Kinetics of the polarization reversal process in a non-constant applied electric field and the generalized superposition principle

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

An alternative formulation for guided electromagnetic fields in grounded chiral slabs - Summary

An alternative formulation for guided electromagnetic fields in grounded chiral slabs is presented. This formulation is formally equivalent to the double Fourier transform method used by the authors to calculate the spectral fields in open chirostrip structures. In this paper, we have addressed the behavior of the electromagnetic fields in the vicinity of the ground plane and at the interface between the chiral substrate and the free space region. It was found that the boundary conditions for the magnetic field, valid for achiral media, are not completely satisfied when we deal with chiral material. Effects of chirality on electromagnetic field distributions and on surface wave dispersion curves were also analyzed.

Magneto-optical rotation of heavy-metal oxide glasses

Magneto-optical rotation was measured at room temperature for glasses containing Bi2O3-CdO-GeO2 (BCG), and Bi2O3-PbO-GeO2-B2O3 (BPGP). A pulsed magnetic field between 50 and 80 KG was used to measure Faraday rotation at 632.8 nm as a function of the concentration of Bi and Cd for BCG and Bi and Pb for BPGB. Verdet constant as high as 0.162 min G-1 cm-1 at 632.8 nm for the BPGB sample with the highest concentrations of Bi and Cd was found. Verdet constant increases linearly with the heavy-metal concentration for the BPGB whereas it reaches some saturation for the BCG system. Measurements of the magneto-optical rotation at other wavelengths in the visible and the refractive index at 632.8 nm are also reported. © 1998 Elsevier Science B.V. All rights reserved.

Crystal structures and magnetic properties of CuX2(pdmp)2 complexes (X = Br, Cl)

We report the synthesis and the structural and magnetic characterization of two new compounds: dibromobis-(pdmp)copper(II), CuBr2C22H24N4 (1), and dichlorobis(pdmp)copper(II), CuCl2C22H24N4 (2), where pdmp = 1-phenyl-3,5-dimethylpyrazole. The structures were refined by full-matrix least-squares techniques to R1 = 0.0620 and 0.0777, respectively. Compound 1 belongs to the space group P21/n with a = 8.165(5) Å, b = 10.432(3) Å, c = 13.385(4) Å, β = 100.12(4)̊, and Z = 2. Compound 2 belongs to the space group P21/c with a = 8.379(2) Å, b = 22.630(2) Å, c = 12.256(2) Å, β= 98.43(3)°, and Z = 4. It has the same molecular formula as a compound reported previously but a different crystal structure. Detailed single-crystal EPR measurements were performed for single-crystal samples of 1 and 2 at 9 and 35 GHz and at room temperature. The positions and line widths of the EPR lines were measured as a function of the magnetic field orientation in three orthogonal planes. The data were used to study the electronic properties of the copper ions and to evaluate the exchange interactions between them. Our results are discussed in terms of the electronic pathways for superexchange between copper ions, which are provided by the stacking of pyrazole and phenyl rings of neighboring molecules and by hydrogen-halogen bonds. © 1999 American Chemical Society.

Multiperiodic magnetic structures in Hubbard superlattices

We consider fermions in one-dimensional superlattices (SL's), modeled by site-dependent Hubbard-U couplings arranged in a repeated pattern of repulsive (i.e., U>0) and free (U=0) sites. Density matrix renormalization group diagonalization of finite systems is used to calculate the local moment and the magnetic structure factor in the ground state. We have found four regimes for magnetic behavior: uniform local moments forming a spin-density wave (SDW), floppy local moments with short-ranged correlations, local moments on repulsive sites forming long-period SDW's superimposed with short-ranged correlations, and local moments on repulsive sites solely with long-period SDW's; the boundaries between these regimes depend on the range of electronic densities ρ and on the SL aspect ratio. Above a critical electronic density, ρ↑↓, the SDW period oscillates both with ρ and with the spacer thickness. The former oscillation allows one to reproduce all SDW wave vectors within a small range of electronic densities, unlike the homogeneous system. The latter oscillation is related to the exchange oscillation observed in magnetic multilayers. A crossover between regimes of thin to thick layers has also been observed.

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.

Nucleation of superconductivity in a thin disk with a ring-like defect

We report on the influence of a circular defect on the vortex configuration in a mesoscopic superconducting sample. Effects associated with the pinning force of the circular defect on the configuration and on the vortex entry fields are studied for a very thin disk. We calculate the magnetization loop, vorticity, free energy and superconducting electrons for the disk in presence of an external magnetic field applied perpendicular to the disk plane. The magnetization curves are hysteretic, with paramagnetic response in part of the downward branch, also, in this part we found a vortex-anti-vortex state. © 2013 World Scientific Publishing Company.

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.

Linear arrangement of metallic and superconducting defects in a thin superconducting sample

The vortex matter in a superconducting disk with a linear configuration of metallic and superconducting defects is studied. Effects associated to the pinning (anti-pinning) force of the metallic (superconducting) defect on the vortex configuration and on the thermodynamic critical fields are analyzed in the framework of the Ginzburg Landau theory. We calculate the loop of the magnetization, vorticity and free energy curves as a function of the magnetic field for a thin disk. Due to vortex-defect attraction for a metallic defect (repulsion for a superconducting defect), the vortices always (never) are found to be sitting on the defect position. © 2013.

Influência da ionosfera no posicionamento GPS: estimativas dos resíduos no contexto de duplas diferenças e eliminação dos efeitos de 2ª e 3ª ordem

Pós-graduação em Ciências Cartográficas - FCT

Avaliação de funções para modelagem do efeito da refratação ionosférica na propagação dos sinais GPS

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

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

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

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.

Influência de uma fenda na dinâmica de vórtices utilizando a teoria de Ginzburg-Landau dependente do temp

Pós-graduação em Ciência dos Materiais - FEIS

Tunable Fermi acceleration in a nondissipative driven magnetic billiard

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