Efeito magnetocalórico em sistemas ferrimagnéticos

Nesta tese, o efeito magnetocalórico é estudado teoricamente partindo de um hamiltoniano modelo que leva em conta uma rede magnética formada por diversas sub-redes magnéticas acopladas. No hamiltoniano são consideradas as interações de troca, Zeeman e magnetoelástica. Primeiramente, o hamiltoniano é apresentado em sua forma generalizada para R sub-redes magnéticas e a influência dos parâmetros do modelo na temperatura de Nèel e na temperatura de compensação é analisada no sistema com duas sub-redes magnéticas. Encontramos que, dependendo dos parâmetros de troca, arranjos ferrimagnético, antiferromagnético e ferromagnéticos podem ser obtidos. O efeito magnetocalórico foi sistematicamente estudado para diversos arranjos possíveis, posteriormente foi estudado em compostos reais do tipo R3Fe5O12 (RIG), sistema formado por três sub-redes magnéticas. Retornando ao sistema com duas sub-redes magnéticas foi analisada a influência da interação magnetoelástica no efeito magnetocalórico nos arranjos ferrimagnéticos obtidos previamente. Aplicando este modelo para uma estrutura cúbica do tipo perovskita, estudamos o efeito magnetocalórico nos compostos EuZrO3 e EuTiO3. Uma metodologia para a obtenção da magnetização de uma amostra policristalina foi apresentada e ainda estudamos o efeito magnetocalórico anisotrópico de natureza antiferromagnética.

Electromechanical properties of engineered lead free potassium sodium niobate based materials

K0.5Na0.5NbO3 (KNN), is the most promising lead free material for substituting lead zirconate titanate (PZT) which is still the market leader used for sensors and actuators. To make KNN a real competitor, it is necessary to understand and to improve its properties. This goal is pursued in the present work via different approaches aiming to study KNN intrinsic properties and then to identify appropriate strategies like doping and texturing for designing better KNN materials for an intended application. Hence, polycrystalline KNN ceramics (undoped, non-stoichiometric; NST and doped), high-quality KNN single crystals and textured KNN based ceramics were successfully synthesized and characterized in this work. Polycrystalline undoped, non-stoichiometric (NST) and Mn doped KNN ceramics were prepared by conventional ceramic processing. Structure, microstructure and electrical properties were measured. It was observed that the window for mono-phasic compositions was very narrow for both NST ceramics and Mn doped ceramics. For NST ceramics the variation of A/B ratio influenced the polarization (P-E) hysteresis loop and better piezoelectric and dielectric responses could be found for small stoichiometry deviations (A/B = 0.97). Regarding Mn doping, as compared to undoped KNN which showed leaky polarization (P-E) hysteresis loops, B-site Mn doped ceramics showed a well saturated, less-leaky hysteresis loop and a significant properties improvement. Impedance spectroscopy was used to assess the role of Mn and a relation between charge transport – defects and ferroelectric response in K0.5Na0.5NbO3 (KNN) and Mn doped KNN ceramics could be established. At room temperature the conduction in KNN which is associated with holes transport is suppressed by Mn doping. Hence Mn addition increases the resistivity of the ceramic, which proved to be very helpful for improving the saturation of the P-E loop. At high temperatures the conduction is dominated by the motion of ionized oxygen vacancies whose concentration increases with Mn doping. Single crystals of potassium sodium niobate (KNN) were grown by a modified high temperature flux method. A boron-modified flux was used to obtain the crystals at a relatively low temperature. XRD, EDS and ICP analysis proved the chemical and crystallographic quality of the crystals. The grown KNN crystals exhibit higher dielectric permittivity (29,100) at the tetragonal-to-cubic phase transition temperature, higher remnant polarization (19.4 μC/cm2) and piezoelectric coefficient (160 pC/N) when compared with the standard KNN ceramics. KNN single crystals domain structure was characterized for the first time by piezoforce response microscopy. It could be observed that <001> - oriented potassium sodium niobate (KNN) single crystals reveal a long range ordered domain pattern of parallel 180° domains with zig-zag 90° domains. From the comparison of KNN Single crystals to ceramics, It is argued that the presence in KNN single crystal (and absence in KNN ceramics) of such a long range order specific domain pattern that is its fingerprint accounts for the improved properties of single crystals. These results have broad implications for the expanded use of KNN materials, by establishing a relation between the domain patterns and the dielectric and ferroelectric response of single crystals and ceramics and by indicating ways of achieving maximised properties in KNN materials. Polarized Raman analysis of ferroelectric potassium sodium niobate (K0.5Na0.5)NbO3 (KNN) single crystals was performed. For the first time, an evidence is provided that supports the assignment of KNN single crystals structure to the monoclinic symmetry at room temperature. Intensities of A′, A″ and mixed A′+A″ phonons have been theoretically calculated and compared with the experimental data in dependence of crystal rotation, which allowed the precise determination of the Raman tensor coefficients for (non-leaking) modes in monoclinic KNN. In relation to the previous literature, this study clarifies that assigning monoclinic phase is more suitable than the orthorhombic one. In addition, this study is the basis for non-destructive assessments of domain distribution by Raman spectroscopy in KNN-based lead-free ferroelectrics with complex structures. Searching a deeper understanding of the electrical behaviour of both KNN single crystal and polycrystalline materials for the sake of designing optimized KNN materials, a comparative study at the level of charge transport and point defects was carried out by impedance spectroscopy. KNN single crystals showed lower conductivity than polycrystals from room temperature up to 200 ºC, but above this temperature polycrystalline KNN displays lower conductivity. The low temperature (T < 200 ºC) behaviour reflects the different processing conditions of both ceramics and single crystals, which account for less defects prone to charge transport in the case of single crystals. As temperature increases (T > 200 ºC) single crystals become more conductive than polycrystalline samples, in which grain boundaries act as barriers to charge transport. For even higher temperatures the conductivity difference between both is increased due to the contribution of ionic conduction in single crystals. Indeed the values of activation energy calculated to the high temperature range (T > 300 ºC) were 1.60 and 0.97 eV, confirming the charge transport due to ionic conduction and ionized oxygen vacancies in single crystals and polycrystalline KNN, respectively. It is suggested that single crystals with low defects content and improved electromechanical properties could be a better choice for room temperature applications, though at high temperatures less conductive ceramics may be the choice, depending on the targeted use. Aiming at engineering the properties of KNN polycrystals towards the performance of single crystals, the preparation and properties study of (001) – oriented (K0.5Na0.5)0.98Li0.02NbO3 (KNNL) ceramics obtained by templated grain growth (TGG) using KNN single crystals as templates was undertaken. The choice of KNN single crystals templates is related with their better properties and to their unique domain structure which were envisaged as a tool for templating better properties in KNN ceramics too. X-ray diffraction analysis revealed for the templated ceramics a monoclinic structure at room temperature and a Lotgering factor (f) of 40% which confirmed texture development. These textured ceramics exhibit a long range ordered domain pattern consisting of 90º and 180º domains, similar to the one observed in the single crystals. Enhanced dielectric (13017 at TC), ferroelectric (2Pr = 42.8 μC/cm2) and piezoelectric (d33 = 280 pC/N) properties are observed for textured KNNL ceramics as compared to the randomly oriented ones. This behaviour is suggested to be due to the long range ordered domain patterns observed in the textured ceramics. The obtained results as compared with the data previously reported on texture KNN based ceramics confirm that superior properties were found due to ordered repeated domain pattern. This study provides an useful approach towards properties improvement of KNN-based piezoelectric ceramics. Overall, the present results bring a significant contribution to the pool of knowledge on the properties of sodium potassium niobate materials: a relation between the domain patterns and di-, ferro-, and piezo-electric response of single crystals and ceramics was demonstrated and ways of engineering maximised properties in KNN materials, for example by texturing were established. This contribution is envisaged to have broad implications for the expanded use of KNN over the alternative lead-based materials.

O acordo de Basileia II

Este trabalho evidencia a gestão do risco operacional e a importância da implementação de uma estrutura adequada de gestão de risco. De forma a contextualizar o tema foi abordado o conceito de risco e risco operacional e as várias categorias de risco e feito o enquadramento nos vários Acordos de Basileia. Enfocou-se em Basileia II que inovou tratando do risco operacional, até então esquecido. Neste ambito foram abordados os vários métodos de avaliação de risco: basico, standard e avançado. A temática está organizada de forma a que haja um fio condutor que culmina na gestão do risco apresentando as linhas orientadoras do BIS a esse respeito e um modelo de uma estrutura de gestão de risco. Por fim o exemplo do Banco Comercial Português que implementou a sua estrutura de gestão de risco tendo em conta as diretrizes de Basileia considerando métodos benchmark de gestão de risco.

Monitoring and modelling of membrane bioreactors for wastewater treatment incorporating 2D fluorescence spectroscopy

Dissertação para obtenção do Grau de Doutor em Engenharia Química e Bioquímica, Especialidade em Engenharia Bioquímica

Impacto dos investimentos em tecnologia da informação nas variáveis estratégicas e na eficiência dos bancos brasileiros

Esta tese objetiva identificar os impactos dos investimentos em Tecnologia de Informação (TI) nas variáveis estratégicas e na eficiência dos bancos brasileiros. Para a realização da investigação, utilizaram-se vários métodos e técnicas de pesquisa: (1) entrevista com executivos para identificar o papel da TI nos bancos; (2) survey com executivos dos bancos para selecionar as variáveis estratégicas organizacionais em que os efeitos da TI são mais significativos; (3) entrevista com executivos para adaptar as variáveis como input e output observáveis em contas de balanço; e (4) método de Pesquisa Operacional para elaborar um modelo de análise de eficiência e aplicar a técnica de Data Envelopment Analysis (DEA) para avaliar a efetividade de conversão dos investimentos em TI. A entrevista exploratória com os executivos dos bancos permitiu identificar como os bancos utilizam a TI e o seu papel como ferramenta estratégica. O processo de validação e purificação do instrumento (questionário) e dos constructos utilizados na survey fez uso de procedimentos qualitativos e quantitativos, como: validade de face e conteúdo, card sorting, análise de fidedignidade (coeficiente alfa de Cronbach), análise de correlação item- total corrigido (CITC), análise fatorial exploratória nos blocos e entre blocos, e análise fatorial confirmatória. O instrumento também foi validado externamente com executivos de bancos americanos. A partir do conjunto final de construtos, foram identificados variáveis de input e output observáveis em contas de balanço visando à elaboração e à definição do modelo de análise de eficiência. O modelo de eficiência estrutura-se no conceito de efetividade de conversão, que pressupõe que os investimentos em TI, combinados com outras variáveis de input (despesas com pessoal, outras despesas administrativas, e despesas de internacionalização) transformam-se em output (receitas líquidas de intermediação financeira, de prestação de serviços e de operações internacionais). Uma característica adicional do modelo é a representação em dois estágios: os investimentos em TI geram incremento nas receitas, mas esta relação é intermediada pela acumulação de ativos, financeiros e não financeiros. Os dados de balanço dos 41 bancos incluídos na amostra, de 1995 a 1999, foram fornecidos pelo Banco Central do Brasil. A aplicação do modelo na amostra selecionada indica claramente que apenas investir em TI não proporciona efetiva eficiência. Por outro lado, os bancos que mais investiram em TI no período analisado ganharam eficiência relativamente ao conjunto de bancos analisados. Dentre os resultados desta tese, podem ser destacados: o modelo de pesquisa, o conjunto de constructos e o instrumento (questionário), o processo de observação de input e output em contas de balanço e o modelo de análise de eficiência.

Análise do padrão de comportamento de pedestres em travessias semaforizadas

Esta dissertação apresenta um modelo conceitual do padrão de comportamento de pedestres em travessias semaforizadas. O modelo propõe uma estrutura de classificação dos pedestres de acordo com suas atitudes ao atravessar uma via. A análise envolve a consideração de fatores que podem influenciar as decisões dos pedestres sobre onde e quando iniciar a trajetória de travessia. O uso adequado das travessias semaforizadas é definido como conformidade de travessia. A conformidade de travessia pode ser de dois tipos: espacial, relacionada à localização em que o pedestre atravessa a via e, temporal, relacionada ao momento em que o pedestre decide iniciar a travessia. O modelo conceitual foi aplicado na área central da cidade de Porto Alegre. Com o objetivo de estimar as conformidades de travessia foram realizadas modelagens com redes neurais artificiais. Esta ferramenta proporciona o entendimento de problemas com alto grau de complexidade, que agregam variáveis com relações não-lineares entre si. As variáveis utilizadas na modelagem foram (i) gap máximo, (ii) gap crítico, (iii) 85° percentil de gaps, (iv) volume de pedestres, (v) volume de veículos, (vi) velocidade de veículos, (vii) largura da via, (viii) largura da travessia e, (ix) tempo de espera pelo verde no semáforo. Os resultados demonstraram que as características particulares de cada local têm influência nas conformidades de travessia. As análises de sensibilidade dos modelos indicaram que as variáveis relacionadas às características locais de geometria e condições de entorno das travessias exercem maior influência sobre a conformidade de travessia espacial. Por outro lado, a modelagem indicou que as características do regime do tráfego são os aspectos mais importantes na determinação da conformidade de travessia temporal.

Razão ótima de hedge em função do horizonte de hedge e da periodicicidade dos dados : uma aplicação no mercado de boi gordo brasileiro

As observações relatadas por Myers e Thompson, em seu artigo “Generalized Optimal Hedge Ratio Estimation” de 1989, foram analisadas neste estudo utilizando o boi gordo como a commodity de interesse. Myers e Thompson, demonstraram teórica e empiricamente, ser inapropriado o uso do coeficiente angular da regressão simples, dos preços à vista sobre os preços futuros como forma de estimar a razão ótima de hedge. Porém, sob condições especiais, a regressão simples com a mudança dos preços resultou em valores plausíveis, próximos àqueles determinados por um modelo geral. Este modelo geral, foi desenvolvido com o intuito de estabelecer os parâmetros para comparar as diferentes abordagens na estimativa da razão ótima de hedge. O coeficiente angular da reta da regressão simples e a razão ótima de hedge tem definições similares, pois ambos são o resultado da divisão entre a matriz de covariância dos preços, à vista e futuros e a variância dos preços futuros. No entanto, na razão ótima de hedge estes valores refletem o momento condicional, enquanto que na regressão simples são valores não condicionais. O problema portanto, está em poder estimar a matriz condicional de covariância, entre os preços à vista e futuros e a variância condicional dos preços futuros, com as informações relevantes no momento da tomada de decisão do hedge. Neste estudo utilizou-se o modelo de cointegração com o termo de correção de erros, para simular o modelo geral. O Indicador ESALQ/BM&F foi utilizado como a série representativa dos preços à vista, enquanto que para os preços futuros, foram utilizados os valores do ajuste diário dos contratos de boi gordo, referentes ao primeiro e quarto vencimentos, negociados na Bolsa Mercantil e de Futuros - BM&F. Os objetivos do presente estudo foram: investigar se as observações feitas por Myers e Thompson eram válidas para o caso do boi gordo brasileiro, observar o efeito do horizonte de hedge sobre a razão ótima de hedge e o efeito da utilização das séries diárias e das séries semanais sobre a estimativa da razão ótima de hedge. Trabalhos anteriores realizados com as séries históricas dos preços do boi gordo, consideraram apenas os contratos referentes ao primeiro vencimento. Ampliar o horizonte de hedge é importante, uma vez que as atividades realizadas pelos agentes tomam mais do que 30 dias. Exemplo disto é a atividade de engorda do boi, que pode levar até 120 dias entre a compra do boi magro e a venda do boi gordo. Demonstrou-se neste estudo, que o uso das séries semanais, é o mais apropriado, dado a diminuição substancial da autocorrelação serial. Demonstrou-se também, que as regressões com as mudanças dos preços, resultaram em estimativas da razão de hedge próximas daquelas obtidas com o modelo geral e que estas diminuem com o aumento do horizonte de hedge.

Análise empírica da curva de juros real brasileira: uma aplicação prática na tomada de decisão de carteira de renda fixa

Um dos grandes desafios na gestão de uma carteira de renda fixa passa pela estimação da curva de juros dos títulos que a compõe. Sua correta estimação e a identificação dos fatores de risco associados a estes títulos são imprescindíveis para uma boa gestão de uma carteira de renda fixa, assim como para o correto apreçamento dos ativos. O presente trabalho tem por objetivo estimar a curva de juros real da economia brasileira a partir de um conjunto de títulos negociados no mercado. Os títulos em questão são as notas do tesouro nacional série B (NTN-B), que tem sua rentabilidade vinculada à variação da inflação (IPCA), acrescida de juros definidos no momento da compra. Por se tratar de títulos que pagam cupom não se pode observar num primeiro momento sua estrutura a termo, nesse sentido, serão apresentados modelos capazes de extrair a curva “zero cupom” a partir destes títulos e estimar a estrutura a termo da taxa de juros real. Através da análise de componentes principais será possível identificar os principais fatores responsáveis por movimentos na curva estimada e consequentemente no preço do título. Alguns cenários macroeconômicos serão elaborados de forma a estudar o comportamento dos títulos frente a choques nesses fatores (análise de sensibilidade). A elaboração de cenários e a análise das prováveis trajetórias para o preço deste título auxiliarão na gestão de carteiras de títulos de renda fixa.

Efeitos da flexibilização monetária quantitativa no mercado de títulos públicos da inglaterra

No Reino Unido, uma grande política monetária de compra de títulos públicos que ficou conhecida como Quantitative Easing foi realizada em 2009. Nesse estudo foram utilizados diversos dados diários de Gilts convencionais para tentar entender os efeitos que mudanças na oferta de Gilts tem na estrutura a termo dos mesmos. No dia das compras não foi possível mostrar que as compras tem alguma influência sobre a estrutura termo implícita (os “efeitos de fluxo”). No entanto, no final do programa houve uma diminuição de até 40bps na estrutura termo implícita sendo que a maior parte dessa diminuição veio de compras do próprio ativo e uma parte um pouco menor de compras de ativos substitutos (os “efeitos de estoque”). Além disso, as maiores diminuições apareceram justamente nos setores da curva onde governo concentrou as compras.

Preços de commodities agrícolas e o comportamento de mercado invertido (backwardation): o caso da soja

A relação entre preços do mercado spot e do mercado futuro e a evidência de Mercado Invertido (backwardation) na estrutura a termo de commodities têm tido ênfase na literatura de economia e de finanças. O objetivo deste trabalho é apresentar as principais causas responsáveis pelo comportamento de Mercado Invertido e identificar as propriedades que caracterizam o equilíbrio de preços em commodities agrícolas. Seja pela existência de prêmio de risco ou do benefício de conveniência, o entendimento dos efeitos sobre a replicação do preço futuro e sobre a estrutura a termo de preços ainda permanece em aberto. A premissa de perfeita replicação de portfólios e a ausência de fricções de mercado implicam, por outro lado, que o entendimento do comportamento de Mercado Invertido advém da compreensão do processo estocástico do próprio ativo subjacente. O apreçamento neutro ao risco, amparado pelos sinais de reversão de preços, permite a modelagem de preços conforme o proposto em Schwartz e Smith (2000), cuja calibração e os resultados serão apresentados para a soja.

Essays on the credit channel of monetary policy: a case study for Brazil

The onset of the financial crisis in 2008 and the European sovereign crisis in 2010 renewed the interest of macroeconomists on the role played by credit in business cycle fluctuations. The purpose of the present work is to present empirical evidence on the monetary policy transmission mechanism in Brazil with a special eye on the role played by the credit channel, using different econometric techniques. It is comprised by three articles. The first one presents a review of the literature of financial frictions, with a focus on the overlaps between credit activity and the monetary policy. It highlights how the sharp disruptions in the financial markets spurred central banks in developed and emerging nations to deploy of a broad set of non conventional tools to overcome the damage on financial intermediation. A chapter is dedicated to the challenge face by the policymaking in emerging markets and Brazil in particular in the highly integrated global capital market. This second article investigates the implications of the credit channel of the monetary policy transmission mechanism in the case of Brazil, using a structural FAVAR (SFAVAR) approach. The term “structural” comes from the estimation strategy, which generates factors that have a clear economic interpretation. The results show that unexpected shocks in the proxies for the external finance premium and the credit volume produce large and persistent fluctuations in inflation and economic activity – accounting for more than 30% of the error forecast variance of the latter in a three-year horizon. Counterfactual simulations demonstrate that the credit channel amplified the economic contraction in Brazil during the acute phase of the global financial crisis in the last quarter of 2008, thus gave an important impulse to the recovery period that followed. In the third articles, I make use of Bayesian estimation of a classical neo-Keynesian DSGE model, incorporating the financial accelerator channel developed by Bernanke, Gertler and Gilchrist (1999). The results present evidences in line to those already seen in the previous article: disturbances on the external finance premium – represented here by credit spreads – trigger significant responses on the aggregate demand and inflation and monetary policy shocks are amplified by the financial accelerator mechanism. Keywords: Macroeconomics, Monetary Policy, Credit Channel, Financial Accelerator, FAVAR, DSGE, Bayesian Econometrics

Construção e avaliação térmica de um fogão solar tipo caixa

The present work presents a contribution in the study of modelings of transference of heat for foods submitted to the experimental tests in the considered solar oven, where the best modeling for the beefburger of chicken in study was evaluated, comparing the results, considering this food as a half-infinite(1er object considered model) and,after that, considered the chicken beefburger as a plain plate in transient regimen in two distinct conditions: not considering and another model considering the contribution of the generation term, through the Criterion of Pomerantsev. The Sun, beyond life source, is the origin of all the energy forms that the man comes using during its history and can be the reply for the question of the energy supplying in the future, a time that learns to use to advantage in rational way the light that this star constantly special tax on our planet. Shining more than the 5 billion years, it is calculated that the Sun still in them will privilege for others 6 billion years, or either, it is only in the half of its existence and will launch on the Earth, only in this year, 4000 times more energy that we will consume. Front to this reality, would be irrational not to search, by all means technical possible, to use to advantage this clean, ecological and gratuitous power plant. In this dissertation evaluate the performance of solar cooker of the type box. Laboratory of Solar Energy of the Federal University of the Great River of North - UFRN was constructed by the group (LES) a model of solar stove of the type box and was tested its viability technique, considering modeling foods submitted when baking in the solar oven, the cooker has main characteristic the easiness of manufacture and assembly, the low cost (was used material accessible composition to the low income communities) and simplicity in the mechanism of movement of the archetype for incidence of the direct solar light. They had been proposals modeling for calculations of food the minimum baking time, considering the following models of transference of heat in the transient state: object the halfinfinite, plain plate and the model of the sphere to study the necessary temperature for the it bakes of bread (considering spherical geometry). After evaluate the models of transmission of heat will be foods submitted you the processes of to it bakes of, the times gotten for the modeling with the experimental times of it bakes in the solar oven had been compared, demonstrating the modeling that more good that it portraies the accuracies of the results of the model

Análise espectroscópica da estrela HD 150050: uma nova estrela gigante rica em lítio

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico

Explorando a interatividade local em TV digital: uma metodologia para vídeo institucional de uma escola de nível técnico

Pós-graduação em Televisão Digital: Informação e Conhecimento - FAAC

Controle ativo de vibrações em estruturas espaciais tipo treliças usando controladores IMSC

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)