició: la teoria d'àtoms en molècules (AIM), la funció de localització electrònica (ELF), les cel·les de Voroni, els àtoms de Hirshfeld, els àtoms difusos, etc. L'objectiu d'aquesta tesi és explorar descriptors de la densitat basats en particions de l'espai molecular del tipus AIM, ELF o àtoms difusos, analitzar els descriptors existents amb diferents nivells de teoria, proposar nous descriptors d'aromaticitat, així com estudiar l'habilitat de totes aquestes eines per discernir entre diferents mecanismes de reacció.

A nova ciência da estratégia : uma investigação sobre o pensamento quântico nas ciências gerencias

Esta pesquisa originou-se do pensador Gilles Deleuze (2006). Deleuze contrasta o pensamento sedentário enquanto linear e reconhece o pensamento nômade como estriado, cheio de nervuras, em uma palavra morfogênica, a germinar formas inusitadas. O sedentário, não está à altura de fazer frente a contextos ou ambientes onde predominam complexidade, incerteza e caos, não lida com diversidade. Já o pensamento nômade é movido pelo desejo de fazer do pensar um fluxo, um devir que se assemelhe à realidade instável, mutante, surpreendente, improvável na qual vive. O sedentário era rei nos tempos onde buscávamos a estabilidade, a repetição, os padrões, as previsões com as quais podíamos regular o processo de pensar, gerir e viver. A vida útil dos paradigmas vem sofrendo uma contração temporal, dificultando o estabelecimento de platôs de serenidade. Einstein (1930), em uma carta de dirigida a seu filho Eduard instrui: “A vida é como andar de bicicleta. Para manter o equilíbrio, é preciso se manter em movimento”. No campo da Administração emergem pesquisadores buscando entender neste novo contexto qual forma de pensar e agir é mais eficaz: se deviríamos mudar a percepção que temos do mundo ou obrar para alterá-lo. Ao contrário dos que retiram suas leis da imobilidade, da regularidade, da estabilidade, da repetição, frutos de uma abstração, de uma tradição cartesiana equivocada, são os que interpretam e compreendem o mundo a partir de sua turbulência das singularidades, do inusitado, do inédito e que romperam com a representação clássica, liberando assim o pensar de sua função recognitiva -- do uso de ferramentas analíticas, de diagnósticos, de métodos como o SWOT – (Forças, Oportunidades, Debilidades e Ameaças) – os que fazem do pensamento uma potência criadora, a gerar as inovações que alimentam o sucesso empresarial. É possível, então, afirmar que o modelo mental predominante do executivo pode ser classificado, seja como nômade, seja como sedentário -- usando as expressões cunhadas por Deleuze (2006)—para avaliar sua adequação ao novo ecossistema empresarial. Nossa hipótese é que o pensador nômade está mais bem preparado para lidar com o ambiente contemporâneo. Na primeira parte desta dissertação desvelamos a teoria que sustenta a hipótese formulada. Na seguinte justificamos o porquê de formular uma boa pergunta, propor uma explicação, avançar baseado numa hipótese e enunciar uma lei pode ser tão eficaz quanto uma pesquisa empírica para fazer avançar a compreensão dos fenômenos organizacionais, Na quarta e última parte detalhamos a hipótese ora proposta e sugerimos como continuidade num futuro próximo, um roteiro para uma pesquisa empírica.

O gás de elétrons degenerado não-comutativo

A dinâmica quântica de sistemas de partícula única não-relativística envolvendo coordenadas não-comutativas, usualmente chamada mecânica quântica não-comutativa, tem sido objeto de numerosas investigações. Neste trabalho estendemos esses estudos para o caso de sistema de muitas partículas. Usamos como protótipo o modelo do gás de elé- trons degenerado cuja dinâmica é bem conhecida no limite comutativo. Nosso objetivo principal aqui é entender qualitativamente, em vez de quantitativamente, as principais modi cações induzidas pela presença de coordenadas não-comutativas. Primeiro veremos que a não-comutatividade modi ca a energia de correlação de troca enquanto preserva a neutralidade elétrica do modelo. Logo, através da teoria de perturbações independente do tempo juntamente com o mapa de Seiberg-Witten mostramos que o potencial de ioniza ção é modi cado pela não-comutatividade e, também, que o parâmetro não-comutativo atua como uma temperatura de referência. Sendo assim, a não-comutatividade levanta a degenerescência do gás de elétrons a temperatura zero.

Cadeias de Markov clássicas e quânticas

Seguindo o trabalho de S. Gudder, fazemos uma construção de cadeias de Markov quânticas a partir de matrizes complexas, unitárias, estocásticas e analisamos o conceito de interferência nesse contexto, dando atenção para uma cadeia que chamamos de moeda quântica. Estamos interessados na entropia de cadeias de Markov reais, no princípio variacional para energia livre associado e em uma possível construção análoga no caso complexo. Este trabalho visa também dar uma introdução matematicamente rigorosa de certos aspectos de mecânica quântica

Estudo in silico da interação da albumina de soro humano com o ibuprofeno

Currently, computational methods have been increasingly used to aid in the characterization of molecular biological systems, especially when they relevant to human health. Ibuprofen is a nonsteroidal antiinflammatory or broadband use in the clinic. Once in the bloodstream, most of ibuprofen is linked to human serum albumin, the major protein of blood plasma, decreasing its bioavailability and requiring larger doses to produce its antiinflamatory action. This study aimes to characterize, through the interaction energy, how is the binding of ibuprofen to albumin and to establish what are the main amino acids and molecular interactions involved in the process. For this purpouse, it was conducted an in silico study, by using quantum mechanical calculations based on Density Functional Theory (DFT), with Generalized Gradient approximation (GGA) to describe the effects of exchange and correlation. The interaction energy of each amino acid belonging to the binding site to the ligand was calculated the using the method of molecular fragmentation with conjugated caps (MFCC). Besides energy, we calculated the distances, types of molecular interactions and atomic groups involved. The theoretical models used were satisfactory and show a more accurate description when the dielectric constant ε = 40 was used. The findings corroborate the literature in which the Sudlow site I (I-FA3) is the primary binding site and the site I-FA6 as secondary site. However, it differs in identifying the most important amino acids, which by interaction energy, in order of decreasing energy, are: Arg410, Lys414, Ser 489, Leu453 and Tyr411 to the I-Site FA3 and Leu481, Ser480, Lys351, Val482 and Arg209 to the site I-FA6. The quantification of interaction energy and description of the most important amino acids opens new avenues for studies aiming at manipulating the structure of ibuprofen, in order to decrease its interaction with albumin, and consequently increase its distribution

Fragmentos do pensamento dialético na história da construção das ciências da natureza

Este trabalho tem por objetivo identificar uma possível inclinação das ciências naturais em direção ao materialismo dialético. Para tanto, procura-se apresentar a história da dialética a partir da discussão racionalismo/empirismo moderno e seus desdobramentos até as tendências dialéticos contemporâneas. Os autores discutidos são Kant, Hegel, Marx, Engels, Lenin, Horkheimer, Marcuse, Habermas, Bachelard e suas escolas epistemológicas, completadas por Althusser, Lefebvre e Kedrov. Ao lado desses autores discutem-se outros, das duas últimas décadas, procurando extrair-lhes o olhar dialético, oculto em seus discursos acerca da ciência do fim do século. Também se procura encontrar na mecânica quântica, nos fractais, na lógica para-consistente, nos modelos matemáticos e na biologia antideterminista, argumentos para existência de uma forma de abordagem dialética da natureza. Por último, procura-se refletir acerca dos motivos da resistência ao método dialético apresentado pela maioria dos cientistas ocidentais e, sua possível superação.

Espectro das ondas de spin lineares e não-lineares em multicamadas magnéticas anisotrópicas

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico

Estados estacionários de partículas sem spin em potenciais quadrados

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

Análise sobre diferentes abordagens de configuração eletrônica de elementos apresentados em livros de química

This study aimed to identify and review of the conceptual differences presented by authors of books, focusing on the theme of electronic configuration. It shows the changing concepts of electronic configuration, its implications for the cognitive development of students and their relations with the contemporary world. We identified possible obstacles in books generated in the search for simplifications, situations of different concepts of energy in the electron configuration for sublevels. For this analysis was carried out in several books, and some other general chemistry and inorganic chemistry without distinguishing between level of education, whether secondary or higher. It was found that some books for school books corroborated with higher education, others do not. To check the consistency of what was discussed, it was a survey of 30 teachers, it was found divergent points of responses, particularly with respect to the energy sublevels and authorship of the diagram which facilitated the electron configuration. It was found that the total 22professores, ie, 73,33% answered correctly on the energy sublevel more calcium (Ca) and 80%, ie, 24 teachers responded incorrectly on the iron. As for the authorship of the diagram used to facilitate the electronic configuration, we obtained 93, 33% of teachers indicated that they followed a diagram, and this was called "Diagram of Linus Pauling," teacher 01, 3,33%, indicated that the diagram was authored by Madelung and 01, 3,33%, did not respond to question. Was observed that it is necessary a more detailed assessment of ancient writings, as the search for simplifications and generalizations, not so plausible, lead to errors and consequences negative for understanding the properties of many substances. It was found that quantum mechanics combined with spectroscopic data should be part of a more thorough analysis, especially when it extends situations atoms monoelectronicpolieletrônicos to describe atoms, because factors such as effective nuclear charge and shielding factor must be taken into consideration, because interactions there is inside an atom, described by a set ofquantum numbers, sometimes not taken into account

Efeito do campo elétrico em nanocones formados por aln e BN: um estudo por primeiros princípios

The development of computers and algorithms capable of making increasingly accurate and rapid calculations as well as the theoretic foundation provided by quantum mechanics has turned computer simulation into a valuable research tool. The importance of such a tool is due to its success in describing the physical and chemical properties of materials. One way of modifying the electronic properties of a given material is by applying an electric field. These effects are interesting in nanocones because their stability and geometric structure make them promising candidates for electron emission devices. In our study we calculated the first principles based on the density functional theory as implemented in the SIESTA code. We investigated aluminum nitride (AlN), boron nitride (BN) and carbon (C), subjected to external parallel electric field, perpendicular to their main axis. We discuss stability in terms of formation energy, using the chemical potential approach. We also analyze the electronic properties of these nanocones and show that in some cases the perpendicular electric field provokes a greater gap reduction when compared to the parallel field

Integrais de linha intervalares: fundamentos e aplicações

A necessidade de uma precisão e de uma aproximação dos resultados numéricos zeram com que diversas teorias surgissem: dentre elas, destacamos a Matemática Intervalar. A Matemática Intervalar surgiu na década de 60 com os trabalhos de pesquisa de Moore (MOORE, 1959) , em que ele propôs trabalhar com uma Matemática baseada na noção de intervalo real e não mais com um número como aproximação. Com isso, surgiu a necessidade de revisitar e reformular os conceitos e resultados da Matemática Clássica utilizando como base a noção de intervalo de Moore. Uma das áreas da Matem ática Clássica que tem tido muitas aplicações em engenharias e ciências é a Análises Numérica, onde um dos seus pilares é o Cálculo Integral e em particular as integrais de linha. Assim, é muito desejável se ter um cálculo integral dentro da própria Matemática Intervalar. No presente trabalho apresenta-se uma noção de Integral de Linha Intervalar baseada na extensão de integração proposta por Bedregal em (BEDREGAL; BEDREGAL, 2010). Para a fundamentação apresenta-se incialmente uma introdução sobre a pespectiva em que o trabalho foi realizado, considerando alguns aspectos histórico-evolutivos da Matemática Clássica. Os conceitos de Integrais de Linha Clássica, bem como algumas das suas aplicações mais importantes. Alguns conceitos de Matemática Intervalar necessários para o entendimento do trabalho. Para nalizar propomos uma aplicação da integral de linha em um experimênto clássico da mecânica quântica (a difração de um elétron em uma fenda) que graças ao fato de ser a Matemática Intervalar utilizada, nos dá um foco mais detalhado e mais próximo da realidade

Poço quadrado quântico finito e método de fatorização

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

Teoria algébrica de processos da medida em sistemas quânticos

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

Gravitação semiclássica

Fazemos aqui uma breve descrição da teoria semiclássica da gravitação que tem conseguido antecipar de forma bastante robusta alguns efeitos de gravitação quântica.

O papel dos modificadores de rede na produção da fotoluminescência no CaWO4

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