Neste trabalho apresenta-se o estudo de filmes de CuO produzidos pela técnica magnetrón sputtering DC e após tratamento térmico. As propriedades estruturais, morfológicas, topografia, vibracionais, ópticas e elétricas dos filmes foram estudadas e caracterizadas pelas técnicas de difração de raios X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV), microscopia de força atômica (AFM), espectroscopia Raman, espectroscopia UV-Visível (UV-Vis), medidas elétricas e efeito Hall. Primeiramente, filmes de cobre foram depositados durante 1 min sobre substrato de vidro “borosilicato” usando um alvo de cobre. Filmes com diferentes espessuras foram obtidos alterando a potência da fonte sputtering (100, 150, 200, 250, 300, 350 e 400 W). Posteriormente, esses filmes foram tratados termicamente a 500°C durante 2 horas em atmosfera de ar para obtenção dos filmes de CuO.

A análise dos dados de DRX confirmou a formação da fase monoclínica sem evidência de fases extras. Os resultados indicam que o tamanho do cristalito aumenta de 39 nm para 54 nm à medida que aumenta a espessura do filme. Além disso, o estresse residual é maior à medida que se diminui a espessura, o que tem sido atribuído à desordem estrutural devido à forte interação filme-substrato. O volume da célula unitária varia na faixa de 81,36 a 81,24 ų, com uma suave tendência a diminuir com a espessura do filme, sendo maiores que o esperado para o CuO bulk (81,08 ų). Imagens MEV obtidas em seção transversal indicam a espessura do filme varia de 256 a 1450 nm, com uma taxa de crescimento de (3,6 ± 0,2) nm/W. Medidas de espectroscopia Raman evidenciaram a presença apenas de modos canônicos (Ag+2Bg) associados à fase cristalina CuO. As posições dos modos Raman tendem a se deslocar para posições esperadas para o CuO bulk com o aumento da espessura do filme. Além disso, as medições de espectroscopia UV-Vis revelaram que o gap de energia óptico (Eg^opt) diminui de ~1,74eV para ~1,39 eV com aumento da espessura. A tendência de redução de tanto o gap de energia como da energia de Urbach (Eu) foi atribuída à diminuição das tensões de expansão com a espessura do filme. Medidas de Efeito Hall indicam que os filmes de CuO são de tipo-p, com uma baixa concentração de portadores de carga que variam entre 10¹⁴-10¹⁶ cm^-3 e com resistividade que varia de 22-35 Ωcm. Testes de sensibilidade de gás metano (CH₄) em diferentes temperaturas de trabalho (323-473 K) para o filme mais fino (256nm) indicam uma melhora na sensibilidade com o aumento da temperatura de trabalho (até 473 K). Além disso, medições de sensibilidade para todos filmes de CuO em 473K indicaram que a maior resposta é obtida para o filme mais fino (de 256 nm), o que foi associado ao menor tamanho de grão determinado para este filme. Esses resultados sugerem que filmes de CuO são promissores para aplicações de detecção de gás.

Este trabalho investiga a noção de grupo conforme e deriva uma representação para a mecânica quântica simplética na variedade G de maneira consistente usando o método da função de Wigner. Estudamos duas simetrias conformes não Lorentzianas: o grupo Carrolliano Conforme e o grupo Schödinger. Um espaço de Hilbert simplético é construído e são estudados operadores unitários representando translações e rotações, cujos geradores cumprem a álgebra de Lie em G. A equação de Schrödinger (tipo Klein-Gordon) para as funções de onda no espaço de fase é derivada desta representação, onde as variáveis têm o conteúdo de posição e momento linear. Por meio do produto de Moyal, as funções de onda estão vinculadas à função de Wigner, simbolizando assim uma quase amplitude de probabilidade. Estabelecemos a forma explicitamente covariante da equação de LevyLeblond (semelhante a Dirac) no espaço de fase. Concluindo, demonstramos como o formalismo do espaço de fase pentadimensional e o formalismo padrão são equivalentes. A seguir, fornecemos uma solução que restaura a forma padrão (não covariante) do problema de Pauli-Schrödinger no espaço de fases. Investigamos a parte não relativística da lei de Stefan-Boltzmann e o efeito Casimi

Neste trabalho será analisado a dinâmica qubit-excitônica em três sistemas quânticos distintos nos quais nos permitirá extrair várias informações relevantes, como a concorrência, que é o meio pelo qual é possível calcular o quanto que um sistema quântico está emaranhado. Primeiramente estudamos o sistema quântico aberto composto por dois vales povoados por éxcitons claros, em que foi mostrado que a concorrência em função do tempo sempre decai, ou seja, sempre alcançava estados estácionário nulos. Já no segundo estudo introduzimos ao primeiro sistema uma microcavidade bimodal, onde foi usado dois estados iniciais diferentes: O primeiro com os qubit-éxcitons em um estado não correlacionado (estado não emaranhado) e os fótons da cavidade em um estado de Bell(estado maximamente emaranhados), já no segundo estado inicial, deixamos os qubit-éxcitons em um estado de Bell e os fótons da cavidade em um estado não correlacionado. Em seguida foram realizados cálculos pós-dinâmicos, como a separação das matrizes de densidade do sistema composto, e por fim calculamos a concorrência para o sistema excitônico. Com essa análise foi mostrado que a concorrência apresentou valores estacionários satisfatórios para o seu uso na Computação Quântica, mostrando que a cavidade introduzida ao sistema beneficiou o emaranhamento dos qubit-éxcitons. Já no terceiro trabalhamos com um sistema de três níveis situados em um único vale, povoados por qubit-éxcitons claros e escuros, onde o objetivo foi encontrar soluções estacionárias analíticas, como também comparar os equações de movimento obtidas através da Equação Mestre de Linblad com as equações obtidas usando o formalismo das equações de taxas.

Organismos fotossintetizantes são responsáveis pela forma mais abundante da natureza
de conversão de energia. Por isso, é importante entender como funciona o transporte de carga
entre as moléculas que participam desse processo. Segundo a teoria de Marcus, esse transporte
depende de algumas propriedades dessas moléculas, tais como energia de reorganização (λ) e
energia livre de Gibbs. Essas propriedades podem ser quantitativamente estimadas aplicando a
teoria do funcional da densidade (DFT). No entanto, a maioria dos pigmentos na fotossíntese
possuem ligações conjugadas. Sendo assim, a alternância de ligações simples e duplas aumenta
o overlap dos orbitais eletrônicos. Por isso, a delocalização dos orbitais e os efeitos vibracionais
são ainda mais relevantes para essas moléculas. Aqui, calculamos as energias de reorganização
de 15 moléculas importantes para fotossíntese usando uma abordagem confiável baseada em
DFT. O ajuste do parâmetro de longo alcance do funcional diminui os efeitos de delocalização
dos orbitais, enquanto as vibrações moleculares são contabilizadas por meio do método dos
ensembles nucleares. Os resultados mostram que o ajuste do funcional diminui a energia de
reorganização, enquanto os efeitos vibracionais produzem distribuições dessa quantidade, afe-
tando as taxas de transferência de carga entre as moléculas envolvidas em até uma ordem de
grandeza.

Este estudo relata o efeito isotópico controlando as taxas de rearranjo conformacional, em função da temperatura, do peróxido de hidrogênio isolado (H2O2), a molécula quiral mais simples exibindo configurações enantioméricas, e da mesma molécula em complexos fracamente ligados formados com gases nobres (GN) (GN = He, Ne, Ar, Kr, Xe e Rn), já que ambos os átomos de H são substituídos pelo muônio (o isótopo mais leve do átomo de hidrogênio), deutério e trítio (os isótopos mais pesados do átomo de hidrogênio). Os cálculos da taxa quiral térmica, com e sem correções de tunelamento, foram realizados explorando a teoria do estado de transição usando geometrias, energias e frequências calculadas no nível de cálculo MP2(Full)/aug-cc-pVTZ e com correção Counterpoise do erro de superposição do conjunto de bases. Através deste estudo, entendemos como os isótopos e gases nobres afetam as taxas de transição entre as conformações quirais do peróxido de hidrogênio. Os resultados indicam que o muônio atua como um “catalisador” para a transição quiral, proporcionando um importante comportamento anti-Arrhenius controlado pelo tunelamento através de barreiras, enquanto o deutério e o trítio têm um efeito preservador, ou seja, suas taxas seguem o comportamento canônico de Arrhenius. Além disso, os gases nobres mais pesados alteram significativamente a taxa conformacional quiral.

Desde a década de 1950, os pesquisadores teóricos na área de nanomateriais tem voltado sua atenção em desenvolver métodos computacionais capazes de criar estruturas de nanotubos que possam ser recriadas na natureza com o intuito de contribuir para o mercado tecnológico. Nesta perspectiva, esta pesquisa propõem a criação e análise de estruturas de nanorings e nanobelts que possam contribuir na construção e caracterização física de nanotubos. Neste trabalho, foram desenvolvidas 19 estruturas de nanorings teorizadas e calculadas utilizando a Teoria do Funcional da Densidade (DFT), as quais se mostraram estáveis e promissoras de serem sintetizadas. Os cálculos computacionais delas apresentaram resultados relevantes a partir da análise de critérios de convergência, tais como: analises das propriedades estruturais, eletrônicas e ópticas. Porém, algumas dessas estruturas apresentaram resultados significativos eletronicamente: três delas apresentaram propriedades de semi condutores e uma estrutura apresentou propriedade de isolante. Todas estas propriedades eletrônicas possuem aplicabilidades promissoras em industrias cosmética e energéticas, o que significa que esta pesquisa pode contribuir indiretamente para o bem estar da sociedade. Além disso, uma estrutura nanobelt foi desenvolvida, o nanobelts de Nitreto de Boro. Ele foi calculado utilizando o DFT e a Teoria do Funcional da Densidade Dependente do Tempo (TDFT) e foi identificado que ele pode ser uma possibilidade de substituição do [12]ciclofenaceno por ser mais estável e menos energético, o que contribui na detecção de radiação ultravioleta (UV).

O estudo apresentado neste trabalho de tese de doutorado é importante para conhecermos às propriedades eletrônicas de um grupo de moléculas orgânicas, como o aminoácido cisteína e as moléculas aromáticas (benzeno, anilina e o-, m- e p-nitroanilina), em suas formas de cargas neutras e simplesmente ionizadas, que possui grande interesse no campo da física atômica molecular, química quântica, farmácia, bioquímica e química industrial. Foram calculadas cinco conformações do aminoácido cisteína (Cys01, Cys02, Cys03, Cys04 e Cys05), sendo que cinco moléculas neutras e a partir dessas estruturas, foram calculadas as cinco conformações catiônicas. Os resultados dos cálculos mostraram que há modificações estruturais nas conformações de aminoácido cisteína, que estão evidentes nos comprimentos das ligações químicas, nas ordens de ligação (BO) e distribuição de carga, quando comparamos as diferentes conformações simplesmente ionizadas com as conformações neutros. Nossos resultados indicam que o carbono alfa é o ponto de fragmentação mais favorável para os radicais CH2SH e COOH, após a uma única ionização da molécula de cisteína. A possibilidade de encontrar as rotas de fragmentação, por métodos teóricos, nos levou a comparar os íons moleculares entre moléculas neutras de benzeno, anilina e o-, m- e p-nitroanilina, utilizando a Teoria do Funcional da Densidade (DFT), sob um conjunto de bases aug-cc-pVDZ e um funcional de correlação de troca B3LYP. Após determinar a estrutura e a energia eletrônica das espécies neutras e duplamente ionizadas, também utilizamos os mesmos métodos usados para os cálculos do aminoácido cisteína para como: os índices de ligação de Wiberg e a teoria quântica de átomos em moléculas de Bader (QTAIM). Onde foi possível observar a transferência de carga e distribuição eletrônica em cada monômero, possibilitando a observação de possíveis locais de formação de fragmentos em pelo menos dois pares de átomos carbono-carbono (CC) do anel aromático, que indica a possível perda dos grupos -CNH2 e -NO2 nas moléculas de anilina e nitroanilina duplamente ionizadas.

Nanopartículas de magnetita (Fe3O4) recobertas com matéria orgânica são de considerável importância em diversas áreas da engenharia, bem como na biomedicina. Variados trabalhos mostram mudanças drásticas nas propriedades magnéticas relacionadas com efeitos de superfície e interações partícula-partícula. No entanto, não há consenso sobre a origem ou os mecanismos que produzem essas alterações, podendo ser diferentes dependendo do tamanho e formato da partícula, da eficiência do revestimento e das interações partícula-partícula. Com o objetivo de esclarecer essas questões, nanopartículas de Fe3O4 revestidas com ácido oleico ((Fe3O4@AO) de tamanhos 4, 6 e 9 nm foram sintetizadas por um método de decomposição térmica usando difeniléter, benziléter e 1-octadeceno como solventes de síntese. Estas amostras foram adicionalmente recobertas com óleo essencial ((Fe3O4@AO/OE). Os resultados estruturais e microscópicos das nanopartículas Fe3O4@AO, revelaram nanopartículas de Fe3O4 com boa cristalinidade e formas quase esféricas ou poliédricas, dependendo do solvente utilizado para a síntese. A análise por espectroscopia infravermelho (FTIR) indicou moléculas de AO ligadas à superfície das NPs de Fe3O4 por meio de ligações bidentadas (quelantes e/ou em ponte). A análise termogravimétrica (TGA) confirmou a presença de moléculas de AO fracamente e fortemente ligadas nas amostras de Fe3O4@AO, sugerindo um recobrimento bem-sucedido das NPs de Fe3O. As curvas de magnetização (M) vs. campo magnético (H) são consistentes com uma estrutura de núcleo/casca formada por fases de magnetita/maghemita, em consistência com a espectroscopia FTIR. Foram determinados valores de magnetização de saturação mais baixos do que o esperado para magnetita bulk, o que foi atribuído à provável presença de uma fração de íons de ferro em estado de low-spin (LS) na camada de maghemita na superfície das partículas. Neste sentido a análise por espectroscopia Mössbauer confirmaram estes resultados, assim como a melhor qualidade cristalina nas amostras sintetizadas com benziléter usado como solvente de síntese. Os resultados magnéticos evidenciam que dependendo da quantidade de revestimento AO, é possível ajustar a distância de separação partícula-partícula, evitar aglomeração de nanopartículas e interações partícula-partícula. A dependência da magnetização com a temperatura revela a presença de NPs interagentes e não interagentes. As medidas de suscetibilidade magnética AC são consistentes com esses resultados e confirmam um comportamento superparamagnético (SPM), atribuído as NPs não interagentes, e SPM interagente, atribuído as NPs que interagem e cuja força de interação não é suficiente para levar a um comportamento semelhante ao de spin-glass. Por outro lado, os resultados FTIR das amostras Fe3O4@AO/OE indicam a presença de OE sem ligação direta com o AO ou com os íons metálicos na superfície das NPs de Fe3O4. Estes resultados são consistentes com os obtidos da análise das curvas termogravimétricas, onde a amostra de tamanho intermediário apresentou maior quantidade de OE. Também, o recobrimento com OE teve mudanças na resposta magnética. Se observou uma redução da magnetização de saturação e variação nas curvas ZFC e FC com menores temperaturas de bloqueio e menores energias de ativação com relação à amostras Fe3O4@AO. Estes resultados foram confirmados por medidas de susceptibilidade AC em função da temperatura. Isto sugere um menor grau de aglomeração das partículas e ao enfraquecimento das interações partícula-partícula em função da quantidade do OE nas amostras Fe3O4@AO/OE.

Esta tese tem como objetivo tratar sobre novas propriedades e comportamentos em sistemas de baixa dimens˜ao, podendo ser dividida em duas ramifica¸c˜oes: (i) novas propriedades topol´ogicas achadas em um sistema de el´etrons unidimensional com intera¸c˜ao spin-´orbita de Rashba e Dresselhaus e modulado periodicamente no espa¸co e (ii) manipula¸c˜ao do grau de liberdade do vale em materiais bidimensionais com assimetria de invers˜ao e poss´ıvel utiliza¸c˜ao como portador de informa¸c˜ao quˆantica. No primeiro estudo, investigamos o diagrama de fase de um isolante unidimensional com el´etrons acoplados por intera¸c˜ao spin-´orbita, que suporta fases com gap trivial e topol´ogico, separadas por superf´ıcies cr´ıticas que se cruzam. As interse¸c˜oes definem as linhas multicr´ıticas, que, se cruzadas, fazem com que a energia do estado fundamental se torne n˜ao anal´ıtica, juntamente com um fechamento do gap da banda, mas nenhuma transi¸c˜ao de fase ocorre. Esse achado desafia a teoria padr˜ao de transi¸c˜oes de fases quˆanticas, de acordo com a qual uma n˜ao analiticidade na energia do estado fundamental e o fechamento do gap implicam em uma transi¸c˜ao de fase quˆantica. Quanto `a informa¸c˜ao quˆantica, estudamos um qubit de exciton de dois n´ıveis que leva em conta o grau de liberdade do vale. Nesse caso, os dois estados de vale s˜ao misturados pela intera¸c˜ao Coulombiana de troca intervale e podem ser manipulados por um campo magn´etico externo. Observamos que a intensidade e o sinal do campo magn´etico externo afetam o pseudospin do vale para diferentes momentos do ´exciton. Finalmente, trabalhamos com ´otica excitˆonica e valetrˆonica em materiais bidimensionais. Obtivemos resultados para a dinˆamica e espalhamento de excitons entre estados excitˆonicos em heteroestruturas de dicalcogenetos de metais de transi¸c˜ao van der Waals MoS2/WS2. Tamb´em investigamos o efeito de proximidade magn´etica, ajustando a polariza¸c˜ao do vale, bem como a fotoluminescˆencia de excitons intercamadas, singletos e tripletes de longa vida. Descobrimos que cruzar suas energias para determinados valores de campo de troca produz um pico de fotoluminescˆencia caracter´ıstico pr´oximo ao campo cr´ıtico. A grande divis˜ao de energia entre os vales desempenha um papel importante na polariza¸c˜ao do vale.

Nos últimos anos, as moléculas orgânicas conhecidas como nanobelts de carbono têm sido objeto de muita pesquisa. Recentemente, uma dessas moléculas - denominada de (12)ciclofenaceno - foi sintetizada. Esta síntese marcou um grande avanço em tecnologias de síntese uma vez que esta molécula vem sendo estudada desde os anos 50. Neste trabalho são propostas duas novas moléculas derivadas do (12)ciclofenaceno, as quais são denominadas nanobelt de carbeto de silício ou SiCnanobelt (C24Si24H24) e nanobelt de nitreto de Boro ou BN-nanobelt (B24N24H24). Com a finalidade de verificar a estabilidade e possíveis aplicações dessas moléculas, determimou-se as propriedades eletrônicas, óticas e termodinâmicas do SiC e BN-nanobelt. Essas propriedades foram calculadas usando o método DFT com os funcionais PWC e PBE, além do conjunto de base numérica com dupla polarização (DNP). Verificou-se, através dos cálculos de estrutura eletrônica, que o BN-nanobelt é mais estável (-14,11 hartrees) que o SiC-nanobelt (-12,21 hartrees). Observou-se também que o SiCnanobelt apresenta uma característica de um semicondutor (GAP estimado em 2,13 eV) e o BNnanobelt uma característica de isolante (GAP estimado em 4,62 eV). As propriedades ópticas revelaram que o SiC-nanobelt absorve na região do visível, enquanto o BN-nanobelt absorve na região do ultravioleta. Do ponto de vista das propriedades termodinâmicas, observou-se através da energia livre de Gibbs que para uma temperatura acima de 718 K ocorre uma reação espontânea para o SiC-nanobelt. Além disso, cálculos de dinâmica quântica mostraram que ambos os nanobelts propostos são estáveis, do ponto de vista térmico, com as ligações do BN-nanobelt e SiC-nanobelt se rompendo a temperaturas de 3000 K e 2500 K respectivamente. Embasado nos resultados obtidos para as propriedades eletrônicas, óticas, termodinâmicas e dinâmicas é possível inferir que os novos nanobelt inorgânicos são sistemas estáveis (suas sínteses são viáveis) e os mesmos possuem potenciais aplicações tecnológicas.

O aprendizado de máquina (à4L) se tornou uma ferramenta computacional importante no estudo de sistemas físicos, proporcionando avanços importantes no estudo e na des- crição de superfícies de energia potencial (SEPs). No entanto, pouco se investigou sobre o comportamento destes algoritmos em sistemas fracamente ligados, tais como moléculas presentes na atmosfera terrestre e no meio interestelar. O presente estudo visa analisar o desempenho dos métodos de kernel - um tipo de algoritmo de ML - na descrição das SEPs do sistema ^H₂ ^O_2 — Kr por meio de um estudo topográfico desta. Analisaremos tam- bóm as curvas de aprendizado e as capacidades preditivas desse modelo no que tange à interpolação de pontos na superfície.

As ondas gravitacionais não-lineares são soluções exatas das equações de Einstein, correspondendo geometricamente a uma congruência geodésica nula no espaço-tempo, cujas superfícies perpendiculares representam o espaço plano bidimensional. Fisicamente tais soluções representam ondas progressivas propagando-se na velocidade da luz. Nesta tese, o tensor métrico representando tais ondas é obtido a partir de imposições físicas sobre um espaço-tempo geral, com a interação entre as ondas e partículas livres investigada por meio da transferência de energia entre elas. Modelando-se ondas pulsantes polarizadas, descobre-se que uma onda gravitacional pode fornecer ou remover energia de uma partícula, a depender das condições iniciais da partícula e de parâmetros da onda. Encontra-se valores discretos para o parâmetro, relacionado ao comprimento do pulso, fornecendo máxima transferência de energia. Nota-se uma relação entre as direções das acelerações inerciais do espaço-tempo e o centro de energia do mesmo, calculada utilizando-se as ferramentas do Teleparalelismo Equivalente à Relatividade Geral (TERG). Destarte, propõe-se uma descrição, generalizando o teorema trabalho-energia clássico, descrevendo a transferência de energia e a validade do mesmo é corroborada numericamente. Estende-se as investigações para ondas gravitacionais mais gerais, as ondas giratônicas, com a energia e o momento angular dessas ondas calculadas no TERG. A interação das ondas giratônicas e partículas é investigada, com a observação da transferência de energia e momento angular entre a onda e a partícula. A partir das distinções qualitativas entre os casos, infere-se a relação entre algumas quantidades conservadas do campo gravitacional e das partículas. A partir dos resultados obtidos, especula-se a possibilidade das ondas gravitacionais serem interpretadas como defeitos topológicos no espaço-tempo.

Neste trabalho relatamos os efeitos do acoplamento elétron-fônon na distribuição de densi- dade de polarons em nanofitas de siliceno por meio do modelo tight-binding estendido com relaxação de rede. Os resultados mostram que a distribuição de carga nas nanofitas de siliceno é análoga à do grafeno e que a localização da carga aumenta quando a intensidade do acoplamento elétron-fônon também aumenta. Mostramos ainda que as nanofitas de siliceno podem ser um material condutor ou semicondutor, dependendo da largura da nanofita. Avaliamos o comportamento cinemático do centro de carga associado ao pólaron para diferentes intensidades de campo elétrico implementado ao sistema de forma adi- abática. Consideramos três valores de acoplamento elétron-fônon a fim de verificarmos o grau de estabilidade da carga ao longo das nanofitas. Deste modo, mostramos que flutuações nos valores das velocidades médias do pólaron ocorrem assim que a velocidade da quase-partícula se aproxima de uma valor de saturação. Verificamos que densidade média de distribuição de carga é fortemente modificada devido a presença de campo elétrico mais intenso. Verificamos ainda que o acoplamento elétron-fônon é um parâmetro fundamental na descrição do transporte de pólaron em nanofitas armchair, uma vez que este altera de forma significativa o tempo em que a carga se dispersa ao longo da rede. Além de contribuir intensamente para o aumento ou redução na velocidade média dos portadores de carga em nanofitas armchair de siliceno, sistema de grande interesse nanocientífico e nanotecnológico.

RESUMO
Após o isolamento do grafeno em 2004, os cientistas rapidamente mostraram que ele possui
propriedades notáveis. No entanto, à medida que a compreensão científica do grafeno amadureceu,
ficou claro que ele também possui limitações: por exemplo, o grafeno não possui um bandgap,
tornando-o pouco adequado para uso em dispositivos óptico-eletrônicos. Isso motivou explorações
de materiais na forma de monocamadas para além do grafeno, que poderiam incorporar
funcionalidades que o grafeno não possui. Os dicalcogenetos de metais de transição (TMDs) são os
principais candidatos neste campo. Os TMDs possuem uma ampla variedade de propriedades
acessíveis através da escolha do átomo de calcogênio, átomo de metal e configuração atômica (1H,
1T e 1T'). Semelhante ao grafeno, os TMDs em monocamadas podem ser produzidos por meio de
esfoliação mecânica, entretanto as aplicações úteis exigirão o desenvolvimento de métodos confiáveis
para a síntese e crescimento das monocamadas. Neste trabalho, apresento um estudo teórico, por
meio de cálculos de DFT, da monocamadas de OsSe2 na fase 1T’. Buscou-se entre outras coisas se
verificar a estabilidade do material, que foi comprovada quando se estuda a dispersão dos fônons. O
gráfico apresenta os ramos acústicos e ópticos bem definidos e com valores positivos definido que é
um ponto forte no sentido da verificação da estabilidade do Disseleneto de Ósmio. Estudamos a
estrutura de banda onde verificou-se que o material apresenta um gap indireto. Uma outra análise que
foi realizada esta associada com as propriedades termodinâmicas, onde entra tantas grandezas se
verificou que a capacidade térmica aumenta rapidamente à medida que a temperatura aumenta na
faixa de 0 a 200K, atingindo o limite de Dulong-Petit em torno de 600K.
Palavras-chaves: monocamadas, DFT, fase 1T’.

Nas últimas décadas, as nanopartículas magnéticas têm sido um grande objeto de pesquisas
científicas, devido suas propriedades únicas não observadas em materiais bulk, que permitem
sua utilização em aplicação biomédica, ambiental e do setor energético. Nesse contexto,
objetiva-se nesta tese, investigar as características intrapartícula e interpartícula nos efeitos de
viés de troca e treinamento em dispersões de nanopartículas bimagnéticas. Assim, foram
sintetizados fluidos magnéticos baseado em nanopartículas de ferrita de cobalto, recobertas
com uma camada de maguemita, com tamanhos de 3,5 nm, 4,2 nm, 4,7 nm e 6,0 nm. Amostras
com estados de interação entre partículas diferentes foram obtidas, variando a fração
volumétrica das dispersões coloidais φ entre 0,10 % e 2,65 % e na forma de pó. A caracterização
estrutural das nanopartículas foi feita por meio de medidas de Difração de Raios X, indicando
uma estrutura cúbica do tipo espinélio. Resultados de Microscopia Eletrônica de Transmissão
confirmaram a formação de partículas aproximadamente esféricas com baixa polidispersão.
Utilizando medidas de Espectroscopia de Absorção Atômica, foram extraídas a estequiometria
e as caraterísticas morfoquímicas das partículas, assim como a fração volumétrica de partículas
nas dispersões. Medidas em alto campo de magnetização DC em função da temperatura,
evidenciaram a existência de uma interface intrapartícula entre um núcleo ordenado
ferrimagneticamente (FI) e uma superfície de spins desordenados do tipo spin glass (SGL). Desse
tipo de estrutura bimagnética, surge o fenômeno de viés de troca ou exchange bias, quando
realizadas medidas de magnetização após o resfriamento com campo aplicado (field cooling -
FC). Em regime de fluido diluído, no qual o comportamento individual se sobressai, observou-se
que as partículas de menor diâmetro e com maior fração de spins congelados na camada SGL
apresentam um viés de troca mais intenso em detrimento das partículas de maior diâmetro e
com menor proporção de spins desordenados. A análise de Thamm-Hesse mostrou em ambas
as dispersões concentradas e, no pó, um estado global de interação desmagnetizante, em que
predominaram as interações dipolares interpartículas, que vai se intensificando quando diminui
a distância interpartícula. Em toda a faixa de campo de resfriamento investigada, o viés de troca
é maior quando mais intensas as interações dipolares. A investigação do efeito de treinamento
indica duas populações de spins desordenados. Os spins rodáveis sempre se reorganizam mais
rapidamente que os congelados, o que é potencializado pelas interações dipolares. Entretanto,
no regime de pó, as interações de troca interpartículas dificultam o rearranjo dos spins
desordenados.