Bose-Einstein condensation in 87Rb: characterization of the Brazilian experiment

We describe the experimental apparatus and the methods to achieve Bose-Einstein condensation in 87Rb atoms. Atoms are first laser cooled in a standard double magneto-optical trap setup and then transferred into a QUIC trap. The system is brought to quantum degeneracy selectively removing the hottest atoms from the trap by radio-frequency radiation. We also present the main theoretical aspects of the Bose-Einstein condensation phenomena in atomic gases.

Stability of fruit bases and chocolate fillings

Syrups with high sugar content and dehydrated fruits in its composition can be added to chocolate fillings to reduce the need of artificial flavor and dyes attributing a natural appeal to the product. Fruit bases were produced with lyophilized strawberry, passion fruit, and sliced orange peel. Rheological dynamic oscillatory tests were applied to determine the products stability and tendency of shelf life. Values of G´< G´´ were observed for strawberry and passion fruit flavor, whereas values of G´ > G´´ were found for orange flavor during the 90 days of storage. It was observed that shear stress values did not vary significantly suggesting product stability during the studied period. For all fillings, it was found a behavior similar to the fruit base indicating that it has great influence on the filling behavior and its stability. The use of a sugar matrix in fillings provided good shelf life for the fruit base, which could be kept under room temperature conditions for a period as long as one year. The good stability and storage conditions allow the use of fruit base for handmade products as well as for industrialized products.

Free expanding cloud of cold atoms as an atomic standard: Ramsey fringes contrast

A compact frequency standard based on an expanding cold (133)CS cloud is under development in our laboratory. In a first experiment, Cs cold atoms were prepared by a magneto-optical trap in a vapor cell, and a microwave antenna was used to transmit the radiation for the clock transition. The signal obtained from fluorescence of the expanding cold atoms cloud is used to lock a microwave chain. In this way the overall system stability is evaluated. A theoretical model based on a two-level system interacting with the two microwave pulses enables interpretation for the observed features, especially the poor Ramsey fringes contrast. (C) 2008 Optical Society of America.

Evidence for zero-differential resistance states in electronic bilayers

We observe zero-differential resistance states at low temperatures and moderate direct currents in a bilayer electron system formed by a wide quantum well. Several regions of vanishing resistance evolve from the inverted peaks of magneto-intersubband oscillations as the current increases. The experiment, supported by a theoretical analysis, suggests that the origin of this phenomenon is based on instability of homogeneous current flow under conditions of negative differential resistivity, which leads to formation of current domains in our sample, similar to the case of single-layer systems.

Observation of a Cooperative Radiation Force in the Presence of Disorder

Cooperative scattering of light by an extended object such as an atomic ensemble or a dielectric sphere is fundamentally different from scattering from many pointlike scatterers such as single atoms. Homogeneous distributions tend to scatter cooperatively, whereas fluctuations of the density distribution increase the disorder and suppress cooperativity. In an atomic cloud, the amount of disorder can be tuned via the optical thickness, and its role can be studied via the radiation force exerted by the light on the atomic cloud. Monitoring cold (87)Rb atoms released from a magneto-optical trap, we present the first experimental signatures of radiation force reduction due to cooperative scattering. The results are in agreement with an analytical expression interpolating between the disorder and the cooperativity-dominated regimes.

Structural and optical analysis of GaAsP/GaP core-shell nanowires

The structural and optical properties of GaAsP/GaP core-shell nanowires grown by gas source molecular beam epitaxy were investigated by transmission electron microscopy, Raman spectroscopy, photoluminescence (PL), and magneto-PL. The effects of surface depletion and compositional variations in the ternary alloy manifested as a redshift in GaAsP PL upon surface passivation, and a decrease in redshift in PL in the presence of a magnetic field due to spatial confinement of carriers.

Electric Field Effects in the Excitation of Cold Rydberg-Atom Pairs

In this work, we study the role of the ac Stark effects on the excitation of nS(1/2) cold Rydberg atoms produced in a rubidium magneto-optical trap. We have observed an atomic population in the nP(3/2) state after excitation of nS(1/2) for 29 <= n <= 37. Such an observation is normally attributed to binary collisions; however, the interaction between Rb nS(1/2) atoms is repulsive. To explain our results, the dipole-dipole interaction and ac Stark shifts from the excitation laser must be considered. We find that the Rydberg-atom-pair state asymptotically correlating to nP(3/2)+(n-1)P(3/2) is excited directly.

Photosensitizer-Loaded Magnetic Nanoemulsion for Use in Synergic Photodynamic and Magnetohyperthermia Therapies of Neoplastic Cells

In this study a magnetic nanoemulsion (MNE) was developed from a mixture of two components, namely biodegradable surfactants and biocompatible citrate-coated cobalt ferrite-based magnetic fluid, for entrapment of Zn(II)-Phthalocyanine (ZnPc), the latter a classical photosensitizer (PS) species used in photodynamic therapy (PDT) procedures. The sample`s stability was evaluated as a function of time using photocorrelation spectroscopy (PCS) for determination of the average hydrodynamic diameter, diameter dispersion and zeta potential. The ZnPc-loaded magneto nanoemulstion (ZnPc/MNE) formulation was evaluated in vitro assays to access the phototoxicity and the effect of application of AC magnetic fields (magnetohyperthermia damage) after incubation with J774-A1 macrophages cells. Darkness toxicity, phototoxicity and AC magnetic field exposures revealed an enhancement response for combined photodynamic and magnetohyperthermia (MHT) processes, indicating the presence of the synergic effect.

A low-temperature insulating phase at v=1.5 for 2D holes in high-mobility SiSi1-xGex heterostructures with Landau level degeneracy

Magneto-transport measurements of the 2D hole system (2DHS) in p-type Si-Si1-xGex heterostructures identify the integer quantum Hall effect (IQHE) at dominantly odd-integer filling factors v and two low-temperature insulating phases (IPs) at v = 1.5 and v less than or similar to 0.5, with re-entrance to the quantum Hall effect at v = 1. The temperature dependence, current-voltage characteristics, and tilted field and illumination responses of the IP at v = 1.5 indicate that the important physics is associated with an energy degeneracy of adjacent Landau levels of opposite spin, which provides a basis for consideration of an intrinsic, many-body origin.

Bobinas de radiofrequência em estudos mamários por ressonância magnética: modelos e qualidade de imagem

Em três equipamentos de Ressonância Magnética [1,5T] avaliaram-se e compararam-se 3 modelos de bobinas dedicadas para estudos mamários. A variável qualidade de imagem foi avaliada quantitativamente através dos indicadores: (i) relação entre o sinal e o ruído (SNR) e (ii) uniformidade do sinal (U). Na avaliação qualitativa consideram-se as variáveis: (iii) conforto proporcionado às voluntárias durante o exame, (iv) acessibilidade à mama para procedimentos de intervenção, (v) manipulação e posicionamento pelos Técnicos de Radiologia, (vi) possibilidade de selecção uni ou bilateral na aquisição da imagem e (vii) orientação da paciente dentro do magneto. Para a obtenção das imagens, 3 mulheres voluntárias, sem história conhecida de patologia mamária que representavam os padrões mamários 1, 2 e 3 da classificação BIRADS (35, 53 e 72 anos) foram submetidas a uma sequência RM utilizando-se a técnica de saturação espectral da gordura (SPIR), em ponderação T2. Procedeu-se a uma análise de variância factorial com cinco factores fixos sem réplicas e verificou-se que existiam diferenças significativas nas imagens relativamente aos valores médios da SNR e U nas três bobinas [SNR (valor-p=0, F=277,193) e U (valor-p=0, F=1487,95)]. A análise das comparações múltiplas de Tukey, permitiu verificar que existem diferenças significativas entre os valores médios da SNR e da U entre todas as combinações de pares de bobinas, sendo a bobina Z a que apresentou os valores médios da SNR e da U significativamente mais elevados [SNR (15,08u.a.) e U (0,58u.a.)] e, por isso, permitindo obter melhores imagens. Quanto à bobina X verificaram-se os valores de (SNR=4,77 e U=0,30u.a.) e para a bobina Y o SNR (2u.a.) e a U (0,06u.a). Verificou-se que a posição da ROI nos procedimentos de medida (correlação de Spearman) não influencia a qualidade da imagem (valor-p≥0 em todas as bobinas). A classificação mais elevada relativamente ao conforto foi atribuída à bobina X, seguindo-se a bobina Z. A escolha do modelo da bobina é importante para promover o aumento da qualidade das imagens, do conforto da paciente e manipulação nas manobras de posicionamento. Este estudo poderá contribuir como regulador dos aspectos financeiros e comerciais desenvolvidos entre marcas concorrentes no mercado.

Sistema de contagem de tráfego e classificação automática de veículos, em tempo real e sem fios

Esta tese tem por objectivo o desenho e avaliação de um sistema de contagem e classificação de veículos automóveis em tempo-real e sem fios. Pretende, também, ser uma alternativa aos actuais equipamentos, muito intrusivos nas vias rodoviárias. Esta tese inclui um estudo sobre as comunicações sem fios adequadas a uma rede de equipamentos sensores rodoviários, um estudo sobre a utilização do campo magnético como meio físico de detecção e contagem de veículos e um estudo sobre a autonomia energética dos equipamentos inseridos na via, com recurso, entre outros, à energia solar. O projecto realizado no âmbito desta tese incorpora, entre outros, a digitalização em tempo real da assinatura magnética deixada pela passagem de um veículo, no campo magnético da Terra, o respectivo envio para servidor via rádio e WAN, Wide Area Network, e o desenvolvimento de software tendo por base a pilha de protocolos ZigBee. Foram desenvolvidas aplicações para o equipamento sensor, para o coordenador, para o painel de controlo e para a biblioteca de Interface de um futuro servidor aplicacional. O software desenvolvido para o equipamento sensor incorpora ciclos de detecção e digitalização, com pausas de adormecimento de baixo consumo, e a activação das comunicações rádio durante a fase de envio, assegurando assim uma estratégia de poupança energética. Os resultados obtidos confirmam a viabilidade desta tecnologia para a detecção e contagem de veículos, assim como para a captura de assinatura usando magnetoresistências. Permitiram ainda verificar o alcance das comunicações sem fios com equipamento sensor embebido no asfalto e confirmar o modelo de cálculo da superfície do painel solar bem como o modelo de consumo energético do equipamento sensor.

Estudo de viabilidade da produção de betões auto-compactáveis com incorporação de catalisador exausto da indústria petroquímica

Na óptica de um contínuo progresso do conhecimento científico do betão enquanto material aplicado na construção civil, tem-se investigado, principalmente nas últimas três décadas, novos métodos para a sua composição e concepção, visando a sua optimização. Uma destas variantes é o Betão Auto-compactável (BAC) capaz de se auto compactar apenmas pela acção do seu próprio peso. As caraterísticas reológicas necessárias a este tipo de betões tornam particularmente importante que a sua composição inclua adições. Neste contexto, pretendeu-se avaliar a viabilidade de reutilizar catalisador exausto da unidade de “craking” catalítico (FCC), produzido na refinaria de Sines, como adição na produção de BAC. A utilização deste material, com este fim, apresenta ainda as vantagens adicionais de diminuir o teor de cimento bem como constitui o aproveitamento dum subproduto industrial. A actividade laboratorial teve por base o método de produção de BAC proposto por Okamura et al com algumas modificações propostas por outros investigadores, nomeadamente, pelo Miguel Nepomuceno. Esta metodologia de preparação de BAC prevê duas fases experimentais principais que incluem: a preparação de argamassas e a preparação de betões. Neste sentido avaliou-se a possibilidade de preparar argamassas com a adição de 10 a 40%, em volume de catalisador exausto de FCC produzido na refinaria de Sines da empresa PETROGAL S.A.. Na fase experimental de estudo das argamassas no estado fresco realizaram-se ensaios de forma a estabelecerem-se os parâmetros reológicos. No estado endurecido das argamassas realizaram-se os ensaios de velocidade de propagação dos ultrassons, resistência à flexão e à compressão aos 7,28 e 90 dias de idade de hidratação. Tendo em consideração os resultados experimentais obtidos com as argamassas preparou-se BACs com incorporação de catalisador exausto de FCC. Nestes BACs realizaram-se os seguintes ensaios: no estado fresco: funil V, caixa L e anel J, e no estado endurecido: velocidade de propagação dos ultrassons; resistência à compressão; ensaios de absorção de água por capilaridade e imersão e ainda o ensaio de análise dimensional. Deste modo, concluiu-se que: foi possível preparar BACs com adição de catalisador exausto de FCC entre 10-25% de incorporação; os BACs preparados enquadram-se normativamente, segundo o preconizado pela NP EN 206-9, relativamente ás propriedades no estado fresco, revelando uma extensa gama de aplicações nas construções de Engenharia Civil; e é expectável que uma optimização dos BAC (em trabalhos futuros) possa vir a tornar mais extensa a gama de aplicações.

Sistemas elastoméricos de rede aleatória: caracterização molecular, estrutural e dinâmica

Dissertação apresentada para a obtenção do Grau de Doutor em Engenharia de Materiais, especialidade de Materiais Poliméricos, pela Universidade Nova de Lisboa, Faculdade de Ciências e Tecnologia.

Estudo reológico de caldas hidráulicas para utilização na reabilitação do edificado

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Civil – Perfil de Construção

Efeito da temperatura no comportamento de caldas de injecção à base de cal hidráulica natural na presença de policarboxilato

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Civil – Perfil de Construção