PPGFIS - Doutorado em Física
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Tese Propagação de danos: importância da atualização dinâmica, efeitos da diluição e propriedades termodinâmicas(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 1997-09-26) Souza, Ezequiel Silva de; Mariz, Ananias Monteiro; ; http://lattes.cnpq.br/7218040405934056; ; Nobre, Fernando Dantas; ; http://lattes.cnpq.br/2007917360087831; Silva, Luciano Rodrigues da; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783310Y1; Albuquerque, Eudenilson Lins de; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783172H5; Moreira, Francisco George Brady; ; http://lattes.cnpq.br/7639883073103206; Costa, Uriel Medeiros de Souza; ; http://lattes.cnpq.br/0609339177986226Neste trabalho investigamos aspectos da propagação de danos em sistemas cooperativos, descritos por modelos de variáveis discretas (spins), mutuamente interagentes, distribuídas nos sítios de uma rede regular. Os seguintes casos foram examinados: (i) A influência do tipo de atualização (paralela ou sequencial) das configurações microscópicas, durante o processo de simulação computacional de Monte Carlo, no modelo de Ising em uma rede triangular. Observamos que a atualização sequencial produz uma transição de fase dinâmica (Caótica- Congelada) a uma temperatura TD ≈TC (Temperatura de Curie), para acoplamentos ferromagnéticos (TC=3.6409J/Kb) e antiferromagnéticos (TC=0). A atualização paralela, que neste caso é incapaz de diferenciar os dois tipos de acoplamentos, leva a uma transição em TD ≠TC; (ii) Um estudo do modelo de Ising na rede quadrada, com diluição temperada de sítios, mostrou que a técnica de propagação de danos é um eficiente método para o cálculo da fronteira crítica e da dimensão fractal do aglomerado percolante, já que os resultados obtidos (apesar de um esforço computacional relativamente modesto), são comparáveis àqueles resultantes da aplicação de outros métodos analíticos e/ou computacionais de alto empenho; (iii) Finalmente, apresentamos resultados analíticos que mostram como certas combinações especiais de danos podem ser utilizadas para o cálculo de grandezas termodinâmicas (parâmetros de ordem, funções de correlação e susceptibilidades) do modelo Nα x Nβ, o qual contém como casos particulares alguns dos modelos mais estudados em Mecânica Estatística (Ising, Potts, Ashkin Teller e Cúbico)Tese Efeitos de campos aleatórios e de anisotropias em vidros de spins(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 1999-06-18) Vieira, Selma Rozane; Nobre, Fernando Dantas; ; http://lattes.cnpq.br/2007917360087831; ; http://lattes.cnpq.br/5936293773067009; Mariz, Ananias Monteiro; ; http://lattes.cnpq.br/7218040405934056; Costa, Francisco Alexandre da; ; http://lattes.cnpq.br/5307397723573993; Souza, Ezequiel Silva de; ; Yokoi, Carlos Seihiti Orii; ; http://lattes.cnpq.br/5162520733303284; Coutinho, Sérgio Galvão; ; http://lattes.cnpq.br/8944119431657576Modelos de vidros de spins, dos tipos Ising e m-vetorial, com interações de al-cance infinito, são estudados através do método das réplicas. Inicialmente, o vidro de spins TO-vetorial, na presença de um campo magnético externo uniforme e de campos de anisotropias uniaxiais, é considerado. Os efeitos das anisotropias nos diagramas de fases e, em particular, na linha de Gabay-Toulouse, que sinaliza o ordenamento dos graus de liberdade de vidro de spins transversos, são investigados. As modificações na linha de Gabay-Toulouse, devido à presença de campos de anisotropia que privilegiam orientações segundo os eixos cartesianos (m = 2: anisotropia planar; m 3: anisotropia cúbica), também são estudadas. O vidro de spins de Ising com favorecimento antiferromagnético, na presença de campos magnéticos uniforme e aleatório obedecendo uma distribuição de probabilidades gaussiana, é investigado através de uma generalização do modelo Sherrington-Kirpaktrick em duas subredes. Os efeitos da aleatoriedade no campo magnético sobre os diagramas de fases do modelo são analisados. Algumas confrontações entre resultados deste trabalho e medidas experimentais existentes na literatura são discutidasTese Nucleação e excitação de paredes de Néel em filmes finos(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 1999-07-01) Dantas, Ana Lúcia; Carriço, Artur da Silva; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4787041Z8; ; http://lattes.cnpq.br/7211312864602492; Albuquerque, Eudenilson Lins de; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783172H5; Almeida, Nilson Sena de; ; http://lattes.cnpq.br/7368118414083905; Rezende, Sérgio Machado; ; http://lattes.cnpq.br/8129813828982829; Baibich, Mário Norberto; ; http://lattes.cnpq.br/4897945654305964Estudamos a nucleação e excitações de longo comprimento de onda de paredes de Nèel aprisionadas em um defeito na interface entre um filme ferromagnético uniaxial e um substrato antiferromagnético de duas sub-redes. O defeito divide a interface em duas regiões, cada qual com uma sub-rede do antiferromagneto. Assumindo um acoplamento de troca uniforme entre os momentos magnéticos da interface, o campo efetivo de interface apresenta uma mudança súbita de sentido na linha do defeito, favorecendo a nucleação de uma parede Nèel. Nossos resultados indicam que a nucleação da parede ocorre se o campo efetivo de interface tem intensidade superior a um valor limiar que decresce exponencialmente com a largura dos domínios. A largura da parede de domínio pode ser fortemente reduzida, especialmente para ferromagnetos de baixa anisotropia, em decorrência da energia de interface. A frequência de oscilações rígidas da parede de domínio decresce com a intensidade do campo aplicado ao longo do eixo de anisotropia e se torna zero quando o campo aplicado é igual ao campo efetivo de interface. Se o campo aplicado é perpendicular ao eixo de anisotropia , a frequência de oscilação da parede de domínio exibe um máximo e decai para zero em valores de campo aplicado bem maiores que o campo de anisotropia. O espectro de excitações da parede de domínio é no intervalo de frequência das excitações de longo comprimento de onda dos domínios se o campo efetivo de interface é da mesma ordem ou muito superior ao campo de anisotropia. Também estudamos a instabilidade induzida por campo aplicado na fase antiferromagnética de multicamadas antiferromagnéticas. Mostramos que efeitos de superfície podem reduzir significativamente o campo crítico de multicamadas de metais de transição. O campo crítico é uma função da anisotropia efetiva dos filmes ferromagnéticos e do campo efetivo que acopla os filmes. Além disso, a natureza da transição de fase depende da orientação relativa dos eixos fáceis da anisotropia uniaxial e cristalina. Estudamos também a instabilidade da fase antiferromagnética de filmes antiferromagnéticos compensados, induzida por campo aplicado. Mostramos que a rigidez magnética do filme é controlada pelos índices de Miller da superfícieTese Espectro de Polariton de Plasmons e Ondas de Luz em Quasi-Cristais(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 1999-07-12) Vasconcelos, Manoel Silva de; Albuquerque, Eudenilson Lins de; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783172H5; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4728584D2; Mariz, Ananias Monteiro; ; http://lattes.cnpq.br/7218040405934056; Almeida, Nilson Sena de; ; http://lattes.cnpq.br/7368118414083905; Farias, Gil Aquino de; ; http://lattes.cnpq.br/5887613029010941; Oliveira, Luiz Eduardo;Neste trabalho investigamos as propriedades dos espectros de polariton de plasmons e de ondas de luz em super-redes semicondutoras e em multicamadas dielétricas, respectivamente, arranjadas em um padrão quasi-periódico. Esta quasi-periodicidade pode ser do tipo das chamadas sequências substitucionais. Elas são caracterizadas pela natureza de seus espectros de Fourier, que pode ser do tipo dense purê point (sequência de Fibonacci), singular continuous (sequências de Thue-Morse e duplo-período) e absolutely continuous ( sequência de Rudin-Shapiro). Com o objetivo de estudar o espectro de polariton de plasmon, usamos um conveniente modelo teórico baseado no tratamento da matriz-transferência, com as camadas caracterizadas por uma função dielétrica dependente da frequência, incluindo efeitos de retardamento. Encontramos um espectro fractal caracterizado por uma lei de potência para a distribuição de bandas em cada tipo de estrutura quasi-periódica. Para a propagação das ondas de luz em multicamadas dielétricas, os coeficientes de transmissão são derivados através da determinação da matriz-transferência óptica. Uma comparação entre a incidência oblíqua e a incidência normal, nos mostra comportamentos bastante diferentes do espectro de transmitância para um intervalo particular de frequência. No caso da incidência normal, apresentamos resultados numéricos que ilustram o aspecto auto-similar destes espectros, assim como mostram suas impressões digitais ópticas que são determinadas através dos mapas de retorno de seus coeficientes de transmissão. Finalmente, investigamos também as propriedades multifractais destes espectros (polariton de plasmons e ondes de luz)Tese Propagação de danos no modelo de ising em redes de bravais e em fractais(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 1999-08-06) Alves, Carlos Argolo Pereira; Mariz, Ananias Monteiro; ; http://lattes.cnpq.br/7218040405934056; ; http://lattes.cnpq.br/2801524874618932; Souza, Ezequiel Silva de; ; Lucena, Liacir dos Santos; ; http://lattes.cnpq.br/7151949476055522; Souza, Adauto José Ferreira de; ; http://lattes.cnpq.br/7610794158708115; Lyra, Marcelo Leite; ; http://lattes.cnpq.br/0907001903528428Neste trabalho estudamos, através de simulações computacionais de Monte Carlo, várias propriedades que caracterizam a propagação de danos no modelo de Ising, definido em redes de Bravais (quadrada e triangular) e na junta de Sierpinski (que é um arranjo fractal). Inicialmente, investigamos o modelo antiferromagnético na rede triangular com campo magnético uniforme, através da dinâmica de Gláuber; a fronteira crítica caótica-congelada que obtivemos coincide, dentro dos limites de precisão numérica, com a fronteira paramagnética-ferromagnética da transição estática. A seguir, estudamos o modelo ferromagnético na junta de Sierpinski, por meio da dinâmica de heat-bath; mostramos que existem dois tempos que caracterizam a relaxação do dano: um deles satisfaz à teoria de escala generalizada proposta por Henley (expoente crítico z ~ A/T, para baixas temperaturas) enquanto o outro tempo não obedece nenhuma das teorias de escala conhecidas. Finalmente, utilizamos métodos de análise de séries temporais para estudar o dano na dinâmica de Gláuber no modelo de Ising ferromagnético em rede quadrada: Obtivemos um expoente de Hurst que vale 0,5 em altas temperaturas e que cresce, tendendo para um valor 1, à medida que T se aproxima de To, que é a temperatura que separa as fases caótica e congeladaTese Espectro das ondas de spin lineares e não-lineares em multicamadas magnéticas anisotrópicas(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 1999-10-29) Anselmo, Dory Hélio Aires de Lima; Albuquerque, Eudenilson Lins de; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783172H5; ; http://lattes.cnpq.br/0554474279738500; Lucena, Liacir dos Santos; ; http://lattes.cnpq.br/7151949476055522; Silva, Luciano Rodrigues da; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783310Y1; Muniz, Roberto Bechara; ; http://lattes.cnpq.br/5601107886236184; Freire, Valder Nogueira; ; http://lattes.cnpq.br/8647922327100953Apresentamos um estudo teórico sobre ondas de spin em diferentes regimes magnéticos, que se propagam em materiais cristalinos e super-redes ferromagnéticas e antiferromagnéticas. Nosso trabalho se concentra na descrição dos modos de superfície e volume das ondas de spin que se propagam em tais estruturas, através do emprego de técnicas de matriz-transferência, segunda quantização e funções de Green. Também apresentamos uma extensão de trabalhos anteriores, baseados somente no método matricial. O aspectro das ondas de spin no regime de troca (exchange) é estudado através da resolução da equação de movimento na representação de Heisemberg da mecânica quântica para operadores de spin. Técnicas matriciais são aplicadas para o estudo dos magnons no citado regime em materiais ferromagnéticos, antiferromagnéticos e que apresentam metamagnetismo. Nosso Hamiltoniano é composto de termos Zeeman, de troca, e quando se aplicar o caso, de anisotropias uniaxial e não-uniaxial. Uma componente não-uniaxial no Hamiltoniano produz complicações matemáticas na equação de movimento resultante. As matrizes de spin que seriam bloco0-diagonais apresentam termos na forma de blocos fora da diagonal neste caso. Os parâmetros físicos principais considerados são o spin médio S, o campo magnético externo Ho aplicado (que pode ter uma orientação arbitrária), a constante de acoplamento (no caso de regime de troca) e a função permeabilidade (no regime magnetostático). Também descrevemos o comportamento das ondas de spin em super-redes quasiperiódicas, apresentando os aspectros de dispersão no regime magnetostático. Definimos como construir tais estruturas a partir dos blocos constituintes não periódicos. Com o crescente desenvolvimento de métodos de crescimento de super-redes e sistenmas de multi-camadas, foi possível crescer tais estruturas, tais como GaAs-AlAa e Mo-V. Técnicas experimentais, incluindo espalhamento de raios-X e Raman, podem ser aplicadas para a verificação de nossos resultados. Finalmente, apresentamos possíveis extensões para nossa teoria, incluindo o estudo do comportamento fractal das soluçõesTese Propriedades magnéticas de multicamadas e filmes finos quasiperiódicos(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 1999-11-05) Bezerra, Claudionor Gomes; Albuquerque, Eudenilson Lins de; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783172H5; ; http://lattes.cnpq.br/5085046065890176; Mariz, Ananias Monteiro; ; http://lattes.cnpq.br/7218040405934056; Carriço, Artur da Silva; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4787041Z8; Costa, Antonio Azevedo da; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781104J7; Castro, José D\'albuquerque e; ; http://lattes.cnpq.br/7421917920039219Neste trabalho investigamos estruturas magnéticas que apresentam as chamadas desordens determinísticas. Especificamente, sistemas de super-redes magnéticas e filmes finos magnéticos que são construídos obedecendo às sequências quasi periódicas de Fibonacci, período duplo, Thue-Morse e Rudin-Shapiro. O principal interesse de nosso estudo foi investigar o efeito da quasiperiodicidade nas propriedades físicas dos sistemas citados acima. No caso das super-redes magnéticas quasiperiódicas , mostramos o efeito da quasiperiodicidade nas bandas de volume através do espectro de ondas de spin. Entre estes efeitos destacamos: (i) a localização das bandas de volume que, no limite de altas gerações das várias sequências, se tornam conjuntos de Cantor; (ii) as leis de escala entre a largura total das bandas de volume e o número de camadas que compõem a célula unitária; e (iii) o comportamento multifractal das bandas de volume evidenciado pelo aspectro de singularidades f (α) . No caso dos filmes finos magnéticos quasiperiódicos, podemos destacar dois efeitos: (i) o surgimento de novas fases magnéticas que não estão presentes quando o arranjo é periódico; e (ii) a dependência da autosimilaridade das curvas de magnetoresistência na intensidade relativa do acoplamento biquadrático. Neste último ponto em particular, o padrão autosimilar da magnetoresistência, no que chamamos válvulas de spin quasiperiódicas, origina patamares definidos de magnetoresistência que podem ser de interesse tecnológico em sistemas de leitura e gravação magnéticosTese Efeitos de acoplamentos biquadráticos e campos aleatórios em vidros de spins(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2000-01-14) Araújo, João Medeiros de; Costa, Francisco Alexandre da; ; http://lattes.cnpq.br/5307397723573993; ; http://lattes.cnpq.br/3061734732654188; Mariz, Ananias Monteiro; ; http://lattes.cnpq.br/7218040405934056; Nobre, Fernando Dantas; ; http://lattes.cnpq.br/2007917360087831; Yokoi, Carlos Seihiti Orii; ; http://lattes.cnpq.br/5162520733303284; Almeida, Jairo Rolim Lopes de; ; http://lattes.cnpq.br/7284089296377200Nesse trabalho estudamos os efeitos de acoplamentos biquadráticos e campos aleatórios em vidros de spins utilizando o método das réplicas. O efeito do acoplamento biquadrático aleatório é estudado em um vidro de spins com spin 1 em duas situações diferentes: no caso onde as interações são entre pares de spins e no caso onde a interação ocorre entre p spins no limite p > oo. Ambos os acoplamen¬tos (vidro de spins e biquadrático) têm distribuição de probabilidades gaussianas com média zero. Para interações entre pares de spins a solução com simetria entre réplicas fornece as fases paramagnética e vidro de spins separadas por uma linha de transições contínuas. A análise de estabilidade da solução com simetria entre réplicas fornece, além da instabilidade usual associada com o ordenamento vidro de spins, uma nova fase devido ao acoplamento biquadrático entre os spins. Para o caso p = oo, a solução com simetria entre réplicas fornece apenas duas fases, marginalmente estáveis com relação à análise de estabilidade de de Almeida e Thouless. Entretanto, uma dessas fases apresenta entropia negativa a baixas temperaturas. Implementamos também um passo de quebra de sime¬tria nos parâmetros vidros de spins e vidro quadrupolar e obtivemos o diagrama de fases correto, incluindo a fase vidro de spins. Nesse caso, todas as transições são de primeira ordem e as três fases coexistem em um ponto triplo. Os efeitos de campos aleatórios são estudados no modelo de Sherrington-Kirkpatrick, onde consideramos um campo aleatório com distribuição de probabilidades trimodal {P(hi) = p+ô(hi - h0) +poÔ(h0) +p-6(hi + ho))- Mostramos que para valores convenientes de po e h0, a fronteira ferromagnética pode apresentar transições de primeira ordem e pontos tricríticos a temperaturas finitas. Verificamos que as transições de primeira ordem estão diretamente relacionadas com a diluição do campo: as extensões dessas transições são reduzidas quando aumentamos o valor de po- De fato, o valor pl acima do qual todas as transições são contínuas é calculado analiticamente. Fizemos também a análise de es¬tabilidade da solução com simetria entre réplicas e determinamos as regiões de validade desta soluçãoTese Estudo de propriedades críticas em sistemas complexos: método de procura automática em sistemas tipo Ising e percolação de longo alcance(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2000-03-24) Fulco, Umberto Laino; Silva, Luciano Rodrigues da; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783310Y1; ; http://lattes.cnpq.br/9579151361576173; Lucena, Liacir dos Santos; ; http://lattes.cnpq.br/7151949476055522; Nobre, Fernando Dantas; ; http://lattes.cnpq.br/2007917360087831; Mohan, Madras Viswanathan Gandhi; ; http://lattes.cnpq.br/1995273890709490Através da nova técnica de Busca Automática de parâmetros de ordem e propriedades críticas, estudamos vários sistemas físicos conhecidos, com o intuito de testar a eficiência desta técnica, a fim de aplicá-la para. sistemas complexos em geral. O Método de Busca Automática (MBA) é desenvolvido em combinação com o Método de Simulação de Monte Carlo e este por sua vez se utiliza de uma determinada dinâmica para. fazer o sistema evoluir com o tempo. Nos problemas que tratamos, utilizamos as dinâmicas de Metropolis e de Gláuber, que produzem resultados essencialmente equiva¬lentes. Fazemos uma breve revisão das transições de fase e fenômenos críticos. Descrevemos o MBA e comentamos alguns trabalhos onde a. aplicação deste método já obteve sucesso. Aplicamos o MBA para o modelo de Ising ferromagnético. Calculamos as fronteiras críticas e o expoente fl da magnetização em várias redes geométricas e várias dimensões espaciais. Aplicamos também o MBA para o modelo de Ising ferromagnético em uma rede quadrada com diluição de sítios. Calculamos as fronteiras críticas, o expoente 0 e o expoente 7 da susceptibilidade. O MBA calcula simultaneamente os expoentes (5 e 7. Verificamos que a. classe de universalidade do sistema não é alterada quando se introduz diluição. Estudamos o problema, da. percolação de ligações de longo alcance na cadeia linear diluída. Discutimos questões de extensividade e não extensividade inerentes à sistemas com interações de longo alcance. Finalmente, apresentamos nossas conclusões e possíveis extensões deste trabalhoTese Teoria cinética não extensiva: efeitos físicos em gases e plasmas(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2000-06-02) Silva Junior, Raimundo; Lima, José Ademir Sales de; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4787078Z7; ; http://lattes.cnpq.br/2680905746363331; Silva, Luciano Rodrigues da; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783310Y1; Santos, Janilo; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4763288H3; Bezerra, Valdir Barbosa; ; http://lattes.cnpq.br/1945428104771588; Mohan, Madras Viswanathan Gandhi; ; http://lattes.cnpq.br/1995273890709490A teoria cinética padrão para um gás diluído não relativístico, é generalizada no espírito da distribuição estatística não-extensiva introduzida por Tsallis. O novo formalismo depende de um parâmetro arbitrário q medindo o grau de não extensividade do sistema. No limite q = 1, a teoria extensiva de Maxwell-Boltzmann é recuperada. Iniciando com uma dedução puramente cinética da q-distribuição de velocidades, o teorema-H de Boltzmann é generalizado para incluir a possibilidade de efeitos não extensivos fora de equilíbrio. Com base nesse estudo, demonstramos que a q-distribuição de Tsallis é uma condição necessária e suficiente para o equilíbrio termodinâmico no regime não extensivo. Um resultado que segue naturalmente da equação de transporte generalizada e do novo teorema. Duas aplicações dos efeitos não-extensivos são consideradas. Expressões analíticas são obtidas para o q-alargamento Doppler das linhas espectrais de um gás excitado e também para as relações de dispersão descrevendo as oscilações eletrostáticas num plasma eletrônico diluído. No segundo caso, uma comparação com os resultados experimentais sugere fortemente uma distribuição de Tsallis com parâmetro q < 1. Um estudo complementar está relacionado com a termodinâmica de um fluido imperfeito relativístico. Utilizando a termodinâmica fora de equilíbrio, nós calculamos como as variáveis primárias básicas: o tensor de energia-momento, o fluxo de partículas e o de entropia dependem dos mais variados processos dissipativos. A taxa de variação da temperatura do fluido em movimento é obtida, e as formulações de Eckart e Landau-Lifshitz são recuperadas como casos particularesTese Os Polímeros como Sistemas Complexos(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2001-04-11) Rêgo, Hênio Henrique Aragao; Lucena, Liacir dos Santos; ; http://lattes.cnpq.br/7151949476055522; ; http://lattes.cnpq.br/3002951945786094; Silva, Luciano Rodrigues da; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783310Y1; Mohan, Madras Viswanathan Gandhi; ; http://lattes.cnpq.br/1995273890709490; Albuquerque, Eudenilson Lins de; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783172H5Neste trabalho, através de simulações computacionais, identificamos os fenômenos físicos associados ao crescimento e a dinâmica de polímeros como sistemas complexos exibindo comportamentos não linearidades, caos, criticalidade auto-organizada, entre outros. No primeiro capítulo, iniciamos com uma breve introdução onde descrevemos alguns conceitos básicos importantes ao entendimento do nosso trabalho. O capítulo 2 consiste na descrição do nosso estudo da distribuição de segmentos num polímero ramificado. Baseado em cálculos semelhantes aos usados em cadeias poliméricas lineares, utilizamos o modelo de crescimento para polímeros ramificados (Branched Polymer Growth Model - BPGM) proposto por Lucena et al., e analisamos a distribuição de probabilidade dos monômeros num polímero ramificado em 2 dimensões, até então desconhecida. No capítulo seguinte estudamos a classe de universalidade dos polímeros ramificados gerados pelo BPGM. Utilizando simulações computacionais em 3 dimensões do modelo proposto por Lucena et al., calculamos algumas dimensões críticas (dimensões fractal, mínima e química) para tentar elucidar a questão da classe de universalidade. Ainda neste Capítulo, descrevemos um novo modelo para a simulação de polímeros ramificados que foi por nós desenvolvido de modo a poupar esforço computacional. Em seguida, no capítulo 4 estudamos o comportamento caótico do crescimento de polímeros gerados pelo BPGM. Partimos de polímeros criticamente organizados e utilizamos uma técnica muito semelhante aquela usada em transições de fase em Modelos de Ising para estudar propagação de danos chamada de Distância de Hamming. Vimos que a distância de Hamming para o caso dos polímeros ramificados se comporta como uma lei de potência, indicando um caráter não-extensivo na dinâmica de crescimento. No Capítulo 5 analisamos o movimento molecular de cadeias poliméricas na presença de obstáculos e de gradientes de potenciais. Usamos um modelo generalizado de reptação para estudar a difusão de polímeros lineares em meios desordenados. Investigamos a evolução temporal destas cadeias em redes quadradas e medimos os tempos característicos de transporte t. Finalizamos esta dissertação com um capítulo contendo a conclusão geral denoss o trabalho (Capítulo 6), mais dois apêndices (Apêndices A e B) contendo a fenomenologia básica para alguns conceitos que utilizaremos ao longo desta tese (Fractais e Percolação respectivamente) e um terceiro e ´ultimo apêndice (Apêndice C) contendo uma descrição de um programa de computador para simular o crescimentos de polímeros ramificados em uma rede quadradaTese Lítio e parâmetros orbitais em sistemas binários com componentes evoluídas(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2001-05-31) Costa, João da Mata; Medeiros, José Renan de; ; http://lattes.cnpq.br/9151590034650501; ; http://lattes.cnpq.br/5512601962506712; Carvalho Filho, Joel Câmara de; ; http://lattes.cnpq.br/4585335971279853; Maia, Márcio Roberto Garcia; ; http://lattes.cnpq.br/4770731765905643; Roberty, Heloísa Maria Boechat; ; http://lattes.cnpq.br/2517772822853681; Silva, Lício da; ; http://lattes.cnpq.br/2006955162455558Uma propriedade bem estabelecida das estrelas evoluídas simples, é o decréscimo da rotação e da abundância de lítio com a temperatura efetiva ao longo de uma mesma seqüência evolucionária. Tal propriedade indica, assim, que rotação e conteúdo de lítio diminuem com a idade da estrela. Entretanto, pouco é conhecido sobre o comportamento da rotação e da abundâncias do lítio em sistemas binários com componente evoluída, em particular, dos efeitos da interação gravitacional entre os componentes do sistema sobre a evolução da rotação e abundâncias superficiais do lítio. Será que tal interação gravitacional, que na realidade se traduz por marés gravitacionais, afeta os processos de diluição convectiva nas estrelas do sistema? É com o objetivo de analisarmos estas questões que se insere o presente trabalho. Neste intuito, realizamos um amplo programa observacional com o telescópio GAT de 1.44 m do European Southern Observatory (La Silla, Chile), para, através do espectrômetro CES, obtermos espectros de alta resolução na região espectral centrada no comprimento de onda da linha I do lítio, A6707.81À, de uma amostra com cerca de 100 sistemas binários espectroscopia» com componente evoluída, ao longo da região espectral F, G e K. Destes espectros, obtivemos as abundâncias do lítio que, combinadas com velocidade de rotação e parâmetros orbitais, nos ofereceram condições para o estudo dos efeitos da binaridade sobre a rotação e conteúdo de lítio. Como resultados principais, nosso trabalho mostra que, efetivamente, as marés gravitacionais afetam o comportamento da rotação e do conteúdo do lítio superficial em sistemas binários com componente do tipo gigante. Sistemas com períodos orbitais menores do que cerca de 100 dias e orbitas circulares ou aproximadamente circulares, apresentam rotações moderadas ou elevadas, em relação às estrelas gigantes simples de mesmo tipo espectral e os sistemas binários de mesma natureza com períodos maiores do que 100 dias. Tal fato resulta da sincronização entre os movimentos de rotação e orbital do sistema. Encontramos também que as abundâncias do lítio, nos sistemas binários com componente evoluída, apresentam o mesmo decréscimo gradual, em função da temperatura efetiva, exibido pelas estrelas simples. Não foram descobertos componentes dos sistemas binários ricas em lítio, diferentemente das estrelas simples. Um resultado marcante do presente trabalho é aquele que mostra que, nos sistemas binários sincronizados, os efeitos de diluição convectiva são menos efetivos do que nos sistemas binários não sincronizados. Para sistemas com períodos orbitais menores do que cerca de 100 dias observa-se uma espécie de "zona de inibição": lais sistemas não exibem abundâncias de lítio menores do que um certo valor crítico, em torno de logA(Li) = 0,0. Diferentemente, os sistemas não sincronizados, aqueles com períodos orbitais maiores do que 100 dias, apresentam uma clara dispersão nos valores das abundâncias, entre logA(Li)= -2.0 e logA(Li)= 1.5. Também mostraremos que, seguindo a mesma tendência das estrelas gigantes simples, existe uma relação entre rotação e conteúdo de lítio, no sentido de que os sistemas binários com rotações mais elevadas são também aqueles que apresentam maiores abundâncias de lítioTese Efeitos interfaciais em heteroestruturas quânticas nô-abruptas: GaAs/ALxGa1-xAs(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2001-10-11) Ferreira, Eraldo Costa; Costa, José Alzamir Pereira da; ; http://lattes.cnpq.br/5592146590288686; ; http://lattes.cnpq.br/0123031854564981; Albuquerque, Eudenilson Lins de; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783172H5; Fulco, Paulo; ; http://lattes.cnpq.br/8531312845628389; Freire, José Alexander de King; ; http://lattes.cnpq.br/1082060511849513; Freire, Valder Nogueira; ; http://lattes.cnpq.br/8647922327100953Um minuncioso estudo das propriedades de confinamento em heterostructuras bidimensionais(poços quânticos) GaAs/AlxGa1_xAs, com interfaces graduais é realizado. Um modelo teórico que represente bem a variação da fração molar do alumínio nas interfaces, resultante do aparecimento de micro-rugosidades e ilhas durante os processos de crescimento e recozimento pós-crescimento da amostra, é elaborado. Vários perfis desta fração molar de alumínio nas interfaces são considerados. Soluções analíticas da equação de Schrodinger, na aproximação da massa efetiva constatne nas interfaces, resultando em equações transcendentais, que possibilitam a obtenção dos níveis de energia dos portadores, decorrentes do seu confinamento quântico, são apresentadas. Energias de ligação e de confinamento de excitons 2D, utilizando-se um método analítico e numerérico e a aproximação do potencial efetivo, são também calculadas. Resultados numéricos para os níveis de energia dos portadores e para as energias de ligação e de confinamento dos excitons 2D, em poços quânticos GaAs/Al0.35Ga0.65As não-abruptos, sem e com a presença de campo elétrico aplicado para vários perfis interfaciais da fração de molar, são mostrados. Para a obtenção desses resultados, faz-se uso do método dos degraus múltiplos e da técnica da matriz de transferência, e adota-se, como operador de energia cinética, o de Ben-Daniel e Duque para uma massa efetiva dependente da posição. Conclui-se que um modelo que leva em conta a existência de interfaces não-abruptas e seus diversos perfis é indispensável para uma melhor descrição das propriedades opto-eletrônicas de poços quânticos GaAs/AlxGa1-xAs, enquanto que a aproximação das interfaces abruptas apresenta-se bastante limitadaTese Vidros de spins de Ashkin-Teller com interações entre p-spins(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2003-08-08) Queiroz Júnior, Idalmir de Souza; Costa, Francisco Alexandre da; ; http://lattes.cnpq.br/5307397723573993; ; http://lattes.cnpq.br/8047604543096116; Nobre, Fernando Dantas; ; http://lattes.cnpq.br/2007917360087831; Mariz, Ananias Monteiro; ; http://lattes.cnpq.br/7218040405934056; Silva, Luciano Rodrigues da; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783310Y1; Silva Júnior, Eronildes F. da; ; Lyra, Marcelo Leite; ; http://lattes.cnpq.br/0907001903528428Neste trabalho, estudamos um modelo para sistemas desordenados do tipo vidros de spins consistindo de uma generalização do modelo com interações entre p-spins, introduzindo inicialmente por Derrida, além disso possui três termos de acoplamentos tipo modelo de Ashkin-Teller. Quando p=2 nosso modelo reproduz o Hamiltoniano de vidro de spins de Ashkin-Teller. Um dos efeitos levados em conta nesse estudo é a existência de certos tipos de correlações entre os acoplamentos. Esse fato o diferencia do modelo básico de Derrida. No presente trabalho utilizamos duas abordagens para determinar o diagrama de fases do modelo considerado. Em primeiro lugar usamos o método das réplicas, considerando inicialmente o caso onde não existem corelações entre tipos distintos de acoplamentos. Nesta abordagem determinamos o diagrama de fases adotando a solução com simetria entre réplicas e discutimos a estabilidade desta solução à luz da análise pioneira de Almeida-Thouless. Verificamos que há necessidade de usar uma procedimento de quebra de simetria entre réplicas, o que nos leva ao diagrama de fases completo do modelo. Também consideramos duas variantes do modelo, onde são introduzidas correlações entre os acoplamentos. Mostramos que o tratamento de réplicas para esses casos reproduz os resultados obtidos para o modelo sem correlações. Posteriormente usamos o procedimento de Derrida para estudar o modelo considerado no limite p->oo. Neste limite mostramos que o modelo original e as duas variantes consideradas anteriormente levam a um só modelo de energias aleatórias. Utilizando o ensemble microcanônico recuperamos os resultados obtidos pelo método das réplicasTese Estudos de modelos Estocásticos: processo de contato, séries aleatórias e processos difusivos(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2005-02-25) Silva Filho, Paulo Cavalcante da; Silva, Luciano Rodrigues da; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783310Y1; ; http://lattes.cnpq.br/9835716071996289; Lucena, Liacir dos Santos; ; http://lattes.cnpq.br/7151949476055522; Corso, Gilberto; ; http://lattes.cnpq.br/0274040885278760; Lenzi, Ervin Kaminski; ; http://lattes.cnpq.br/9644741302334554; Dickman, Ronald; ; http://lattes.cnpq.br/0484982277336205; Lyra, Marcelo Leite; ; http://lattes.cnpq.br/0907001903528428Neste trabalho, apresentamos algumas contribuições científicas ao estudo de modelos estocásticos: processo de contato, séries aleatórias e processos difusivos.Inicialmente, usaremos o método de busca automática (MBA) para estudar as propriedades críticas do processo de contato, o qual apresenta transição de fases de não-equilíbrio. O processo de contato pode ser visto como um modelo para a propagação de uma epidemia simples tendo sido introduzido por T. E. Harris (em 1974), como um modelo de propagação de epidemia sem tempo de imunização. Neste contexto, tratamos este problema de uma forma simplificada, quando o indivíduo infectado é curado, com taxa de cura λ, torna-se suscetível novamente a re-infecção. Asiim este sistema é chamado de SIS: suscetível-infectado-suscetível. Em seguida, usando o método de monte Carlo, trataremos deste problema com a inclusão de tempo, isto é, em dois casos particulares: tempo de enfermidade e tempo de imunidade. No primeiro caso, um indivíduo infectado, com taxa de contaminação λe, permanece neste estado por um tempo de enfermidade tc para depois tornar-se sadio espontaneamente. No segundo caso, um indivíduo que foi curado, com taxa de cura λ, permanece neste estado por um tempo de imunização ti para depois tornar-se suscetível. Assim, estudamos a evolução crítica do sistema quando incluímos, em casos distintos, tempo de enfermidade e tempo de imunização, sendo analisado o com´portamento do sistema para tempos longos. Concluímos esta parte estudando MBA no contexto da criticalidade auto-organizada (CAO), fazendo uso do modelo do processo de contato. Deste modo, a série temporal da taxa de cura λ, na região crítica, é analisada usando duas técnicas complementares da mecânica estatística: análise de Fourier c DFA Detrended Fluctuation Analysis. Também apresentamos uma análise de Histograma. No estudo de séries aleatórias temporais obtidas a partir de sinais de áudio, analisamos nove (9) gêneros musicais: forró, tecno-dance, música popular brasileira (MPB), rock and roll, jazz, música javanesa, new age, música indiana e música clássica. As séries temporais são analisadas usando as técnicas: análise de Fourier, DFA (modificado) e análise de Histograma, que medem o grau de complexidade do sinal em estudo. No último trabalho desta tese, apresentamos uma breve revisão no estudo de processos difusivos abrangendo a equação de difusão usual (obtida pela lei de Fick), o movimento browniano, a equação de Lagevin, a equação de Fokker-Planck no contexto de difusão, e estendemos nossa discussão aos processos difusivos anômalos. Neste contexto, analisamos a equação de Fokker-Planck não linear multidimensional num meio anisotrópico, obtendo suas soluções estacionárias e as dependentes do tempo, para várias situações físicas. Por último, investigamos os efeitos transversais induzidos por uma força externa aplicada ao sistema. Também conectamos as soluções achadas aqui com a distribuição que emerge da estatística não extensiva de Constantino Tsallis. Finalmente, apresentamos nossas conclusões e possíveis extensões desta teseTese Função de distribuição generalizada aplicada à velocidade de rotação estelar(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2006-01-25) Soares, Bráulio Batista; Medeiros, José Renan de; ; http://lattes.cnpq.br/9151590034650501; ; http://lattes.cnpq.br/8875171330114773; Miranda, Antônio Carlos da Silva; ; http://lattes.cnpq.br/3236324734090101; Carvalho Filho, Joel Câmara de; ; http://lattes.cnpq.br/4585335971279853; Nascimento Júnior, José Dias do; ; http://lattes.cnpq.br/5498036360601584No presente estudo nós usamos uma lei de distribuição da entropia maximizada de Tsallis para ajustar a distribuição observada das medidas de velocidade rotacional projetada de estrelas no aglomerado aberto das Plêiades e numa amostra de estrelas subgigantes. Essa nova função de distribuição, que generaliza a distribuição de Maxwell-Boltzmann, é derivada a partir generalização de não extensividade da entropia de Boltzmann-Gibbs. Nós apresentamos, também, uma comparação entre os resultados da distribuição generalizada e a lei Maxwelliana, e mostramos que a distribuição generalizada se ajusta mais precisamente aos dados observacionais. Além disso, apresentamos uma comparação entre os valores de q, da distribuição generalizada, determinados para a distribuição de V sin i das estrelas da seqüência principal (Plêiades) e os valores determinados para a distribuição observada das estrelas evoluídas (subgigantes). Observamos uma correlação entre os valores de q e o estágio de evolução estelar, para uma determinada faixa de massa estelar.Tese Criação da matéria em cosmologias com velocidade da luz variável e eletrônico não-linear(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2006-07-07) Câmara Neto, Calistrato Soares da; Carvalho Filho, Joel Câmara de; ; http://lattes.cnpq.br/4585335971279853; ; http://lattes.cnpq.br/7506152108868698; Lima, José Ademir Sales de; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4787078Z7; Alcaniz, Jailson Souza de; ; http://lattes.cnpq.br/4351190607357917; Maia, Márcio Roberto Garcia; ; http://lattes.cnpq.br/4770731765905643; Santos, Janilo; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4763288H3Neste trabalho, nós obtemos as soluções cosmológicas e investigamos a termodinâmica da criação de matéria em dois contextos diferentes. No primeiro, nós propomos um modelo cosmológico com a velocidade da luz c variando com o tempo. Nós consideramos duas dependências temporais diferentes para c em um universo plano de Friedmann-Robertson-Walker (FRW). Nós escrevemos a lei da conservação da energia que surge das equações de Einstein e estudamos como as partículas são criadas quando c decresce com o tempo cósmico. A variação de c é acoplada a um termo cosmológico Λ e soluções singulares e não-singulares são possíveis. Nós calculamos a taxa de criaão adiabática de partículas e o número total de partculas como função do tempo e encontramos os vínculos impostos pela segunda lei da termodinâmica sobre esses modelos. No segundo cenário, nós estudamos a não-linearidade da eletrodinâmica como uma fonte de criação de matéria em modelos cosmológicos com geometria de FRW. Nós escrevemos a lei de conservação da energia obtida a partir das equações de Einstein com termo cosmológico A, resolvemos as equações de campo e estudamos como as partículas são criadas quando o campo magnético B muda com a época cósmica. Nós obtemos soluções para a taxa de criação adiabática de partículas, o número total de partículas e o fator de escala como uma função do tempo em três casos: Λ = 0, Λ = constante e Λ / H2 (termo cosmológico proporcional ao parâmetro de Hubble). Em todos os casos, a segunda lei da termodinâmica impõe que o universo não está em contração (H ≥ 0). As primeiras duas soluções são não-singulares e exibem períodos in acionários. O terceiro caso permite universos sempre in acionários para um termo cosmológico suficientemente grandeTese Aplicações da teoria da percolação à modelagem e simulação de reservatórios de petróleo(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2006-09-06) Pereira, Marcelo Gomes; Lucena, Liacir dos Santos; Corso, Gilberto; ; http://lattes.cnpq.br/0274040885278760; ; http://lattes.cnpq.br/7151949476055522; ; http://lattes.cnpq.br/8115277730238592; Silva, Luciano Rodrigues da; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783310Y1; Freitas, Joaquim Elias de; ; http://lattes.cnpq.br/6051109030233375; Lyra, Marcelo Leite; ; http://lattes.cnpq.br/0907001903528428; Dickman, Ronald; ; http://lattes.cnpq.br/0484982277336205Nesta tese estudamos alguns problemas relacionados a reservatórios de petróleo usando métodos e conceitos da Física Estatística. A tese pode ser dividida em duas partes. A primeira apresenta um estudo do problema de percolação em um suporte multifractal aleatório motivado por sua potencial aplicação na modelagem de reservatórios de petróleo. Desenvolvemos uma rede heterogênea e anisotrópica que segue uma distribuição multifractal aleatória das áreas de seus sítios. Em seguida, determinamos o limiar de percolação nessa rede, a dimensão fractal do aglomerado percolante e os expoentes críticos ß e v. Na segunda parte, propomos uma sistemática alternativa de modelagem e simulação de reservatórios de petróleo. Introduzimos um modelamento estatístico baseado em uma formulação estocástica da Lei de Darcy. Nele a distribuição de permeabilidades no reservatório equivale localmente ao modelo básico de percolação por ligaçõesTese Processos difusivos generalizados(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2006-11-03) Assis Júnior, Pedro Carlos de; Silva, Luciano Rodrigues da; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783310Y1; ; http://lattes.cnpq.br/1991495643298837; Albuquerque, Eudenilson Lins de; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783172H5; Costa, Francisco Alexandre da; ; http://lattes.cnpq.br/5307397723573993; Lucena, Liacir dos Santos; ; http://lattes.cnpq.br/7151949476055522; Silva Filho, Paulo Cavalcante da; ; http://lattes.cnpq.br/9835716071996289Investigamos varias equações de difusão que estende o caso usual quando consideramos a presença de termos não lineares ou efeitos de memória no termo difusivo. Também consideramos um coeficiente de difusão com dependência espacial e temporal. Para estas equações obtemos uma nova classe de soluções e estudamos a conexão delas com o processo difusivo Anômalo. Inicialmente, é incorporado um coeficiente de difusão com dependência espacial e temporal, numa., equação de difusão não linear. A solução desta equação estende a solução usual e pode ser expressa em termos das funções, q exponenciais e q-logarítimicas, presentes no contexto da termoestatística generalizada (formalismo de Tsallis). Em seguida, consideramos uma força externa não linear. Para este caso as soluções também podem ser expressa..,,> em termos das funções q exponenciais e q-Iogarítimicas. Contudo, fazendo uma escolha adequada, da força externa não linear, podemos ter um comportamento exponencial, sugerindo uma conexão com a termoestatística usual. Este fato, também nos revela que estas soluções podem sofrer uma relaxação anômala e atingir um estado de equilíbrio do tipo Boltzrnann-Gibbs. Em seguida, investigamos uma equação de difusão não markoviana linear que possui um kernel que leva a dinâmica do processo difusivo. Particularmente, a nossa escolha na primeira etapa mistura tanto o comportamento usual quanto o comportamento obtido através de uma equação que emprega derivadas fracionárias. Os resultados obtidos, neste contexto, pensando no formalismo de caminhantes aleatórios, correspondem a uma mudança na distribuição do tempo de espera entre saltos. Tais modificações influenciaram diretamente as soluções que passaram a ser expressas em termos das funções de Mittag-Leffler ou H de Fox. Neste sentido, o segundo momento associado a estas distribuições, nos levou a obter um alargamento da distribuição de urna forma anômala, diferente do caso usual que é linear com o tempoTese Desenvolvimento e caracterização de dispositivos para reposição de filmes finos por descarga em cátodo oco(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2006-12-15) Araújo, Francisco Odolberto de; Alves Júnior, Clodomiro; ; http://lattes.cnpq.br/7441669258580942; ; Petraconi Filho, Gilberto; ; http://lattes.cnpq.br/9186923914430935; Costa, José Alzamir Pereira da; ; http://lattes.cnpq.br/5592146590288686; Carriço, Artur da Silva; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4787041Z8; Santos, Janilo; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4763288H3Filmes finos de TiO2 foram depositados sobre substrato de silício usando descarga em cátodo oco. A presente técnica foi usada como alternativa a outras técnicas como solgel, PECVD, dip-coating e magnetron sputtering. O sistema desenvolvido apresenta uma configuração de cátodo oco cilíndrico polarizado com tensão DC variando entre 0 e 1200V e corrente de até 1 A. Um jato de plasma de Ar + O2, extrai átomos do mesmo, que são em seguida depositados sobre um substrato frontalmente posicionado. As amostras são posicionadas a distâncias do cátodo variando entre 10 e 50 mm. Foram investigadas os parâmetros do plasma e sua influência sobre as propriedades dos filmes depositados. Os parâmetros de trabalho para deposição de TiO2 foram 20sccm de fluxo da mistura Ar/O2 com percentuais de oxigênio variando entre 0 -30%, pressão de trabalho 10-3 mbar e tempos de deposição de 10 -60 minutos. As amostras foram caracterizadas por microscopia eletrônica de varredura e microscopia de força atômica para verificar sua uniformidade e morfologia e por difração de raios-x para análise qualitativa das fases presentes nos filmes. Neste trabalho também é apresentado um novo dispositivo, denominado gaiola ionizante, derivada da nitretação a plasma em tela ativa (ASPN), mas baseado no efeito de cátodo oco, recentemente desenvolvido. Neste processo as amostras são envolvidas por uma gaiola, na qual é aplicada a diferença de potencial, permanecendo em potencial flutuante, sendo tratadas numa região livre da influência do campo elétrico por um plasma reativo, operando em regime de cátodo oco. Dessa forma foram obtidas camadas uniformes em todas as amostras e eliminados defeitos como o efeito de borda