É inegável que as simetrias desempenham um papel crucial em todos os sistemas físicos. Uma vez encontradas, suas restrições cinemáticas fornecem muitas informações sobre os fenômenos físicos que estamos tentando descrever. Neste trabalho, desenvolvemos o tema das simetrias generalizadas, mais especificamente as simetrias de formas superiores e a anomalia 't Hooft presente nas teorias de Yang-Mills de SU(N). Para tanto, fornecemos uma revisão sobre anomalias e suas consequências na física de baixas energias, bem como uma discussão sobre operadores de linha em teorias de gauge abelianas e não abelianas.

Com o advento do significado topológico para cargas conservadas na TQC, diferentes tipos de simetrias surgiram, essas são as simetrias generalizadas. Neste trabalho vamos focar em um tipo delas, a simetria de higher-form. Esta consiste em agir com a simetria em objetos extendidos. Por exemplo na eletrodinâmica quântica a simetria de 1-forma elétrica age na linha de Wilson. Essa nova simetria também possui um mecanismo de quebra espontânea, o que tem como consequência o fóton como um bóson de Goldstone.

A descoberta do neutrino, predito porWolfgang Pauli nos anos de 1930, desempenho papel de motor propulsor para o avanço da física de partículas e as mais variadas áreas correlacionadas. Quando Pauli propôs a existência dos neutrinos, foi levantado a possibilidade dessas partículas possuírem momento de dipolo magnético. A descoberta da oscilação de neutrinos, fenômeno que ocorre devido aos neutrinos serem partículas massivas, representou uma nova alavancada para o estudo dessas partículas e suas propriedades, trazendo também novas problemáticas sobre o assunto, uma primeira questão fundamental que surgiu é sobre a natureza do mecanismo de geração de massa dessas partículas, se esses são partículas de Dirac ou Majorana. Além disso, o valor de tais massas serem tão menores em comparação com os outros férmions do Modelo Padrão é de extrema curiosidade. Estimativas do valor do momento de dipolo magnético de neutrinos se diferente no caso deste ser uma partícula de Dirac ou Majorana. Neste trabalho, é apresentada uma revisão bibliográfica focado nas propriedades eletromagnéticas dos neutrinos, em especial no momento de dipolo magnético dos neutrinos, também é levado em consideração o uso de tal tema para o estudo de física além do Modelo Padrão.

Conhecer a temperatura máxima atingida no solo durante uma queimada é importante para avaliar a intensidade da queima. A conversão de florestas é um processo contínuo nos ecossistemas da Amazônia, sendo de grande importância prever os efeitos do fogo nas propriedades do solo e evitar danos aos sistemas ambientais. Métodos espectroscópicos combinados com análise multivariada podem fornecer informações químicas e mineralógicas importantes sobre o solo. Este estudo teve como objetivo prever a temperatura máxima atingida em um Latossolo Vermelho-Amarelo de uma região amazônica no Brasil. Foram investigadas amostras de roça de toco e de pastagens coletadas após eventos de incêndio, e amostras de solo não queimado submetidas ao aquecimento de mufla (150 a 800°C). A fluorescência de raios X por dispersão de energia (EDXRF) foi empregada para adquirir dados químicos. O procedimento experimental é rápido, requer preparação mínima da amostra e nenhum reagente químico. A concentração dos elementos e os dados espectrais foram analisados utilizando Análise de Componentes Principais (PCA) e regressão por Mínimos Quadrado Parciais (PLS). Além da EDXRF, foram realizadas análises com outras técnicas: análise térmica, tabela de cores Munsell, susceptibilidade magnética, difração de raios X (XRD) e espectroscopia no visível e no infravermelho próximo (Vis-NIR). A PCA realizada com as concentrações elementares da EDXRF apresentou uma tendência de agrupamento das amostras por seus locais de coleta. Os grupos formados de acordo com a temperatura não foram tão expressivos quanto os formados pelos locais de coleta. Modelos PLS com dados espectrais de EDXRF foram utilizados para prever a temperatura máxima atingida em amostras de solo. As temperaturas estimadas variaram de 325 a 608°C, faixa de temperatura relatada na literatura. A análise térmica indicou as principais transformações nos solos estudados (decomposição da matéria orgânica, desidroxilação da gibbsita, goethita e caulinita). Todas as amostras apresentaram comportamento semelhante. As cores Munsell concordaram com os resultados da análise térmica. Em geral, os valores de susceptibilidade magnética encontrados foram baixos, indicando um pequeno teor de minerais magnéticos (maghemita) nos solos. As análises por XRD e Vis-NIR indicaram os minerais presentes nos solos. A PCA desenvolvida com as intensidades dos picos dos minerais indicou que o local de coleta e a temperatura de aquecimento desempenham um papel importante na caracterização do solo, pois as componentes principais agruparam as amostras de acordo com tais características das amostras. Considerando as vantagens e resultados instrumentais, o emprego de técnicas espectroscópicas como a EDXRF, aliadas à análise multivariada, tem se mostrado uma tecnologia alternativa viável para avaliar os efeitos do fogo no solo.

O biodiesel é produzido a partir de fontes renováveis, podendo ser obtido a partir de óleos vegetais, gorduras animais e graxas residuais. Esse biocombustível é formado por ésteres de ácidos graxos facilmente degradados através do contato com oxigênio, variações de temperatura, contato com metais ou contaminantes. Assim, o processo de degradação oxidativa ocasionado pela reação radicalar irreversível é uma das grandes preocupações sobre esse biocombustível. Na primeira parte do trabalho investigou-se o processo oxidativo do biodiesel a partir da saturações e produtos como hidroperóxidos e aldeídos foram detectados. A RMN mostrou-se uma boa técnica alternativa para analisar a degradação do biodiesel. Ressonância Paramagnética Eletrônica (RPE), juntamente com a técnica de aprisionamento de spin (spin trapping), usando a armadilha de spin PBN, acompanhando a formação de radicais livres em amostras de biodiesel e diferentes matérias-primas (soja, milho e canola), com antioxidantes sintéticos (TBHQ, BHT e BHA) e extratos naturais (alecrim, orégano e manjericão). Através dos espectros obtidos por RPE percebeu-se a existência de um antioxidante adequado para cada biodiesel obtido por causa das diferentes matérias-primas, uma vez que o extrato de orégano mostrou melhor desempenho nas amostras de biodiesel de canola e soja, enquanto o extrato de alecrim apresentou maior eficiência no biodiesel de milho. O radical ⚫OH foi caracterizado a partir das simulações computacionais dos espectros de RPE. Assim, a técnica de RPE, juntamente com a técnica de spin trapping, mostrou-se eficiente na avaliação da atuação de moléculas com propriedades antioxidantes no processo degradativo do biodiesel. Na segunda parte do trabalho foi investigado o processo de degradação do biodiesel comercial, a partir da espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear de prótons (1H RMN), observando os sinais dos hidrogênios olefínicos, alílicos e bisalílicos das ligações químicas. As amostras foram analisadas na presença dos íons metálicos Fe3+ e Cu2+ e com extrato de alecrim. Observou-se que os metais catalisaram a reação de oxidação, enquanto o extrato de alecrim retardou o processo degradativo. As análises de RMN mostraram quedas nas intensidades dos sinais dos hidrogênios olefínicos, alílicos e bisalílicos e, foi possível realizar a identificação dos produtos de oxidação (aldeídos). A técnica de RMN, mostrou-se capaz de fornecer informações relevantes quanto ao processo degradativo do biodiesel a partir da detecção da formação de co-produtos da reação e das mudanças nas intensidades dos sinais dos hidrogênios alílicos, olefínicos e bisalílicos. Na terceira parte do trabalho foi investigada a termo-oxidação do biodiesel usando a 1H RMN. Dois conjuntos de biodiesel foram analisados, um grupo foi degradado no equipamento Rancimat a 110 ºC por 8 horas, e o segundo foi degradado em estufa durante 17 dias a 50 ºC. A partir dos espectros foram observadas as variações das intensidades dos hidrogênios olefínicos, alílicos e bisalílicos, obteve-se as proporções dos grupos acil oleico, linoleico, linolênico e saturado, além de observar e caracterizar alguns produtos de oxidação. O biodiesel aquecido a 110 ºC mostrou maior grau de oxidação. As amostras apresentaram aumento nas proporções de

Nesta dissertacao estudamos o modelo conforme do boson compactificado c = 1, em -particular investigamos uma maneira de descrever dinamicamente as configurações topologicas de enroamento que este modelo apresenta. Aplicamos, entao, a mesma metodologia para um modelo exotico chamado XY−plaquette. Para isso, comecamos revisando alguns aspectos de relevancia em teoria conforme. Discutimos a simetria conforme para teorias de dimensao arbitraria e focamos em fazer uma apresentação detalhada do caso bidimensional, em que o boson c = 1 se apresenta. Mostramos em seguida que este modelo apresenta configuracoes de enrolamento e construímos explicitamente o operador quantico que excita estas configuracoes a partir do vacuo. Reconhecendo que o modelo XY na rede captura os elementos fundamentos do bóson compactificado, fazemos uma descricao das caracteristicas desse modelo na rede e mostramos que configuracoes de enrolamento tambem estao presentes, sendo vórtices na rede. Entao, a partir deste modelo na rede, obtemos uma teoria no continuo que descreve dinamicamente as excitacoes do tipo vortice, chamada teoria de Sine-Gordon. Por fim, utilizamos o metodo do grupo de renormalizacao para estudar o running das constantes de acopla-mento e encontramos que este modelo sofre uma transicao de fase topologica.

"Com o avanço na tecnologia de OLEDs a pesquisa em materiais orgânicos como candidatos à camada ativa desses dispositivos está em alta . Através da sintetização de novos polímeros é possível obter características que otimizam a intensidade e durabilidade dos OLEDs. Baseado nisso, nesse trabalho foi estudado o terpolímero sintético LaPPS76 (L76), cujo mero é constituído pela união de segmentos dos copolímeros fluoreno-benzotiadiazol (FB) e fluoreno-terpiridina (FT). Com o objetivo de entender a emissão e quantificar os processos de transferência de energia (TE) entre os cromóforos, foram feitas soluções do L76 diluído em tetrahidrofurano (THF) com duas concentrações relativas de cromóforos: 70% de FB e 30% de FT e o inverso (30% de FB e 70% de FT). Inicialmente, foram realizadas medidas de fotoluminescência (PL) excitando um copolímero por vez. Com excitação na região de absorção do FT foi observada a emissão do FB, o que indica TE do FT para o FB. Medidas de PLE reforçaram a hipótese de TE. Com medidas de tempo de decaimento de emissão foi possível confirmar a TE do FT para o FB e verificar que ela é interna à molécula, pois a diluição do material no solvente não promoveu variações consideraveis no tempo de vida. A eficiência da TE foi calculada com os resultados de tempo de vida e os resultados mostraram uma eficiência de 83% para o L76(30:70) e de 44% para o L76(70:30)."

A analise de fluidos biologicos e utilizada para deteccao de doencas e avaliar a qualidade de tratamentos medicos e odontologicos. Nesse contexto, os principais fluidos biologicos analisados sao o sangue, a urina e a saliva. Amostras de saliva sao particularmente adequadas para avaliar a saude bucal por meio da composicao elementar do fluido. Uma doenca bucal particularmente comum e a peri-implantite, que afeta usuarios de implantes dentarios. Tais implantes assemelham-se a parafusos, normalmente feitos de titanio, e sao fixados na mandibula de pessoas edentulas para servir de suporte para proteses. Causada por acao bacteriana, essa doenca e caracterizada pela inflamacao da gengiva, seguida de corrosao do implante e, em casos mais severos, a perda da estrutura ossea que sustenta o implante. O objetivo deste trabalho e, portanto, o de examinar a composicao elementar de amostras de saliva coletadas de pacientes acometido por peri-implantite e buscar uma relacao entre os elementos detectados e a presenca da doenca, utilizando a Fluorescencia de Raios X por Reflexao Total (TXRF). Para a realizacao deste estudo foram coletadas quatro amostras de onze pacientes distintos, que foram separados em três grupos: (i) um grupo de quatro pessoas onde foram coletadas amostras de diferentes regiões da boca; (ii) um grupo de tres pessoas onde foram coletadas amostras de diferentes regioes de um implante que foi perdido para a acao da doenca; (iii) um grupo de tres pessoas onde foram coletadas amostras de saliva diferentes regioes da boca e do implante, alem de uma amostra de tecido gengival em cada um dos paciente; (iv) um paciente sem peri-implantite mas que faz uso de implantes onde foram coletadas amostras de saliva em sulcos implantares saudaveis. A medida das amostras foi feita utilizando o espectrometro de bancada S2 PICOFOX da Bruker Nano, e os espectros obtidos foram analisados pelo software Spectra 7. Os principais elementos medidos nas amostras de saliva foram: Al, Si, P, S, Cl, K, Ca, Ti, Cr, Fe, Co, Ni, Zn, As, Se, Br e Rb. Alem destes ainda foram encontrados V, Mn, Cu, Zr e Ba em algumas das amostras. Analisando os dados do primeiro grupo foi possivel notar que os principais elementos relacionados com a doenca sao o ferro, o cloro e o enxofre. A presenca dos dois primeiros elementos estao relacionados a resposta do organismo para a infeccao, e o terceiro e considerado um produto da presenca das bacterias. Com base nesses resultados foi possivel estimar, para o segundo grupo, em qual regiao do implante a infeccao estava mais aguda ao encontra a regiao com maior presenca destes tres elementos. Com os resultados obtidos no terceiro grupo, foi possivel verificar que o titanio corroido dos implantes e absorvido pela gengiva, e nao liberado na saliva. Alem da analise individual, a analise de componentes principais (PCA) para os dados de contagem permitiu identificar uma separacao entre os grupos de coleta em funcao do titanio corroído dos implantes. Entre as amostras do primeiro grupo, ha uma tendencia de agrupamento para as amostras coletadas de sulcos acometidos por peri-implantite em funcao do elementos ferro, cloro e enxofre. Com os resultados obtidos, fica claro que a TXRF e uma tecnica adequada para analise de amostras de saliva e ha indicios de que a tecnica possa ser utilizada para fazer diagnosticos de peri-implantite.

O Observatório Vera Rubin é um dos novos experimentos que fornecerá catálogos de aglomerados de galáxias, os quais serão maiores e conterão dados mais precisos do que os atualmente disponíveis. Naturalmente, esses catálogos exigem o desenvolvimento de softwares capazes de lidar com o novo volume e precisão dos dados. Além disso, a necessidade de testar diferentes hipóteses físicas requer ferramentas cosmológicas modularizadas. Com esses softwares, é possível testar modelos de forma independente e incluir cada aspecto necessário às análises finais. Neste trabalho, testamos dois desses frameworks cosmológicos: o NumCosmo e o CCL, que serão utilizados pela equipe de pesquisadores da colaboração LSST-DESC. Os testes foram realizados em duas partes: a primeira consistiu em uma verificação cruzada das previsões de contagem de aglomerados e viés de halos entre as duas bibliotecas cosmológicas; a segunda parte foi uma análise completa via MCMC, utilizando as ferramentas do NumCosmo, para restringir os parâmetros cosmológicos usados na geração da simulação DC2.

O lenteamento gravitacional fraco é uma ferramenta extremamente promissora para estimar a massa total de aglomerados de galáxias. Com a iminente entrada em operação do LSST, teremos finalmente dados suficientemente precisos para estimativas de massa baseadas em lenteamento fraco. No entanto, para que isso seja viável, será necessário um entendimento profundo do contexto físico e estatístico deste proxy. Neste sentido, este trabalho constitui um primeiro passo nessa direção. Analisamos as suposições estatísticas sobre a distribuição intrínseca das elipticidades das galáxias, o observável real, identificando suas implicações sobre parâmetros mais usuais de elipses. Estudamos também os modelos de verossimilhança já implementados no CLMM do LSST, testando a normalidade da distribuição do cisalhamento em bins por meio de testes de Shapiro-Wilk. Por fim, propomos uma abordagem inovadora para construção de modelos de verossimilhança com Estimativa de Densidade por Kernel (KDE) e a comparamos com os modelos existentes no CLMM, utilizando um conjunto de dados simulados para benchmarking, realizando ajustes e análises via MCMC. Concluímos que, em primeiro lugar, pode ser necessário um estudo mais aprofundado da distribuição intrínseca das formas das galáxias; em segundo, que verossimilhanças com binning não devem assumir gaussianidade das distribuições de cisalhamento; e, em terceiro, que métodos baseados em KDE são promissores para construção de verossimilhanças em lenteamento fraco, parecendo mais precisos e acurados que os métodos binned atuais, e competitivos com os não binned.