Steel bars identification in reinforced concrete structures by using ANN and magnetic fields

This work proposes a methodology for non destructive testing (NDT) of reinforced concrete structures, using superficial magnetic fields and artificial neural networks, in order to identify the size and position of steel bars, embedded into the concrete. For the purposes of this paper, magnetic induction curves were obtained by using a finite element program. Perceptron Multilayered (PML) ANNs, with Levemberg-Marquardt training algorithm were used. The results presented very good agreement with the expect ones, encouraging the development of real systems based upon the proposed methodology.

Effect of the Rashba and Dresselhaus spin-splitting terms on the electron g factor in semiconductor quantum wells under applied magnetic fields

We use the Ogg-McCombe Hamiltonian together with the Dresselhaus and Rashba spin-splitting terms to find the g factor of conduction electrons in GaAs-(Ga,Al)As semiconductor quantum wells (QWS) (either symmetric or asymmetric) under a magnetic field applied along the growth direction. The combined effects of non-parabolicity, anisotropy and spin-splitting terms are taken into account. Theoretical results are given as functions of the QW width and compared with available experimental data and previous theoretical works. © 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.

The gyromagnetic factor of elementary particles and non-minimal coupling

In this work we investigate a possible magnetic moment generation for massive neutral particles with spins-1 and -2 coupled non-minimally, in a specific way, to an external electromagnetic field. It is found that, in the nonrelativistic limit, these particles present g = 1. This result, worked out in the framework of Relativistic Quantum Mechanics, seems to suggest that g = 1 for all massive and neutral particles of any spin ≤ 2. We also compare with the results obtained for massive charged particles of spins-1 and -2, in the same regime (nonrelativistic), in order to investigate the role played by the spin separetely from the charge. Copyright © owned by the author(s) under the terms of the Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike Licence.

Field-induced length changes in the spin-liquid candidate κ-(BEDT-TTF) 2Cu 2(CN) 3

Measurements of the coefficient of thermal expansion on the spin-liquid candidate κ-(BEDT-TTF) 2Cu 2(CN) 3 have revealed distinct and strongly anisotropic lattice effects around 6 K - a possible spin liquid instability. In order to study the effects of a magnetic field on the low-temperature spin-liquid state, dilatometric measurements have been conducted both as a function of temperature at B = const. and as a function of field at T = const. While the 6 K anomaly is found to be insensitive to magnetic fields B ≤ 10 T, the maximum field applied, surprisingly strong B -induced effects are observed for magnetic fields applied along the in-plane b-axis. Above a threshold field of 0.5 T < B c ≤ 1 T, a jump-like anomaly is observed in the b-axis lattice parameter. This anomaly, which is located at 8.7 K at B = 1 T, grows in size and shifts to lower temperatures with increasing the magnetic field. Although the anomaly bears resemblance to a first-order phase transition, the lack of hysteresis suggests otherwise. © 2012 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim.

Esophageal transit time assessed by magnetic methods: An in vitro feasibility study of the novel alternating current biosusceptometry with 3-axis magnetorresistor

A hybrid magnetic instrumentation to detect a magnetic field from a permanent magnet, and to detect magnetic markers and tracers using alternating current biosusceptometry (ACB) is discussed. The instrument was used to in vitro evaluation of the esophageal transit time. The sensitivity between both magnetic methods was compared, showing sensitivity for in vivo applications. © 2013 Springer-Verlag.

Estudo do comportamento magnético de plasma durante o processo de implantação iônica por imersão em plasma

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Investigando o efeito de campos elétrico e magnético em um sistema dissipativo pulsante

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

Portadores quentes: modelo browniano

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Sistemas de liberação controlada de óxido nítrico baseados em ditiocarbamatos

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

Estudo do processo de implantação iônica por imersão em plasma com campo magnético externo usando técnicas numéricas e experimentais

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Influência de estruturas geológicas bidimensionais no campo geoeletromagnético na presença do eletrojato equatorial

A Terra atua como um grande magneto esférico, cujo campo assemelha-se àquele gerado por um dipolo magnético. Este campo apresenta mudanças de intensidade que variam com a localização e a hora local. A parte principal do campo geomagnético se origina no interior da Terra através de processos eletromagnéticos. Extensivos estudos mostraram ainda que existem contribuições de origem externa ao planeta, principalmente de origem solar. Dentre estas fontes há anomalias do campo magnético que surgem a partir de um aumento diurno da corrente elétrica em uma estreita faixa da ionosfera, de direção leste-oeste, centrada no equador magnético e denominada Eletrojato Equatorial (EEJ). Ocasionalmente estas correntes podem apresentar reversões de fluxo, sendo denominadas Contra-Eletrojato (CEJ). Vários autores têm estudado os efeitos do EEJ e CEJ sobre as observações geoeletromagnéticas. Eles estão interessados no efeito combinado do EEJ e estruturas geológicas condutivas 1-D e 2-D. Nestes trabalhos a estrutura 2-D sempre se apresentava paralela ao eletrojato, o que é uma hipótese bastante restritiva ao se modelar ambientes geológicos mais realistas, em que corpos bidimensionais podem ter qualquer strike em relação ao EEJ. Neste trabalho apresentamos a solução deste problema sem esta restrição. Assim, mostramos os campos geoeletromagnéticos devidos a estruturas bidimensionais que possuam strike oblíquo em relação ao EEJ, através de perfis dos campos elétrico e magnéticos calculados na superfície e formando direção arbitrária à heterogeneidade condutiva 2-D. Com esta resposta avaliamos ainda qual a influência que estruturas bidimensionais exercem sobre a resposta magnetotelúrica, sob influência do Eletrojato Equatorial. Durante o desenvolvimento deste trabalho, utilizamos o método de elementos finitos, tendo por fonte eletromagnética o EEJ e o CEJ, que por sua vez foram representados por uma combinação de distribuições gaussianas de densidade de corrente. Estas fontes foram decompostas nas direções paralela e perpendicular à estrutura 2-D, resultando nos modos de propagação TE₁ e TE₂ e TM acoplados, respectivamente. Resolvemos o modo acoplado aplicando uma Transformada de Fourier nas equações de Maxwell e uma Transformada Inversa de Fourier na solução encontrada. De acordo com os experimentos numéricos realizados em um modelo interpretativo da Anomalia Condutiva da Bacia do Parnaíba, formado por uma enorme estrutura de 3000 ohm-m dentro de um corpo externo condutivo (1 ohm-m), concluímos que a presença do CEJ causa uma inversão na anomalia, se compararmos com o resultado do EEJ. Concluímos também que para as frequências mais altas as componentes do campo elétrico apresentam menor influência da parte interna do corpo 2-D do que da parte externa. Já para frequências mais baixas este comportamento se observa com as componentes do campo magnético. Com relação à frequência, vimos os efeitos do “skin-depth”, principalmente nas respostas magnéticas. Além disso, quando a estrutura 2-D está paralela ao eletrojato, o campo elétrico é insensível à estrutura interna do modelo para todos os valores de frequência utilizados. Com respeito ao ângulo θ_h entre a heterogeneidade e a fonte, vimos que o modo TM se manifesta naturalmente quando θ_h é diferente de 0°. Neste caso, o modo TE é composto por uma parte devido à componente da fonte paralela à heterogeneidade e a outra devido à componente da fonte perpendicular, que é acoplada ao modo TM. Assim, os campos calculados têm relação direta com o valor de θ_h. Analisando a influência do ângulo entre a direção do perfil dos campos e o strike da heterogeneidade verificamos que, à medida que θ_h se aproxima de 90°, os campos primários tornam-se variáveis para valores de θ_p diferentes de 90°. Estas variações causam uma assimetria na anomalia e dão uma idéia da inclinação da direção do perfil em relação aos corpos. Finalmente, concluímos que uma das influências que a distância entre o centro do EEJ e o centro da estrutura 2-D, causa sobre as componentes dos campos está relacionado às correntes reversas do EEJ e CEJ, pois a 500 km do centro da fonte estas correntes têm máxima intensidade. No entanto, com o aumento da distância, as anomalias diminuem de intensidade. Nas sondagens MT, nós também usamos o EEJ e o CEJ como fonte primária e comparamos nossos resultados com a resposta da onda plana. Deste modo observamos que as componentes do campo geoeletromagnético, usadas para calcular a impedância, têm influência do fator de acoplamento entre os modos TE₂ e TM. Além disso, esta influência se torna maior em meios resistivos e nas frequências mais baixas. No entanto, o fator de acoplamento não afeta os dados magnetotelúricos em frequências maiores de 10^-2 Hz. Para frequências da ordem de 10^-4 Hz os dados MT apresentam duas fontes de perturbação: a primeira e mais evidente é devido à presença fonte 2-D (EEJ e CEJ), que viola a hipótese da onda plana no método MT; e a segunda é causada pelo acoplamento entre os modos TE₂ e TM, pois quando a estrutura bidimensional está obliqua à fonte 2-D temos correntes elétricas adicionais ao longo da heterogeneidade. Concluimos assim, que o strike de uma grande estrutura condutiva bidimensional relativamente à direção do EEJ ou CEJ tem de fato influência sobre o campo geomagnético. Por outro lado, para estudos magnetotelúricos rasos (frequências maiores de 10^-3 Hz) o efeito do ângulo entre a estrutura geológica 2-D e a direção do EEJ não é tão importante. Contudo, em estudos de litosfera frequências menores de 10^-3 Hz) o acoplamento entre os modos TE₂ e TM não pode ser ignorado.

Decomposição em valores singulares aplicada a dados de campo magnético

Neste trabalho, a decomposição em valores singulares (DVS) de uma matriz A, n x m, que representa a anomalia magnética, é vista como um método de filtragem bidimensional de coerência que separa informações correlacionáveis e não correlacionáveis contidas na matriz de dados magnéticos A. O filtro DVS é definido através da expansão da matriz A em autoimagens e valores singulares. Cada autoimagem é dada pelo produto escalar dos vetores de base, autovetores, associados aos problemas de autovalor e autovetor das matrizes de covariância A^TA e AA^T. Este método de filtragem se baseia no fato de que as autoimagens associadas a grandes valores singulares concentram a maior parte da informação correlacionável presente nos dados, enquanto que a parte não correlacionada, presumidamente constituída de ruídos causados por fontes magnéticas externas, ruídos introduzidos pelo processo de medida, estão concentrados nas autoimagens restantes. Utilizamos este método em diferentes exemplos de dados magnéticos sintéticos. Posteriormente, o método foi aplicado a dados do aerolevantamento feito pela PETROBRÁS no Projeto Carauari-Norte (Bacia do Solimões), para analisarmos a potencialidade deste na identificação, eliminação ou atenuação de ruídos e como um possível método de realçar feições particulares da anomalia geradas por fontes profundas e rasas. Este trabalho apresenta também a possibilidade de introduzir um deslocamento estático ou dinâmico nos perfis magnéticos, com a finalidade de aumentar a correlação (coerência) entre eles, permitindo assim concentrar o máximo possível do sinal correlacionável nas poucas primeiras autoimagens. Outro aspecto muito importante desta expansão da matriz de dados em autoimagens e valores singulares foi o de mostrar, sob o ponto de vista computacional, que a armazenagem dos dados contidos na matriz, que exige uma quantidade n x m de endereços de memória, pode ser diminuída consideravelmente utilizando p autoimagens. Assim o número de endereços de memória cai para p x (n + m + 1), sem alterar a anomalia, na reprodução praticamente perfeita. Dessa forma, concluímos que uma escolha apropriada do número e dos índices das autoimagens usadas na decomposição mostra potencialidade do método no processamento de dados magnéticos.

Tunable Fermi acceleration in a nondissipative driven magnetic billiard

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

Bright solitons in Bose-Einstein condensates with field-induced dipole moments

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

Closed-orbit dependence on the field direction in the anisotropic diamagnetic Kepler problem

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