Solução analítica da equação de movimento clássica para o potencial de Morse generalizado e potenciais de Morse simétricos

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Integração da equação de movimento através da Transformada de Fourier com o uso de ponderadores de ordem elevada

Baseando-se em um sistema com um grau de liberdade, é apresentada neste trabalho a equação de movimento, bem como a sua resolução através das Transformadas de Fourier e da Transformada Rápida de Fourier (FFT). Através da análise da forma como são feitas as integrações nas transformadas, foram estudados e aplicados os ponderadores de Newton-Cotes na resolução da equação de movimento, de forma a aumentar substancialmente a precisão dos resultados em comparação com a forma convencional da Transformada de Fourier.

O pré-aquecimento do universo: da ressonância paramétrica à turbulência

A inflação consegue dar conta de uma série de problemas do Modelo padrão da Cosmologia, preservando ainda o sucesso do modelo do Big Bang. Na sua versão mais simples, a inflação é controlada por um campo escalar, o ínflaton, que faz com que o universo se expanda exponencialmente. Após, o ínflaton decai e ocorre o reaquecimento do universo. Contudo, alguns autores apontam a existência de uma fase intermediária, chamada de pré-aquecimento. O decaimento do ínflaton possui uma rica dinâmica não-linear. No primeiro estágio, a ressonância paramétrica promove o crescimento exponencial de alguns modos do ínflaton. Isto altera a dinâmica do modo homogêneo do ínflaton, promovendo uma reestruturação das cartas de ressonâncias da equação de movimento dos modos perturbativos. Desta forma, ocorre a transferência de energia para estes modos, até que o universo termaliza. Esta transferência de energia é típica de um sistema turbulento. Por se tratar de uma evolução não-linear, torna-se conveniente a implementação computacional de métodos numéricos. Neste contexto, os métodos espectrais têm se mostrado uma excelente ferramenta para estudar este tipo de sistema. Esta dissertação apresenta os resultados do esquema numérico desenvolvido para o modelo com potencial quártico, que será a base para os demais estudos a serem desenvolvidos. Como mostrado, este esquema é extremamente preciso e eficiente.

Programa computacional para análise dinâmica de estruturas incluindo amortecimento viscoelástico

Neste trabalho apresenta-se a implementação da matriz de amortecimento viscoelástica para um programa computacional de análise de cascas laminadas de materiais compósitos. A formulação apresentada permite realizar análises dinâmicas de estruturas laminadas com a consideração do efeito do amortecimento para dois modelos diferentes: Kelvin e Zener. A matriz de amortecimento foi implementada de duas formas: proporcional à massa ou proporcional à rigidez. A equação do movimento do sistema dinâmico foi resolvida utilizando-se o método de Newmark para integração direta. Para o modelo Zener foi desenvolvida uma análise para um elemento com 1 grau de liberdade. Apresentam-se exemplos de aplicações da formulação para modelos viscosos, implementadas no programa de elementos finitos, submetidos a diferentes tipos de carregamentos, como carga distribuída e cargas de impacto com diferentes tipos de excitações. Comparações entre o comportamento dos modelos Kelvin e Zener foram realizadas para validar os resultados obtidos.

Teoria semi-clássica para super rede magnética formada por materiais ferromagnético e antiferromagnético

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior

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

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico

Ondas de spin em nanofilmes nagnéticos acoplados quasiperiodicamente

We studied the spin waves modes that can propagate in magnetic multilayers composed of ferromagnetic metallic films in the nanometer scale. The ferromagnetic films (iron) are separated and coupled through the nonmagnetic spacer films (chromium). The films that make up the multilayer are stacked in a quasiperiodic pattern, following the Fibonacci and double period sequences. We used a phenomenological theory taking into account: the Zeeman energy (between the ferromagnetic films and the external magnetic field), the energy of the magneto-crystalline anisotropy (present in the ferromagnetic films), the energy of the bilinear and biquadratic couplings (between the ferromagnetic films) and the energy of the dipole-dipole interaction (between the ferromagnetic films), to describe the system. The total magnetic energy of the system is numerically minimized and the equilibrium angles of the magnetization of each ferromagnetic film are determined. We solved the equation of motion of the multilayer to find the dispersion relation for the system and, as a consequence, the spin waves modes frequencies. Our theoretical results show that, in the case of trilayers (Fe/Cr/Fe), our model reproduces with excellent agreement experimental results of Brillouin light scattering, known from the literature, by adjusting the physical parameters of the nanofilms. Furthermore, we generalize the model to N ferromagnetic layers which allowed us to determine how complex these systems become when we increase the number of components. It is worth noting that our theoretical calculations generalize all the results known from the literature

Propriedades estáticas e dinâmicas de multicamadas magnéticas acopladas quasiperiodicamente

In this work we study, for two different growth directions, multilayers of nanometric magnetic metallic lms grown, using Fibonacci sequences, in such a way that the thickness of the non-magnetic spacer may vary from a pair of lms to another. We applied a phenomenological theory that uses the magnetic energy to describe the behavior of the system. After we found numerically the global minimum of the total energy, we used the equilibrium angles to obtain magnetization and magnetoresistance curves. Next, we solved the equation of motion of the multilayers to nd the dispersion relation for the system. The results show that, when spacers are used with thickness so that the biquadratic coupling is strong in comparison to the bilinear one, non usual behaviors for both magnetization and magnetoresistance are observed. For example, a dependence on the parity of the Fibonacci generation utilized for constructing the system, a low magnetoresistance step in low external magnetic fields and regions that show high sensibility to small variations of the applied field. Those behaviors are not present in quasiperiodic magnetic multilayers with constant spacer thickness

Solução analítica do potencial de Morse em mecânica clássica

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Batimentos quânticos dependentes do SPIN via STM

Pós-graduação em Ciência dos Materiais - FEIS

Desenvolvimento de algoritmo para modelagem e simulação de sistemas por grafos de ligação

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Dinâmica de rotação de exoplanetas tipo terrestre com perturbação de terceiro corpo

In this work we study some topics of Celestial Mechanics, namely the problem of rigid body rotation and “spin-orbit” resonances. Emphasis is placed on the problem formulation and applications to some exoplanets with physical parameters (e.g. mass and radius) compatible with a terrestrial type constitution (e.g. rock) belonging to multiple planetary systems. The approach is both analytical and numerical. The analytical part consists of: i) the deduction of the equation of motion for the rotation problem of a spherical body with no symmetry, disturbed by a central body; ii) modeling the same problem by including a third-body in the planet-star system; iii) formulation of the concept of “spin-orbit” resonance in which the orbital period of the planet is an integer multiple of the rotation’s period. Topics of dynamical systems (e.g. equilibrium points, chaos, surface sections, etc.) will be included at this stage. In the numerical part simulations are performed with numerical models developed in the previous analytical section. As a first step we consider the orbit of the planet not perturbed by a third-body in the star-planet system. In this case the eccentricity and orbital semi-major axis of the planet are constants. Here the technique of surface sections, widely used in dynamical systems are applied. Next, we consider the action of a third body, developing a more realistic model for planetary rotation. The results in both cases are compared. Since the technique of disturbed surface sections is no longer applicable, we quantitatively evaluate the evolution of the characteristic angles of rotation (e.g. physical libration) by studying the evolution of individual orbits in the dynamically important regions of phase space, the latter obtained in the undisturbed case

Excitação coulombiana da RGD com representação de um espaço de fase molomórfico com a aproximação eikonal

Pós-graduação em Física - IFT

Dinâmica de campos escalares fora do equilíbrio

Pós-graduação em Física - IFT

Buraco negros, correspondência AdS/BCFT e fluido/gravidade

Einstein’s equations with negative cosmological constant possess the so-called anti de Sitter space, AdSd+1, as one of its solutions. We will later refer to this space as to the "bulk". The holographic principle states that quantum gravity in the AdSd+1 space can be encoded by a d−dimensional quantum field theory on the boundary of AdSd+1 space, invariant under conformal transformations, a CFTd. In the most famous example, the precise statement is the duality of the type IIB string theory in the space AdS5 × S 5 and the 4−dimensional N = 4 supersymmetric Yang-Mills theory. Another example is provided by a relation between Einstein’s equations in the bulk and hydrodynamic equations describing the effective theory on the boundary, the so-called fluid/gravity correspondence. An extension of the "AdS/CFT duality"for the CFT’s with boundary was proposed by Takayanagi, which was dubbed the AdS/BCFT correspondence. The boundary of a CFT extends to the bulk and restricts a region of the AdSd+1. Neumann conditions imposed on the extension of the boundary yield a dynamic equation that determines the shape of the extension. From the perspective of fluid/gravity correspondence, the shape of the Neumann boundary, and the geometry of the bulk is sourced by the energy-momentum tensor Tµν of a fluid residing on this boundary. Clarifying the relation of the Takayanagi’s proposal to the fluid/gravity correspondence, we will study the consistence of the AdS/BCFT with finite temperature CFT’s, or equivalently black hole geometries in the bulk.