Nos últimos anos, com os avanços tecnológicos, a cosmologia entrou em uma era de precisão observacional. Graças a estes avanços, novas janelas observacionais se abrem para a exploração do Universo. Um bom exemplo de uma nova área é a chamada Astrometria Relativística, a partir da qual podemos vincular a taxa de expansão e a geometria do Universo em “tempo real” usando medidas precisas da paralaxe e do redshift de objetos astrofísicos. Nesta dissertação buscamos descrever alguns destes observáveis astrométricos em termos de um sistema de coordenadas que explora ao máximo a geometria do cone de luz, e conhecido como coordenadas GLC (do inglês, Geodesic Light-cone Coordinates). Em particular, exploramos este sistema de coordenadas para o cálculo das variações temporais (conhecidas como drifts) do redshift e da paralaxe de objetos astrofísicos em uma geometria arbitrária e levando em conta suas velocidades peculiares.

Estudamos a dinâmica do modelo escalar conforme em AdS n com o formalismo das extensões auto-adjuntas e como o processo de segunda quantização do campo escalar pode ser implementado nesse formalismo. Determinamos sistematicamente quantas dinâmicas podem existir e como elas podem ser descritas a partir de condições de contorno na fronteira de AdSn . Seu espectro nos permitiu classificá-las em três grupos, onde a classificação depende de alguns parâmetros geométricos e do espectro das extensões de Neumann e Dirichlet. Com base no conhecimento do espectro dessas extensões, e no fato de podermos compactar o espaço AdS no Espaço Estático de Einstein, considerando-o como uma “caixa” dentro desse espaço, foi realizado um estudo termodinâmico do campo escalar, considerando-o como um gás de partículas bosônicas.

O objetivo deste trabalho é analisar um modelo com um campo vetorial que apresenta simetria de Lorentz, e discutir questões como causalidade, estabilidade e unitaridade. Para esta análise usamos o método dos vínculos de Dirac, que mostra como se obtém a dinâmica de sistemas singulares apresentados nesta dissertação. Para estabelecer uma relação entre energia e momento para o campo vetorial, analisamos a equação do movimento por meio de uma transformada de Fourier no espaço de momento, onde provamos a consistência espectral do modelo. Por último os resultados são verificados formulando o mecanismo de Stueckelberg, que consiste em introduzir um novo campo escalar χ, de tal forma que a nova ação tem simetria de calibre, mas ainda é dinamicamente equivalente à ação original. Portanto, pode-se expressar os graus de liberdade usando um novo campo, chamado campo de Stueckelberg. O mecanismo de Stueckelberg é usado para converter os vínculos de segunda classe, presentes na Lagrangeana inicial, para vínculos de primeira classe.

Nesse trabalho foram analisadas as propriedades magnéticas de um suporte magnético para uma possível utilização em biocatálise. O suporte foi produzido a partir de uma síntese adaptada tendo como resultado um material composto de magnetita (Fe3 O 4 ) e poliamida reciclada. O suporte apresentou uma coloração típica de Fe3 O4 e uma magnetização de saturação de 18 emu/g à temperatura ambiente. Medidas de Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET) mostraram que o suporte magnético apresentou em sua superfície aglomerados esféricos de nanopartículas de Fe3O 4. Medidas de Difração de raios X mostraram que existe também maghemita (γ − Fe2 O3 ) em sua composição. Espectros de Mössbauer apresentaram um dubleto característico de uma fase superparamagnética. À temperatura ambiente o suporte magnético apresentou uma pequena curva de histerese e medidas de Ressonância Magnética Eletrônica (EMR) resultaram em um espectro com uma única linha com g ∼ 2, 5 e 4Bpp ≈ 1100 G também à temperatura ambiente. Medidas de EMR à 77 K mostraram um aumento da largura de linha e um deslocamento do campo de ressonância para campos mais baixos com relação as medidas à temperatura ambiente. A ausência do comportamento superparamagnético pode estar ligada a uma possível aglomeração das nanopartículas de Fe3 O4 presentes na superfície do suporte magnético

Baterias de íons de lítio (BILs) contêm em sua composição elementos e compostos químicos como Li, Co, Ni, Cu, Mn, Fe, Al e solventes orgânicos que, se descartadas de forma inadequada ao fim da vida útil, são prejudicais a saúde de seres vivos e geram grandes impactos ambientais. A reciclagem dos componentes das BILs se apresenta como uma das soluções mais adequada e processos para a ressíntese dos compostos do catodo têm sido particularmente propostos, devido ao alto valor agregado do material desses compostos. Neste trabalho apresentamos uma nova rota para a ressíntese dos compostos Li 1CoO2 e LiNi1/3Co1/3Mn1/3 O2 pelo método sol-gel e por reação em estado sólido, usando como matéria prima a mistura do material extraído de 30 catodos de composição LiCoO2 (Mistura A-CE), e a mistura de 4 outros catodos de composições LiMn2O4, LiNi0.51Co0.22Mn0.27O2 e o catodo misto LiNi 0.51Co 0.19Mn0.30O2+LiMn2O4 (Mistura B-CE). Ambas as misturas foram calcinadas em 750 °C e lixiviadas em ácido cítrico na concentração 1,5 mol.L-1, usando-se H2O2 com agente redutor e filtradas, resultando no composto Co3 O4 como resíduo da lixiviação do produto da calcinação da mistura A-CE e nos compostos Co3O4 e Ni6 MnO8, como resíduos da mistura B-CE. Usando o resíduo Co3O4 e o carbonato comercial Li2CO3 o composto LiCoO2 foi ressintetizado por reação em estado sólido. Já as soluções lixiviadas provenientes das misturas A-CE e B-CE foram completadas estequiometricamente com soluções de acetatos de Li, Ni e Mn e o composto LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 pôde ser ressintetizado pelo método sol-gel a 850 °C por 16 horas. Análises por difração de raios X confirmaram a formação da fase única LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 proveniente da ressíntese da mistura A-CE e as fases LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 + Co3O4 resultante da mistura B-CE. Através do refinamento pelo método de Rietveld, foi observado que ambos os compostos LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 ressíntetizados possuem alta cristalinidade, alto ordenamento cristalográfico e baixa troca catiônica. Micrografias por MEV mostraram grãos de tamanhos entre 160 e 700 nm para ambas as ressínteses e todos com aglomerações tipo esponja. Eletrodos preparados com os pós de LiCoO2 e de LiNi1/3Co1/3Mn1/3 O2 mostraram capacidades de carga específica (mAh/g) ligeiramente abaixo de valores relatados na literatura (140 mAh/g).

A interação de um sistema quântico com o ambiente, pode ser simulada pela passagem do sistema quântico por um canal quântico. Neste trabalho é investigado o efeito da ação dos canais quânticos de, a) despolarização e b) amortecimento de amplitude, sobre três operadores de estado de quatro qubits. Um dos operadores de estado representa o estado cluster de quatro qubits, e os outros dois operadores representam as misturas estatísticas do estado cluster com outros estados quânticos com diferentes correlações. Para cada tipo de estado são consideradas três situações: a primeira corresponde ao caso em que o sistema quântico não apresenta a influência de canais quânticos. A segunda situação é aquela em que o qubit A1 do sistema quântico sofre ação do canal de despolarização. E, por fim, o caso em que o qubit A1 sofre influência do canal de amortecimento de amplitude. Foi estudado, quantitativamente, o efeito da ação dos canais quânticos sobre as propriedades, i) o quadrado do valor da negatividade global (a operação transposta parcial é realizada sobre o estado do qubit A1 ), ii) a concorrência e iii) a informação mútua. A concorrência e a informação mútua são obtidas para o par de qubits A1 A2. Para os casos em que existe a ação do canal quântico, investiga-se também a entropia de troca e a informação coerente. A informação coerente é nula, quando o parâmetro de despolarização assume o valor d ≥ 14 , ou quando o parâmetro de amortecimento de amplitude γ ≥ 12 . Os valores limiares que permitem transmitir informação quântica por meio dos canais de despolarização e amortecimento de amplitude, utilizando o estado cluster, são d = 14 e γ = 12 , respectivamente. Em relação as misturas estatísticas, nos casos em que existe efeito do canal quântico sobre o sistema, o parâmetro do canal de despolarização assume os valores d = 18 e d = 14 , e o parâmetro de amortecimento de amplitude tem valores fixados em γ = 18 e γ = 14 . A quantidade de informação mutuamente compartilhada entre os qubits A1 e A2 , é parcialmente perdida, independentemente do canal empregado. Os valores da entropia de troca e informação coerente, variam de acordo com o parâmetro do canal, mas não dependem necessariamente do parâmetro de mistura p. Ao final do trabalho, foi discutido o efeito do canal de amortecimento de amplitude sobre o teletransporte quântico controlado, quando o primeiro qubit do estado cluster, utilizado no protocolo, sofre perda de coerência. A fidelidade, entre o estado quântico desconhecido teleportado por Alice e o estado quântico obtido por Bob, depende de γ, e do parâmetro de estado α. É verificado que a fidelidade é sempre maior do que 70%

Neste trabalho, analisamos o limite clássico para sistemas pseudo-hermitianos com um nú- mero finito de níveis de energia. Estudando sistemas com campos complexos, descobrimos que uma transformação canônica na teoria clássica pode ser dada por uma transformação linear R ∈ SO ( 3, C). Como um caso particular, podemos transformar um campo real em um campo complexo através desta rotação. Mostramos então que a condição que garante que R é uma transformação canônica na teoria clássica é uma das condições necessarias para que a teoria quântica seja pseudo-hermitiana. Propomos então um limite clássico correto para a teoria pseudo-hermitiana. Além disso, quando o sistema não é pseudo- hermitiano, o limite clássico produz a equação de Landau-Lifshitz-Gilbert como equação de movimento. Essa identificação nos permite interpretar a forma algébrica do campo externo complexo, que quebra a hermiticidade do problema, como um campo efetivo para sistemas de dois níveis abertos. Neste sentido, afirmamos que o Hamiltoniano proposto aqui descreve um amortecimento em sistemas de dois níveis. Como exemplo, aplicamos esse formalismo a um análogo do Problema Rabi e mostramos possíveis efeitos mensurá- veis.

Esse trabalho é dedicado ao estudo do efeito Hall quântico e suas fases topológicas, caracterizadas pelas filling fraction do sistema. Inicialmente são apresentados os aspectos para a quantização do sistema Hall, que inclui o espectro de energia e a função de onda. Análises dos operadores de translações magnéticas e o sistema com bordas físicas são realizadas. Em seguida, são descritas duas abordagens para o efeito Hall quântico fracionário. A primeira, apresentada por uma teoria para o estado fundamental do sistema, descrita pela função de onda de Laughlin, com excitações dadas por quase-partículas e quase-buracos, de carga e estatística fracionária. Na segunda abordagem discutimos teorias efetivas em baixas energias, no qual resulta em uma teoria de calibre de Chern-Simons. Nesse método são estudadas propriedades descritas pelo Chern-Simons correspondente ao efeito Hall, com ênfase nos aspectos topológicos. Além disso, são discutidos teorias de campos que descrevem os estados de borda e como é estabelecida a correspondência entre o bulk e a borda.

No Brasil, as pesquisas arqueológicas em sítios de ocupação africana e afrodescendente ainda são escassas, porém esses estudos têm mobilizado vários pesquisadores a complementar os registros escritos com a cultura material nas últimas décadas. Esses vestígios materializados encontrados fornecem informações importantes sobre as práticas cotidianas, dinâmica social e afins, e são uma importante via de acesso a história da escravidão, permitindo então, explorar a diversidade de práticas que eram realizadas. Dentre esses materiais, as cerâmicas são os objetos mais comumente encontrados em escavações arqueológicas. O presente trabalho refere-se à análise arqueométrica de fragmentos cerâmicos encontrados em escavações arqueologias ao redor de senzalas da fazenda do Colégio do Jesuítas localizada em Campos dos Goytacazes – RJ. Elas fazem parte do projeto chamado “Café com açúcar: arqueologia da escravidão em uma perspectiva comparativa no sudeste rural escravista, dos séculos XVIII e XIX”. Esse projeto está sendo desenvolvido com o objetivo de investigar a vida material de grupos escravos do Brasil e tentar responder uma das discussões sobre as cerâmicas na diáspora africana, que é se as cerâmicas artesanais foram produzidas pelos próprios escravos ou adquiridas através de redes de comércio local. As amostras de fontes de argila, preparadas de diferentes formas de manufatura e os fragmentos cerâmicos arqueológicos, foram analisados utilizando a técnica de Fluorescência de Raios X por dispersão de Energia (EDXRF) com auxílio da análise estatística multivariada (PCA e HCA). Na análise qualitativa os elementos Al, Si, P, S, K, Ca, Ti, V, Mn, Fe, Cu, Zn, Rb, Sr, Y, Zr e Nb foram identificados nos fragmentos cerâmicos e nas amostras de fontes de argila. As análises por PCA e HCA mostraram que as amostras das quatro fontes de argila são diferentes entre si e que o método de manufatura não tem grande influência no resultado final, ou seja, não houve diferença significativa entre as amostras feitas em ambiente oxidante no forno elétrico e as feitas com queima artesanal. Já os fragmentos cerâmicos se diferenciam entre si estatisticamente, mostrando que não há semelhança entre fragmentos com relação à área de escavação. Na análise em conjunto, os resultados da PCA e HCA mostraram uma clara separação entre as amostras de fontes de argila e os fragmentos cerâmicos, indicando que provavelmente os fragmentos cerâmicos não foram manufaturados com as argilas das fontes de argilas próximas as senzalas.

Neste trabalho foram realizados testes de estabilidade de filmes de perovskita produzidos pelo método two-step utilizando os precursores PbCl 2 e CH 3 NH 3 I. O estado de degradação dos filmes foi mensurado levando em conta a variação da absorbância do filme com o tempo de irradiação solar. Foi verificado que a ação de um filtro que barra o espectro visível não modifica a cinética de degradação de filmes não-encapsulados, mas uma encapsulação simples com vidro é capaz de prolongar significativamente a capacidade de absorção óptica dos filmes. Porém, tanto a utilização de um filtro UV, quanto a aplicação de uma camada de um material luminescente (Kremer Blue) disperso em matriz inerte (PMMA), contribuem ainda mais efetivamente para a manutenção das propriedades ópticas dos filmes de perovskita. A intenção é tirar proveito do efeito Luminescence Down-Shifting (LDS) a partir da emissão desta camada. A aplicação desta camada sobre um dispositivo fotovoltaico a base de perovskita resultou em um ganho expressivo no tempo de vida do mesmo. No entanto, os dados indicam que a própria camada de LDS sofre os efeitos deletérios causados pela ação combinada de luz com oxigênio e umidade do ar.