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The Grüneisen ratio $Γ$, i.e., the singular part of the ratio of thermal expansion to the specific heat, has been broadly employed to explore both finite-$T$ and quantum critical points (QCPs). For a genuine quantum phase transition (QPT), thermal fluctuations are absent and thus the thermodynamic $Γ$ cannot be employed. We propose a quantum analogue to $Γ$ that computes entanglement as a function of a tuning parameter and show that QPTs take place only for quadratic non-diagonal Hamiltonians. We showcase our approach using the quantum 1D Ising model with transverse field and Kane's quantum computer. The slowing down of the dynamics and thus the ``creation of mass'' close to any QCP/QPT is also discussed., 5 pages, 3 figures, comments are wellcome!

Neural cells cultures from human embryo brain of 9° - 11°W gestational age have been used to study ERα (Estrogens Receptor α) and to perform toxicity test for Mitomycin C and Methotrexate. Histochemical confirmation of cellular neuronal phenotype was based on histochemical evidence of NSE (Neuron Specific Enolase).The detection of ERα in neuronal cells was performed with a rabbit Monoclonal Antibody. ERα was absent both on neurons grown in vitro and on tissue brain specimens. This finding is apparently in contrast with the positive immunoreactivity of ERα and ERβ reported by other Authors on foetal and adult CNS (Central Nervous System). The absence of nuclear ERα on neurons in culture and in brain tissue specimens in our experiment is not in contrast with the relevant physiologic role of estrogens on nervous central system, but it could be correlated to the embryonic period of life and could represent a protection of male brain from an undue estrogens imprinting. The mitomycin C, alkylation agent, has shown in our experiment a major neurotoxic and cytostatic power in comparison with methotrexate. Our conclusion is that human embryo neuronal culture in vitro is a powerful instrument for physiology and human therapy for cancer and neurodegenerative diseases.

We analyze the dynamics of a magnetic flux quantum (current vortex) trapped in a current-biased long planar elliptic annular Josephson tunnel junction. The system is modeled by a perturbed sine-Gordon equation that determines the spatial and temporal behavior of the phase difference across the tunnel barrier separating the two superconducting electrodes. In the absence of an external magnetic field the fluxon dynamics in an elliptic annulus does not differ from that of a circular annulus where the stationary fluxon speed merely is determined by the system losses. The interaction between the vortex magnetic moment and a spatially homogeneous in-plane magnetic field gives rise to a tunable periodic non-sinusoidal potential which is strongly dependent on the annulus aspect ratio. We study the escape of the vortex from a well in the tilted potential when the bias current exceeds the depinning current. The smallest depinning current as well as the lowest sensitivity of the annulus to the external field is achieved when the eccentricity is equal to -1. The presented extensive numerical results are in good agreement with the findings of the perturbative approach. We also probe the rectifying properties of an asymmetric potential implemented with an egg-shaped annulus formed by two semi-elliptic arcs., Comment: 17 pages, 9 figures

A superconducting magnetometers based on the magnetic field dependence of the Eck step voltage in long Josephson tunnel junctions (LJTJs) is demonstrated. The field to be measured is applied perpendicular to a continuous superconducting pickup loop. Wherever the loop has a narrow constriction, the density of the flux-restoring circulating currents will become relatively high and will locally create a magnetic field large enough to bring a biased LJTJ in the flux-flow state, i.e., at a finite voltage proportional to the field strength. This method allows the realization of a novel family of robust and general-purpose superconducting devices which, despite their simplicity, function as ultra-low-noise, wide-band and high-dynamics magnetometers. The performances of low-T$_c$ sensor prototypes, among which a highly linear voltage responsivity and a magnetic spectral density $S_B^{1/2}< 3\,fT/Hz^{1/2}$, promise to be competitive with those of the best superconducting quantum interference devices., 12 pages, 2 figures

Orientador: Guillermo Gerardo Cabrera Oyarzun Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física "Gleb Wataghin" Resumo: Propomos um modelamento fenomenológico baseado na teoria de Landau que descreve o comportamento termodinâmico das ondas de densidade de carga e spin nos planos antiferromagnéticos dos óxidos de alta Tc dopados. Uma das idéias correntes, refor. cada por medidas recentes de espalhamento de neutrons, é que o excesso de cargas introduzido pela dopagem se acumula sobre esses planos, levando ao aparecimento de uma superestrutura de carga não homogênea e incomensurável organizada em faixas. Partindo de argumentos de simetria, encontramos uma transição de comensurabilidade que separa a fase incompressível de baixa temperatura, onde as faixas são bem definidas, da fase de alta incomensurabilidade. O modelamento do problema com um parâmetro de ordem sobre magnetização alternada leva a uma distribuição estática de cargas na forma de multi-sólitons fracamente interagentes, no limiar de baixa temperatura e dopagem. Nessa região do diagrama de fase, as cargas se segregam fortemente na parede de Nèel entre os domínios antiferromagnéticos, formando picos de concentração de carga cuja densidade é praticamente independente da dopagem. Em seguida, introduzimos um segundo parâmetro de ordem diretamente relacionado à concentração de cargas, na fase de alta temperatura. O aumento da temperatura delocaliza a distribuição de impurezas. A solução, neste caso, adquire o aspecto de uma modulação suave e altamente incomensurável, em acordo com as observações experimentais Abstract: We propose a phenomenological model based on the Ginzburg-Landau theory of phase transitions, that describes the thermodynamic behavior of charge and spin density waves present in high-Tc doped antiferromagnets. One of the current ideas, supported by recent neutron scattering measurements, is that doping introduces charge excess that accumulates on the antiferromagnetic Cu - O planes, leading to a nonhomogeneous incommensurable phase of charged stripes. The Landau functional is constructed based on symmetry arguments, and we find a stripe commensurability transition that separates the low temperature incompressible phase from the high incommensurable one. Modeling the problem with a single order parameter for the staggered magnetization, leads to a soliton - like static charge distribution in the regime of low doping and temperature. In this region of the phase diagram, the charge strongly segregates into the Néel walls that appear between antiferromagnetic domains, producing charge density peaks whose amplitude is almost independent on doping concentration. Next, we introduce a second order parameter directly related to the charge distribution in the high temperature phase. By raising the temperature one delocalize this distribution. The solution obtained in this case, describes a highly incommensurable softh modulaton, in agreement with experimental observations Mestrado Física Mestre em Física

Orientador: Guillermo Gerardo Cabrera Oyarzun Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin Resumo: Neste trabalho analisamos o efeito do hopping de buracos sobre o brackground de interações antiferromagnéticas do Modelo 't - J', usando soluções analíticas exatas de pequenos aglomerados, que apesar de sofrerem fortes efeitos de tamanho, revelaram detalhes interessantes sobre a mudança de ordem magnética comumente descrita por tratementos de campo médio. O cluster de 4 sítios com um buraco mostrou 3 comportamentos deiferentes do estado fundamental: Uma fase antiferromagnética para t << J com ondas de carga, onde o buraco parece estar parado, não afetando a ordem magnética da cadeia de Haisenberg; outra para t ~ J que apresenta correlações ferro e antiferromagnéticas, o que pode ser o análogo da fase espiral obtida por campo médio, e finalmente para t >> J, obtivemos fortes correlações ferromagnéticas (spin total máximo) e ausência de ondas de carga, sendo que as flutuações quânticas impedem a saturação do momento magnético. Este comportamento limite caracteriza traços de uma transição metal-isolante a medida que a energia cinética dos buracos compete com as interações antiferromagnéicas Abstract: We study the effect of the hole hopping in a doped antiferromagnet described by 't-J' Model, using exact analytical solutions for small clusters. In spite of the small they reveal interesting details about the magnetic order, which is commonly describes Mean Field treatments. The 4-site cluster with one hole shows different behaviors for ground state: An antiferromagnetic phase t << J, with the presence of charge density waves, where the hole seems to be localized, not affecting the order of the Heisenberg chain; another regime for t ~ J that presents mixed ferro and antiferro correlations, in what may be the analog of the spiral phase obtained in Mean Field solutions; and finally for t >> J, we obtain strong ferromagnetic correlations (maximum spin) and no charge density waves, with quantum fluctuations precluding the saturation of the magnetic moment. This behavior shows traces of a metal-insulator transition as the hole kinetic energy compete with the antiferromagnetic interactions Mestrado Física Mestre em Física

Orientador: George Gershon Kleiman Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica "Gleb Wataghin" Resumo: Calculamos a probabilidade de ionizar ou neutralizar um átomo interagindo com uma superfície sólida. O Hamiltoniano de Anderson foi utilizado para a descrição da parte eletrônica do sistema átomo-superfície, e o movimento atômico foi tratado classicamente (aproximação de trajetória). Em particular, estudamos a influência da função D (¶ ), que combina potencial de interação e densidade de estados eletrônicos na superfície. Outros parâmetros importantes são as energias do nível de Fermi e do estado atômico e a trajetória do átomo. Os resultados mostram que a transferência de carga depende fortemente da forma de D (¶) Abstract: We have calculated the probability of ionizing or neutralizing an atom interacting with a solid surface. The Anderson Hamiltonian was used to describe the electronic part of the atom-surface system, and the atomic movement was treated classically (trajectory approximation). In particular, we have studied the inf1uence of the function D ( ¶ ) , a combination of interaction potential and density of electronic states in the surface. Others important parameters are the energies of the Fermi level and of the atomic state, and the atomic trajectory .The results show a strong dependence of the charge transfer on the shape of D( ¶ ) Mestrado Física Mestre em Física

Orientadores: Roberto Eugenio Lagos Monaco, Guillermo Gerardo Cabrera Oyarzun Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin Resumo: O Hamiltoniano do modelo de Anderson para duas impurezas é estudado via um desacoplamento das funções de Green. Neste caso resulta ser equivalente a aproximação de potencial coerente (CPA) que também, neste caso, coincide com a aproximação Hubbard-I. Consideram-se todos os termos de interação impureza-impureza, tanto os denominados termos de um corpo como os de dois corpos. Os parâmetros associados às interações mencionadas acima incluem: repulsão coulombiana intra e intersítio, hopping direto, hopping correlacionado e o termo de troca (exchange). Todos estes são modelados via orbitais atômicos de Slater, e neste caso se considera o modelo mais simples, o caso não degenerado, ou seja, um nível por impureza. Nesta modelagem, incluindo o metal hospedeiro, os parâmetros independentes resultam ser: a constante de hibridização eletrônica impureza-metal, o número de portadores do metal hospedeiro, o vetor de onda de Fermi associado ao mesmo, a largura dos orbitais atômicos das impurezas e a distância impureza-impureza. Para o caso particular de temperatura nula e no regime denominado de banda semicheia (a metade dos níveis das impurezas são preenchidos considerando os valores esperados) são calculadas as densidades espectrais (densidade de estados) associadas às impurezas, as funções de correlações de spin e carga, suscetibilidades magnéticas e de carga, e a energia de correlação associada as impurezas. Os resultados são discutidos no contexto dos modelos já a existentes na literatura, assim como os casos limites para os quais existem resultados exatos. Os resultados encontrados estão de acordo com os casos limites conhecidos e são interessantes. Mostram também a importância de se considerar todas as interações impureza-impureza, fato negligenciado até agora na literatura Abstract: We study the two impurity Anderson Model Hamiltonian via a Greens function decoupling scheme. This case turns out to be equivalent to the Coherent Potential Approximation (CPA) and furthermore equivalent to the Hubbard-I approximation. We consider all one and two body impurity-impurity interactions. The parameters associated to the latter include: the intra and intersite Coulomb repulsion, direct (band) hopping, correlated hopping and the exchange term. All of the above are modeled via Slater atomic orbitals, and here we consider the simplest model, non degenerate single impurity level. Including the host metal the resulting independent parameters are: The impurity-metal hybridization constant, the metal host carrier density, the associated Fermi wavevector, the atomic orbital width and the impurity-impurity distance. For the zero temperature case and in the so called band half called regime (impurities levels half called, in the mean) we compute the impurities spectral densities (density of states), spin and charge correlation functions, their respective susceptibilities and the correlation energy. We discuss our results considering the existing literature as well as the exact results for particular limiting cases. Our results agree with the latter and also yield interesting consequences, among others: the importance of including all impurity-impurity interactions, hitherto not considered Doutorado Física da Matéria Condensada Mestre em Física

Orientadores: Roberto Eugenio Lagos Monaco, Roberto Antonio Clemente Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb Wataghin Resumo: Após apresentarmos uma revisão dos principais modelos teóricos para o movimento Browniano, consideramos em particular o caso de uma partícula Browniana carregada sob ação de campos elétrico e magnético. A obtenção de uma solução analítica para este caso, resolvendo a equação de Kramers para a distribuição de probabilidades de uma partícula no espaço de fase, foi sugerida em 1943 por Chandrasekhar, mas até os anos noventa do século passado, o problema foi raramente considerado na literatura. Obtivemos a solução fundamental exata deste problema, e analisamos algumas aplicações. Consideramos uma classe particular de soluções, aquelas com perfil inicial Gaussiano (no espaço de fase), sendo a solução uma convolução de Gaussianas (a solução fundamental ou propagador, e o perfil inicial). Calculamos algumas grandezas hidrodinâmicas e termodinâmicas a partir da expressão exata para a distribuição de probabilidades de uma partícula Browniana, a saber, a densidade de partículas, as densidades de fluxo de partículas, de energia, de fluxo de energia, de entropia e também a temperatura efetiva do gás Browniano, que pode ser obtida a partir das densidades de partícula e energia cinética. Publicamos em 2005 a solução fundamental exata e algumas aplicações no regime assintótico. Abstract: After presenting a sketch of the several theoretical approaches to the Brownian motion model, we consider a charged Brownian particle under electric and magnetic fields. A path to solve analitically Kramers equation, for the particle distribution probability in phase space, was suggested in 1943 by Chandrasekhar, nevertheless until the nineties of last century, this problem was rarely considered. We present the exact fundamental solution and analyze some applications. We consider a particular class of solutions, namely, with a gaussian initial profile (in phase space), thus the resulting solution is a convolution of gaussians (both the fundamental solution or propagator, and the initial profile). Then we compute some hydrodinamical and thermodynamical densities from the exact expression for the probability distribution of a Brownian particle, for example, particle density, matter ux density, energy density, energy ux density, entropy density, among others, and some derived quantities suchs as the effective temperature of the Brownian gas. In 2005 we published part of these results, namely the fundamental solution and some application on the asymptotic regime Doutorado Física Estatística e Termodinâmica Doutora em Ciências

Orientador: Guillermo Gerardo Cabrera Oyarzun Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin Resumo: Nesta dissertação de mestrado são descritas as características fundamentais dos condutores mesoscópicos, e as origens e propriedades das várias fontes de ruído em condutores. Primeiramente, descrevemos o ruído com distintos métodos e enfatizamos as propriedades de cada tipo de ruído. Em seguida, apresentamos a abordagem da matriz de espalhamento para condutores com coerência de fase, a qual permite-nos tratar as propriedades de transporte de forma unificada. Estudamos um modelo proposto para descrever as propriedades de transporte de nanofios e nanocontatos dos metais magnéticos de transição. É assumido que os orbitais de condução são do tipo s, o que permite a existência de dois canais de condução devido ao spin. Da mesma forma, consideramos os orbitais d como fontes de momentos de dipolos magnéticos locais. O modelo é aplicado ao caso de nanocontatos constituídos de dois átomos, os quais estão acoplados a dois eletrodos magnéticos. Usando um pequeno campo externo, é possível controlar os estados de polarização dos eletrodos: paralelamente e anti-paralelamente. Nesse nanocontato, são estudados as propriedades do coe½ciente de transmissão, da condutância, do ruído shot quântico, do fator de Fano e da magnetoresistência Abstract: This dissertation describes the fundamental caracteristics of mesoscopic conductors, and the origins and properties of the sources of noise in conductors. Firstly, we describe the noise through different methods and emphasize the properties of each kind of noise. In the following, we present the scattering approach for coherent phase conductors, which allows us to get the transport properties from a unified picture. It is studied a particular model to describe the transport properties of magnetic transsition metal nanowires and nanocontacts. It is assumed that conduction orbitals are s-like, with the occurrence of only two conductions channel due to spin. In turn, d-like orbitals are sources of local magnetic moments. The model is applied to a simple nanocontact built of two atoms, which are coupled to two magnetic electrodes. Using small external fields, one can handle the polarization state of the electrods: in parallel or antiparallel alignment. From that nanocontact, we investigate the properties of the transmission coe°cient, the conductance, the quantum shot noise, the Fano factor and the magnetoresistance Mestrado Física da Matéria Condensada Mestre em Física