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This thesis supplies a contribution to the understanding of the interaction between carboncarbon surfaces, atoms with carbon-surfaces, and atoms with metallic surfaces. It is well established that the surface-surface and atom-surface interactions are interesting, important and challenging for reasons that vary from industrial interest up to the academic necessity of understanding it deeply. Currently, there are many measurements and simulations for the geometric and electronic properties of Graphite, these differ by more than 40%. This implies that our understanding of the nature of this material is quite poor. The interaction between small transition-metals clusters with a Graphene sheet is another example where our knowledge is very limited. There are many theoretical studies in the literature that describe the interaction between these clusters with a Graphene sheet, but they agree and disagree on many points, which calls for systematic study of this issue. In this thesis we will focus our efforts on studying the surface-surface and atom/clusters-surface interactions. This thesis is split into three projects. The first aims to contribute to the understanding of the interlayer interactions of the bulk Graphite. In the second, we intend to shed some light on comprehending the interaction of an adatom with a Graphene sheet. Both of these projects, are studied within DFT framework with the inclusion of the van der Waals (vdW) corrections. In the Graphite project, we found that the electronic and geometric properties depend on the vdW correction employed in the calculation. In the adatom supported on Graphene project, we combined a modified Anderson-Newns model to describe the coupling between the adatom with Graphene. In addition, we found the existence of competition between quantum and classical forces, which determine the type of site in which the adatom prefers to adsorb. The last project is a dynamical study of an atom that impinges upon a metallic surface. In this project, we focus on the calculation of the sticking coefficient, a measure of the amount of nuclear density attached to the metal surface after collision. At this time the project is not one 100% ready, but our preliminary results indicates that, a small part of the nuclear density stays stuck on the metal. Esta tese ajuda a entender as interações entre duas superfícies de carbono. A natureza da interação de átomos ou aglomerados atômicos adsorvidos sobre uma superfície de carbono. Além disso, visa esclarecer a dinâmica de um átomo sendo adsorvido sobre uma superfície metálica. As interações superfície-superfície e átomos-superfícies são importantes por razões que variam desde o interesse industrial até a necessidade acadêmica para compreendê-la profundamente. Entendê-las ainda é um desafio. Diversos trabalhos apresentam medidas experimentais e simulações para as propriedades geométricas e eletrônicas do grafite. Tais medidas diferem em mais ide 40% umas da outra. Isso mostra que nossa compreensão sobre a natureza desse material ainda é bastante pobre. A interação entre pequenos grupos de metais de transição com uma folha de grapheno é outro exemplo em que nosso conhecimento é limitado. Existem muitos estudos teóricos na literatura que descrevem a interação desse tipo de aglomerado com uma folha de grafeno, porém há numerosas discordâncias. Tais controvérsias parecem suplicar por um estudo sistemático. Nesta tese focamos nossos estudos nas interações superfície-superfície e de átomos ou aglomerados atômicos com superfícies de carbono e de um metal. A tese foi dividida em três projetos. O primeiro visa compreender melhor a interação entre as camadas do grafite. No segundo, pretendemos lançar alguma luz no entendimento da interação de átomos e aglomerados atômicos com uma folha de grafeno. Esses dois projetos, são estudados à luz da Teoria do Funcional da Densidade com a inclusão das correções van der Waals (vdW). No Projecto sobre o grafite, mostramos que as propriedades eletrônicas e geométricas dependem do tipo de correção de vdW empregada no cálculo. No projeto sobre átomos e aglomerados atômicos adsorvidos no grapheno, combinamos um modelo modificado de Anderson-Newns para descrever o acoplamento entre um átomo adsorvido e o grafeno. Além disso, encontramos uma competição entre forças quânticas e clássicas, a qual determina o tipo de sítio no qual o átomo prefere ser adsorvido. O último projeto é um estudo dinâmico de um átomo colidindo contra uma superfície metálica. Nesse projeto o foco é posto no cálculo do coeficiente de aderência, o qual mede a taxa de densidade nuclear presa na superfície metálica após a colisão. Resultados preliminares indicam que, uma pequena parte da densidade nuclear permanece aderida ao metal depois da colisão.

Neste trabalho, estudamos a evolução temporal de pacotes de ondas gaussiano, propagando-se ao longo de hetero-estruturas clássicas. Estas hetero-estruturas apresentam características e propriedades semelhantes a diversas hetero-estruturas quânticas, as quais são exaustivamente estudadas. Estes sistemas têm recebido muito interesse nestes últimos anos, possibilitando uma melhor compreensão dos próprios sistemas quânticos, bem como o aparecimento de novos transdutores e sonares. Os pacotes de ondas propagam-se em meios que apenas permitem ondas longitudinais. Dentre a gama de sistemas unidimensionais abordados neste trabalho, destacamos o estudo de um emissor de pulsos acústicos, do problema do isolamento acústico de ambientes, enfatizando o problema da transmissão de um pacote de ondas incidindo normalmente em um sistema de dupla parede idêntica, com um meio absorvedor situado entre as paredes, e dos cristais acústicos unidimensionais lineares e não-lineares. Nos sistemas bidimensionais, existe o aparecimento de muitos efeitos que acontecem simultaneamente, como espalhamentos, difração, refração, reflexão e transmissão de ondas acústicas planas e esféricas. Destacamos o estudo de três problemas: 1) Espalhamento de uma onda por um disco não-rigido, com impedância acústica característica menor do que a do meio externo; 2) Propagação de um pulso em um sistema periódico de cilindros perfeitamente rígidos, formando um cristal clássico; 3) Propagação do pacote onda por uma guia perfeitamente rígida, de secção reta constante, a qual é cortada por uma outra guia retangular, de características semelhantes à primeira. A evolução temporal do pacote de ondas foi obtido através do desenvolvimento um novo algoritmo numérico. Este algoritimo é baseado na técnica do Split-Operator (SO), que é uma técnica de separação de operadores diferentes, situados no argumento de uma exponencial. Através deste novo algoritmo, foi ) possível estudar as propriedades dinâmicas de ondas de pressão em sistemas acústicos uni e bidimencionais, calculando a estrutura de bandas onde o método do PWE (do inglês plane-wave-expansion) apresenta fraca convergência ou falha. Comparando o nosso novo algoritimo com o método FDTD (fine difference time-domain method), usualmente utilizado em problemas de acústica, o método possui uma série de vantagens: 1) conserva o espaço de fase; 2) o SO é temporalmente inversível enquanto o FDTD não tem esta propriedade; 3) tem uma estabilidade numérica maior. Um método alternativo de evolução foi desenvolvido a partir do SO, quando consideramos aplicações consecutivas. Este método foi denominado de método Split-Operator Modificado (MSO). Este método tem as mesmas propriedades, porém dispende cerca de 20% menos de tempo computacional. Posteriormente, o método foi generalizado para incluir termos de dissipação e termos não-lineares In this work, we studied the time evolution of a Gaussian wave packet, moving in classical heterostructures. These heterostructures have similar properties and behavior as quantum artificial structures, which are extensively studied in the literature. These classical heterostructures have been explored in these last years, to understand the quantum systems with more accuracy, as well as, to develop new kind of transducers and sonars. All the considered systems just support longitudinal acoustic waves. Here we studied several unidimensional systems, and the most relevant ones are the periodic pulse emitter, the problem of two identical walls containing an dissipative media placed between them, and the linear and non-linear unidimensional acoustic crystals. For two dimensional systems, we have several phenomena occurring at the same time: scattering, diffraction, refraction, reflection and transmission of plane and circular waves. We analyzed three distinct systems: i) Scattering of a wave due to a non-rigid disc; ii) Pulse propagation through a periodic array of perfectly rigid cylinders; iii) pulse propagation in a rectangular wave guide, crossed by another rectangular wave guide. We present here, a new computational algorithm, based on the Split-Operator (SO) technique, which allow us to study the dynamic properties of pressure waves in one and two-dimensional acoustical systems. With this new algorithm, we studied classical artificial structures, with high mismatch differences, where the PWE (plane-wave-expansion) method converges very slowly or fails. Our new algorithm also allow us to study the dynamitic properties of the system, while the PWE just give us the band structure of the system. Comparing this new time evolution algorithm for acoustic waves in classical systems with the FDTD method (finite difference time-domain method), usually used in problems of acoustics, the method has a series of advantages: i) the phase space is conserved; ii) the SO has time reversal symmetry, while FDTD doesn\'t have this property; iii) the SO has a larger numeric stability. An alternative method for time evolution was developed starting from the SO, when we considered consecutive applications. This method was denominated modified Split-Operator method (MSO). This method has the same properties, however MSO needs about 20% less computational time. Alternatively, the method was extended to systems that present dissipative and non-linear terms

Nesse trabalho, nós reinterpretamos resultados experimentais sobre plasmons em camada de inversão com densidade eletrônica modulada. Expandindo a função resposta em R.P.A. obtivemos uma equação clássica para os plasmons e um método variacional que gera essa equação. Estudamos o aparecimento de plasmons localizados em um gás de elétrons com densidade modulada e mostramos que existe uma modulação crítica para o aparecimento de plasmons localizados. Nós também calculamos o damping de Landau de um plasmon localizado. Os resultados obtidos concordam com os resultados experimentais A new interpretation to recent experimental results on two dimensional plasmons in laterally microstructured space charge layers is proposed. A classical equation for the plasma oscillation in R.P.A. and a variation method for this equation are proposed. Localized plasmons in these systems were studied. In particular it is shown that there is a critical value of the modulation for the appearance of localized plasmons. The Landau damping for these modes was also calculated. The theoretical results agree with the existing experimental data

A rede magnética do anel de armazenamento de elétrons de 1.15 GeV para a fonte de ultravioleta raios-X mole do LNLS (UVX) é apresentada e a estabilidade do movimento das partículas neste anel é analisada. Tanto a dinâmica linear como a não-linear nos espaços de fase transversal e longitudinal são abordadas. Estudos do efeito de sextupolos na rede permitiram a otimização da abertura dinâmica do anel através da minimização da aberração geométrica induzida pelos sextupolos de correção cromática. São apresentados também estudos da flexibilidade de ajuste do anel a diferentes configuraçõesóticas, de correção de órbita distorcida devido a erros de multipolo, alinhamento e excitação dos imãs; e do processo de injeção de elétrons. O movimento no espaço de fase longitudinal de anéis quase-isócronos é analisado incluindo-se termos de segunda ordem e efeitos das oscilações bétatron transversais sobre o fator de compactação de momentum. As condições de estabilidade neste caso são descritas. Propomos um modo de operação quase-isócrono para o UVX onde o fator de compactação de momentum é duas ordens de grandeza menor quer no modo normal, podendo fornecer pacotes de elétrons de 2.7 os (desvio padrão) The magnet lattice of a 1.15 GeV electron storage ring for the LNLS ultraviolet-soft X-ray source is described and the stability of the particles motion in this ring is analyzed. Both the linear and non-linear dynamics in transverse and longitudinal planes are discussed. Studies of the effects of sextupoles on the lattice lead to dynamic aperture optimization through minimization of geometrical aberration induced by the cromaticity correction sextupoles. Discussions include also studies of the lattice flexibility to other optical configurations; multipole, alignment and excitation errors and orbit distortion correction, and the injection process. The motion in longitudinal phase space of quasi-isochronous rings is analyzed including second order terms and the effect of transverse betatron oscillations on the momentum compaction factor. We describe the conditions for stability in this case. We propose a quasi-isochronous operation mode for UVX where the momentum compaction factor is decreased by two orders of magnitude with respect to the standart operation mode. This mode can provide electron bunches 2.7 os (one sigma) long

Espectros Raman de super-redes &#948-dopadas, na geometria de retro¬espalhamento, mostram uma estrutura na região do fônon LO que é alargada e deslocada em relação à correspondente linha observada no material intrínseco. Neste trabalho, este fenômeno é teoricamen¬te explicado através do acoplamento de um fônon LO de momento q, propagando-se ao longo da super-rede, com as excitações eletrônicas desse sistema. O deslocamento e o alargamento da linha são obtidos através do cálculo da auto-energia desse fônon, a qual pode ser expressa em termos da função resposta densidade-densidade do gás de elétrons modulado. Efeitos da interação elétron-elétron são tratados através da aproximação das fases aleatórias (RPA). The Raman spectra of &#948-doping superlattice, in backscattering ge¬ometry, show a structure in the region of the LO phonon which is broadened and shifted in comparison whit the same structure in the intrinsic material. In this work, this phenomena is interpreted as consequence of the coupling of LO xne-phonon of momentum q, along the axis of the superlattice, whit the excitations of the modulate electron gas, that exists in this system. The shift and the broadening of the phonon are calculated as the real and imagi¬nary parts of the phonon self-energy, which in turn is related to the density-density response function of modulate electron gas. Effects of electron-electron interaction are calculated within the Random Phase Approximation (RPA).

Neste trabalho estudamos a influência dos mecanismos de espalhamento no transporte semiclássico de portadores em materiais semicondutores. Para tanto, foi desenvolvida uma rotina computacional baseada no método de Monte Carlo, sendo esta aplicada aos seguintes materiais: 1) Antimoneto de Gálio (GaSb); 2) Telureto de Cádmio e Telureto de Cádmio Manganês (CdTe e Cd 1-xMnxTe); 3) Liga de Silício Germânio (Si1-xGe x; 4) Super rede de AlxGa1-xAs /GaAs. Os estudos realizados foram baseados na influência dos mecanismos de espalhamento nos seguintes parâmetros: i) velocidade de deriva; ii) população dos portadores iii) energia média; iv) função distribuição; v) mobilidade; vi) difusão. No GaSb o estudo foi realizado para o transporte de elétrons e buracos, dando ênfase na atuação do mecanismo de espalhamento por impurezas e o efeito de compensação. No estudo do transporte eletrônico no CdTe, foi realizada uma análise da influência da concentração de Manganês no composto Cd1-xMnxTe. Os efeitos dos mecanismos de ionização por impacto (que atua em altos campos) e espalhamento por liga foram estudados no sistema Si1-xGex. No estudo realizado na super-rede de AlxGa1-xAs /GaAs, o método de Monte Carlo foi adaptado ao sistema bi-dimensional, onde foi estudada a influência do mecanismo de espalhamento causado pela rugosidade da interface, na coerência das oscilações do elétron na mini-banda (Oscilações de Bloch).O método computacional desenvolvido mostrou-se bem versátil nos estudos propostos. Os modelos adotados em cada estudo descrevem bem os resultados experimentais disponíveis na literatura In this work we have studied the influence of scattering mechanisms in semiclassical transport in semiconductor materials. So, it was developed a computational routine based on Monte Carlo method, applied to the following materials: 1) Gallium Antimonide (GaSb); 2) Cadmium Telluride and Cadmium Manganese Telluride (CdTe e Cd1-xMnxTe); 3) Silicon Germanium Alloy (Si1-xGex); 4) Superlattice of AlxGa1-xAs /GaAs. Our work have been done based in the influence of the scattering mechanisms on the transport properties, such as: i) drift velocity; ii) carrier population; iii) mean energy; iv) distribution function; v) mobility; vi) diffusion. In GaSb, we studied the transport for both electron and hole, where we investigate the role of scattering mechanism of ionized impurity and the inclusion of carrier compensation. In the study of the electronic transport in CdTe, we analyzed the effect of Manganese concentration in the transport properties of Cd1-xMnxTe. The effects of the impact ionization and alloy mechanisms were studied in Si1-xGe x. For the AlxGa1-xAs /GaAs superlattice, the Monte Carlo method has been adapted for the bidimensional system, where we have studied the influence of the interface roughness scattering in the electron motion (Bloch Oscillations). The computational method shown good versatility for the proposed problems and our models described very well the experimental results available in the literature

A aproximação da densidade local para a teoria do funcional da densidade tem, no passado, levado a resultados conflitantes para a dimerização de cadeias infinitas do trans-poliacetileno (trans-PA). Estes resultados variaram deste forte dimerização, próximo dos resultados experimentais, até fraca dimerização, ou até mesmo nenhuma dimerização. Desde que a aproximação da densidade local usualmente descreve transições de fase estruturais corretamente, esta situação insatisfatória no caso do trans-PA clama por uma investigação detalhada. Neste trabalho estudamos o problema descrevendo a molécula como um modelo de Hubbard-Peierls unidimensional. Estabelecemos uma teoria do funcional da densidade e construímos uma aproximação da densidade local para este modelo. Em acordo com os cálculos ab initio encontramos que este tipo de aproximação não descreve adequadamente a dimerização. Propomos então um Formalismo alternativo, baseado em funcionais da matriz-densidade. Neste formalismo a energia de troca-correlação é escrita como um funcional da densidade de carga (como no método tradicional) e do parâmetro de ordem para a transição. Desta maneira obtemos um tratamento aperfeiçoado para a fase dimerizada. Nossos resultados sugerem que uma descrição adequada de sistemas espacialmente correlacionados dentro da teoria do funcional da densidade requer uma nova classe de funcionais, que vai além da aproximação da densidade local por levar explicitamente em conta parâmetros de ordem espaciais de longo alcance. The local-density approximation to density-functional theory has, in the past, lead to conflicting results for the dimerization of infinite trans-polyacetylene (trans-PA) chains. These results range from strong dimerization, close to the one observed experimentally, to weak dimerization, or even no dimerization at all. Since the local-density approximation usually describes structural phase transitions correctly, this unsatisfactory situation in the case of trans-PA calls for a detailed investigation. In this work we study the problem by describing the polyacetylene molecule as a one-dimensional Hubbard-Peierls model. We set up a density-functional theory for this model, and construct a local-density approximation. In agreement with the ab initio calculations we find that this type of approximation does not consistently describe the dimerization. We therefore propose an alternative formalism, based on density-matrix functionals. In this formalism the exchange-correlation energy is written as a functional of the charge density (as in the traditional method) and the order parameter for the dimerization transition. In this way we achieve an improved treatment of the dimerized phase. Our results suggest that a reliable description of spatially correlated systems within density-functional theory requires a new type of functionals, going beyond the local-density approximation by explicitly accounting for long-range spatial order.

Neste trabalho estudamos quatro tópicos. Nos dois primeiros calculamos a emisssão de momentum angular até a ordem de quadrupolo elétrico, primeiro através do fluxo dos campos e depois trabalhando nas próprias fontes. Os outros dois referem-se à massa eletromagnética. No primeiro a analisamos seguindo o trabalho de Dirac. No segundo a analisamos no contexto da eletrodinâmica não-linear de Born-Infeld mostrando que é igual à energia eletrostática dividida por c2 para um sistema qualquer, pontual ou não. In this work we have studied four topics. In the first two we have calculated the emission of angular momentum up to electric quadrupole order, first through the flux of fields and afterwards working an the sources themselves. The other two refer to the electromagnetic mass. In the first one we have analysed it following Dirac\'s work. In the second one we have ana1ysed it in the context of the Born-Infeld\'s nonlinear electrodynamics showing that it is equal to the electrostatic energy divided by c2 far any system, paint like or not.

Após a excitação de uma amostra semicondutora por um pulso ultracurto, os fotoporadores interagem com a rede excitando modos longitudinais ópticos. Essa interação provoca variações no índice de refração do material, produzindo modulações na resposta óptica do meio (efeito eletro-óptico). Por outro lado, esta dinâmica origina polarizações dependentes do tempo o que gera emissão de radiação terahertz. Experimentos recentes (pump-probe) observaram modulações do campo através de medidas da refletividade resolvidas no tempo. A refletividade e o campo estão relacionados segundo o efeito eletro-óptico. Também se resolve temporalmente o campo irradiado pela amostra, através de antenas que operam na faixa de terahertz. Tanto as medidas eletro-ópticas quanto de emissão terahertz fornecem informações sobre a interação dinâmica do plasma com a rede após a excitação óptica. Nesse trabalho simulamos a interação dinâmica de plasma e fônons em n-GaAs e Telúrio (\"bulk\") após estes serem excitados por um pulso ultracurto. Utilizamos equações hidrodinâmicas para descrever transporte de cargas e uma equação fenomenológica de oscilador harmônico forçado, para descrever oscilações longitudinais ópticas da rede. Complementando nossa descrição temos a equação de Poisson, com a qual calculamos o campo gerado pelo plasma e pela polarização da rede semicondutora. Essas equações constituem um sistema de seis equações diferencias (quatro parciais) acopladas. Para resolvê-las utilizamos o método das diferenças finitas. Do cálculo numérico obtemos a evolução temporal do campo elétrico no interior do material. Com esse campo determinamos as freqüências de oscilação do sistema e calculamos o campo irradiado. Nossos resultados apresentam acordo qualitativo com os experimentos Above-band-gap optical excitation of semiconductors generates highly non-equilibrium photocarriers which interact with phonons thus exciting vibrational modes in the system. This interaction induces refractive-index changes via the electro-optic effect. Moreover it gives rise to electromagnetic radiation at characteristic frequencies (terahertz). Both effects have been measured by time-resolved ultra fast spectroscopy. Recent pump-probe experiments have found strong modulations of the internal electric field through electro-optic measurements. The emitted electromagnetic radiation has also been detected by a terahertz dipole antenna. Both electro-optic and terahertz emission measurements provide information about the coupled dynamics of photocarriers and phonons. In this work we simulate the dynamics of plasmon-phonon coupled modes in n-GaAs and Tellurium (bulk) following ultrafast laser excitation. The time evolution of the photocarrier densities and currents is described semi classically in terms of the moments of the Boltzmann equation. Phonon effects are accounted for by considering a phenomenological driven-harmonic-oscillator equation, which is coupled to the electron-hole plasma via Poisson\'s equation. These equations constitute a coupled set of differential equations. We use finite differencing to solve these equations. From the numerical results for the evolution of internal fields we can calculate both the characteristic frequencies of system and its terahertz radiation spectrum. Our results are consistent with recent experimental data

Espalhamentos Raman e Brillouin foram usados no estudo de vários sistemas que apresentam questões em aberto no comportamento de suas propriedades físicas com a temperatura. Estudamos materiais de interesse geofísico, como o rutilo Ti02 e o espinélio MgAl204. Os resultados de espalhamento Raman no rutilo Ti02, a temperaturas de 1000 K, mostraram que as frequências dos fônons ópticos diminuem pouco com a temperatura. A ausência de um modo soft a estas altas temperaturas, confirma a estabilidade da stishovite, material de estrutura análoga ao rutilo TiO2, e que existe no manto terrestre. As constantes elásticas do espinélio MgAl204 foram medidas em função da temperatura, por meio de espalhamento Brillouin até 2100 K: estas foram as temperaturas mais altas já obtidas em experimentos de espalhamento Brillouin. A partir das constantes elásticas, calculamos parâmetros de importância geofísica, pois este material é estruturalmente análogo ao espinélio y-Mg2Si04, considerado o maior constituinte do manto inferior terrestre. O estudo de espalhamento Raman no material sintético c-BN, a temperaturas de 1600 K, mostrou que este material retém suas propriedades mecânicas a estas altas temperaturas, sendo indicado para aplicações onde estas condições são requeridas. Realizamos espalhamento Raman nos compostos GaI3, GaBr3,AlBr3 e AlCI3, com a finalidade de determinar suas estruturas perto de seus pontos de fusão. A estrutura dos líquidos foi determinada como sendo composta por moléculas diméricas, presentes também nos sólidos, com a excessão do composto AICI3. Neste composto, a mudança de estado sólido-líquido ocorre com uma brusca mudança estrutural, onde o sólido iônico transforma-se em um líquido de moléculas diméricas. As propriedades elásticas da água sob pressões negativas foram investigadas por meio de espalhamento Brillouin em microinclusões, naturais e sintéticas, de água e vapor de água em cristais de quartzo. Através do aquecimento, estas inclusões homogenizam a uma temperatura Th: no resfriamento a partir de Th, o sistema atinge um estado metaestável, interrompido pela nucleação da fase gasosa. Nossos experimentos geraram tensões da ordem de 100 MPa. O enxofre líquido foi estudado por espalhamento Brillouin, a temperaturas em torno da transição À. A interpretação dos espectros polarizados foi feita de acordo com o formalismo de Mori-Zwanzig, e não mostraram evidência da transição À. Os espectros despolarizados, por outro lado, mostraram uma pronunciada anomalia em torno da temperatura da transição . Raman and Brillouin scattering were used in the study of several systems which present open questions in their physical properties. under the effect of the temperature. Materials of geophysical interest were studied as rutile Ti02 and the spinel MgAh04. Results of Raman scattering from Rutile (Ti02) up to 1000 K show that the frequencies of the optical phonons decrease slowly with temperature, and do not show anomalies reported in previous work at lower. temperatures The absence of a soft mode at these high temperatures confirms the stability of stishovitte, a structural analog of Rutile (Ti02), wich exists in the Earth\'s mantle. The elastic constants of Spinel MgAh04 were measured using Brillouin scattering up to 2100 K: this is the highest temperature ever reported for a Brillouin scattering experiment. Parameters of geophysical importance were calculated, in an analog to y-Mg2Si04, believed to be the major constituent of the Earth\'s lower mantle. Raman scattering measurements on cubic boron nitride up to 1600 K, indicate that at high temperature this material retains its mechanical strength, and it is therefore suitable in applications where very high temperatures are involved. The vibrational properties of molten GaI3, GaBr3, AlBr3 and AlCI3. were determined by Raman scattering. The structure of these compounds in the molten state is a dimer represented by M2X6 consisting of two tetrahedra sharing a halide edge. In AlC13, the melting process leads to a drastic change in the structure. Using Brillouin scattering we have investigated the elastic properties of water under negative pressures. The samples were H20 liquid-vapor inclusions in -quartz which could be heated to their homogenization temperature; on cooling, negative pressures as high as 100 MPa were reached before a vapor bubble nucleated. The velocity of sound results obtained indicate that nucleation occurs long before reaching the mechanical instability region, where the bulk modulus is zero. Liquid Sulphur was studied by Brillouin scattering as a function of temperature trough the lambda transition. Mori-Zwanzig formalism was applied to fit the polarized spectra and they showed no evidence of a lambda transition. On the other hand the depolarized spectra exhibited marked changes near the lambda transition temperature.

A formação de camadas de cargas elétricas na superfície de Hélio liquido e em filmes de H´leio sobre um substrato está bem estabelecida tanto teórica quanto experimentalmente. Não existia, porém, até o presente, um cálculo auto-consistente para essas camadas de cargas, pois no regime de baixas densidades eletrônicas, estes sistemas podem ser tratados como o problema de 1-elétron. Em nosso trabalho incluímos os efeitos de muitos corpos usando a aproximação de Hartree-Fock e, via cálculos auto-consistentes, mostramos que estes efeitos tornam-se relevantes para densidades a partir de 108 e/cm2 para elétrons sobre Hélio e 103 e/ cm2 para elétrons sobre filme de Hélio. Calculamos também a mobilidade desses elétrons, em superfície de Hélio, incluindo dois mecanismos diferentes de espalhamento; as interações elétron-ripplons e elétrons-átomos de vapor. Usando nossos cálculos auto-consistentes obtivemos resultados que melhores concordam com dados experimentais para a mobilidade, em regimes de altas densidades eletrônicas The formation of electric charged layers outside liquid Helium and outside films are well understood experimentally as well as theoretically. But, until today, there was not a self-consistent calculation for these electronic layers because, at low densities, these system can be treated as a one-electron problem. In this work we have included the many-body effects using the Hartree-Fock approximations and, via self-consistent calculations, we pointed out that these effects are relevants for densities above 108 e/cm2 for liquid Helium and 103 e/ cm2 for Helium films. We also have calculated the electronic mobility due to different scattering mechanisms: electron-ripplon and electron-vapour interactions. Using our self-consistents calculations we have obtained results that fit very well the experimental data, at high densities

O objetivo deste trabalho é examinar os efeitos causados pela interação elétron-fônon em pontos quânticos semicondutores polares. Primeiramente, nós apresentamos cálculos detalhados da taxa de espalhamento e do tempo de relaxação eletrônico em pontos quânticos simples (Single Quantum Dot - SQD) e em dois pontos quânticos acoplados (Coupled Quantum Dots - CQDs) devido à interação entre o elétron e os fônons longitudinais acústicos (LA) na presença e na ausência de campos externos, magnético ou elétrico. O regime de energia usado no cálculo do espalhamento eletrônico foi escolhido de forma que os fônons LA dominam o processo de espalhamento. Nós verificamos que na ausência de campo externo, a taxa de espalhamento do elétron por fônons LA entre dois níveis específicos é essencialmente determinada pela diferença de energia entre estes dois níveis. Observamos que um campo magnético modula fortemente a taxa de espalhamento. Verificamos que o processo de relaxação via multicanais desempenha um papel essencial no mecanismo de relaxação do elétron de estados excitados para o estado fundamental. Um campo magnético externo aumenta ainda mais a relaxação através de transições indiretas. Também fizemos um estudo teórico dos efeitos da interação elétron-fônons longitudinais ópticos (LO) em dois pontos quânticos acoplados compostos de InAs/AlInAs. Fizemos cálculos para o polaron ressonante num regime onde a energia de confinamento do elétron é comparável a energia do fônon L0 utilizando o formalismo da função de Green e teoria de perturbação considerando temperatura zero e finita. Observamos uma renormalização do estado fundamental obtida devido a absorção de fônons virtuais para uma temperatura T > O. Discutimos os efeitos do tunelamento entre os pontos quânticos e a sua influência nas propriedades eletrônicas e analisamos o espectro de absorção óptica neste sistema. Verificamos modificações nos orbitais eletrônicos como resultado direto do tunelamento assistido por fônons. Finalmente, avaliamos os efeitos da interação elétron-fônons L0 na densidade de estados do elétron confinado em pontos quânticos utilizando dois modelos distintos: Um modelo não-perturbativo e o formalismo da função de Green. Estudamos cada método separadamente e avaliamos a densidade de estados como função da temperatura e do confinamento lateral. Consideramos um sistema com apenas dois níveis eletrônicos de energia e comparamos os dois métodos avaliando as suas diferenças básicas. Utilizando o método não-perturbativo fizemos cálculos da densidade de estados para um regime de acoplamento forte entre o elétron e os fônons LO The purpose of this work is to study effects of electron-phonons interactions in polar semiconductor quantum dots. Firstly, we present a detailed calculation on the electron-LA-phonon scattering rates and electron relaxation processes in single and coupled quantum dots in the absence and in the presence of external magnetic or electric fields. In the absence of external field, interplay among the effective confinement lengths in different directions as well as the phonon wavelength leads to a strong oscillation of the LA-phonon scattering rate between two levels. In other words, the scattering depends strongly on the geometry and confinement potential of the quantum dot. An external magnetic field also strongly modulates the scattering rate in severa1 orders of magnitude. The magnetic field induced effects are very similar in single quantum dot (SQD) and coupled quantum dots (CQDs) where the effective confinement strength in the x-direction affects strongly the scattering rate. However, we find that the multiple relaxation process plays an essential role for electron relaxing from the excited states to ground state both in single and coupled quantum dots. Including all possible relaxation channels, an external magnetic field enhances the relaxation through indirect transitions. Secondly, we present a theoretical study on the effects of electron-LO-phonon interaction in two coupled stacked InAs/InAIAs quantum dots. The contribution of resonant and nonresonant electron-LO-phonon coupling to the polaron states are obtained in the framework of t he Green function formalism and the perturbation approach at zero and finite temperatures. Ground state renormalization is found due to virtual phonon absorption at T > O. Tunneling effects between the dots have been addressed and their influente on the electronic properties and optical absorption are analyzed. Topological modifications of electronic orbitals are found as a result of phonon-assisted tunneling. Finally, we investigate the effects of electron-LO-phonon interaction on the electron density of states in quantum dots using two distinct models. A non-perturbative model and the Green function formalism. Within the non-perturbative model, we consider only two electronic levels in a quantum dot interacting to LO-phonons. An exact solution is obtained for the polaron states and spectral function. We evaluate the density of states in the regime at zero and finite temperature for severa1 values of the lateral confinement. We compare the density of states obtained within the two models. Furthermore, we study the polaron effects in strong electron-LO-phonon coupling regime based on the non-perturbative model

Neste trabalho apresentamos a investigação espectroscópica do sistema vítreo aluminato de cálcio (CASM) dopado com íons Tm 3+ e Ho3+. O estudo dos mecanismos não-radiativos que provocam a redução da eficiência quântica do nível 4 F 3/2 do íon Nd 3+ nos vidros CASM e fluoreto (PGIZC) também foi realizado. Importantes características associadas a emissão em 1,8µm foram avaliadas no sistema CASM-Tm: valores de eficiência quântica, eficiência do processo de relaxação cruzada 3H4, 3H6,→3F4, 3F4, fração de energia convertida em calor (φ) sob bombeio em 790 nm, etc. Nesse trabalho desenvolvemos um método para determinação da eficiência quântica do nível 3F4, baseado na técnica de lente térmica. Intensas emissões de luz visível foram observadas sob bombeio na região de 640 e 1090 nm e o processo responsável pelas emissões foi identificado. Os resultados obtidos indicam o sistema CASM-Tm como uma interessante matriz para ser utilizada no desenvolvimento de dispositivos lasers e luminescentes atuando na região do infravermelho e visível. Em adição, avaliamos a viabilidade do sistema vítreo CASM dopado com Tm3+:Ho3+ como meio ativo para lasers na região de 2,0 µm através da determinação dos valores da eficiência quântica, micro-parâmetros de transferência de energia, etc. A partir do estudo espectroscópico dos vidros CASM e PGIZC dopados com Nd3+ verificamos que esses sistemas são excelentes candidatos para meio ativo para laser operando na região de 1,06 µm. Constatamos que a relaxação cruzada 4F3/2,4I9/12&#85944I15/2

Neste trabalho estudamos o magnetismo no modelo de Hubbard em uma dimensão (1DMH) via Teoria do Funcional da Densidade (DFT). Dentro desse contexto, abordamos três tópicos: (i) Baseados numa recente proposta de generalização da DFT para magnetismo não colinear, estudamos numericamente por meio de diagonalização exata o comportamento magnético do 1DMH adaptado para o caso não colinear. (ii) Desenvolvemos e aplicamos o formalismo da DFT para magnetismo não colinear no espaço discreto e comparamos os resultados do cálculo do sistema Kohn-Sham (KS) com os obtidos no passo (i) através da diagonalização exata. Aqui testamos uma proposta de aproximação para o funcional de troca e correlação no estado de onda de densidade de spin (SDW). (iii) Construímos e testamos uma aproximação da densidade local (LDA) para o funcional de troca e correlação baseados na solução exata do modelo de Hubbard homogêneo, dada pelo Ansatz de Bethe (BA). Comparamos os resultados do cálculo numérico oriundos da BA-LDA com os provenientes da diagonalização exata, obtendo resultados satisfatórios tanto para o estado SDW como para vários sistemas não homogêneos (impurezas, super-redes, potencial binário e potencial degrau). O bom acordo entre a diagonalização exata e a DFT mostra que esta última pode ser aplicada com sucesso nos casos em que a diagonalização exata é inviável. Paralelamente, adaptamos o formalismo da DFT-SDW, usado no passo (i) para aplicação em cálculos ab initio de estrutura de bandas na aproximação Muffin- Tin. Objetivando, nesse úl¬timo contexto, desenvolver as equações matemáticas necessárias para a implementação numérica desse método, fornecendo assim o formalismo necessário para futuros cálculos ab initio In this work we study the magnetism of the Hubbard Model in one dimension (1DMH) via the Density Functional Theory (DFT). In this context, we considered three different phys¬ical context topics: (i) based on a recent generalization proposed to DFT for non-collinear magnetism, we performed an exact numerical diagonalization in order to study the magnetic behavior of the 1DMH; (ii) we developed and applied the DFT formalism, using the Kohn-Sham (KS) scheme, for non-collinear magnetism in the discreet space and we compared the results with those obtained in the step (i) through exact diagonalization. In that approach we tested an approximation for exchange and correlation functional in the framework of the spin density wave state (SDW); (iii) finally, we built and tested a local density approximation (LDA) for the functional of exchange and correlation based on the exact solution of the homogeneous Hubbard model, given by the Bethe Ansatz (BA). We compared the results of BA-LDA obtained from the numerical calculation using the exact diagonalization, yielding satisfactory results for the SDW state, as well as several inhomogeneous systems (impurity, super-lattice, binary and step potential). The good agreement between exact diagonalization and DFT shows that this last can be applied with success in the cases the diagonalization exact is not viable. We also adapted the DFT-SDW formalism, used in the step (i), for applications in ab initio calculations of band structure in the Muffin-Tin approximation. Our goal, in this last context, is to develop the necessary mathematical equations for the numerical implementation of this method, thus provinding the necessary formalism for future ab initio calculations.

Energias de ligação para excitons ligados por impurezas doadoras no ZnSe e CdS são calculadas pelo Método Adiabático Hiperesférico. Os acoplamentos não adiabáticos são incluídos na equação radial levando a valores de energias menores que os valores variacionais encontrados na literatura. Estados ressonantes, similares a estados autoionizantes em átomos de dois elétrons, são obtidos acima do primeiro limiar de ionização elétron-impureza. Binding energy for excitons trapped by impurities in ZnSe and CdS are calculated withing the hyperspherical adiabatic approach. The non adiabatic couplings are included in the radial equations leading to energies lower than the variational values available in the literature. Resonant states similar to autoionizing lines in atoms are predicted to lie above the first electron-impurity ionization threshold.

Apresentamos uma teoria para obtenção de seções de choque de espalhamento inelástico de luz via mecanismos de flutuações de densidade de carga e spin em um gás de elétrons não-uniforme formado por um sistema multi-camadas de GaAs periodicamente &#948-dopadas com concentração eletrônica relativamente alta. Os cálculos, onde estão inclusos efeitos da interação coulombiana entre os portadores, efeitos de correlação e troca dinâmicos e o acoplamento com fônons LO, foram efetuados em condições de extrema ressonância com o gap de split-off do GaAs. Em tais condições, a estrutura detalhada dos níveis de energia dos buracos de spin-split torna-se extremamente importante e é fundamental para o surgimento do espectro de partícula independente apresentado nos espectros polarizados. Este comportamento é revelado através da seção de choque de espalhamento que consiste da parte imaginária de uma função resposta constituída de um termo de caráter de partícula independente e outro de caráter coletivo. De forma a levar em conta o amortecimento das flutuações de densidade, propõe-se uma função espectral baseada na conservação da corrente local. Comparação com formas de linha experimentais disponíveis para o caso de espectros despolarizados mostram excelente concordância. No caso dos espectros polarizados a concordância se deu em nível semi-quantitativo, já que excitações de caráter coletivo obtidas experimentalmente apresentaram intensidade menor do que aquelas fornecidas pela teoria. Tal discrepância é atribuída a efeitos de desordem introduzidas no processo de dopagem e que implicam na quebra das regras de conservação de momentum. We present a theory for the inelastic light scattering cross-section for the mechanisms of charge and spin-density fluctuations in the relatively high concentration of the non-uniform electron gas of a multi-layered &#948-doped GaAs system. The calculations are done in conditions of extreme resonance with the spin-split edge of GaAs and include the effects of Coulomb interactions between the carriers, dynamical exchange-correlations and coupling with LO phonons. In such conditions, the detailed energy level structure of the spin-split holes becomes extremely important and is responsible by the single-particle behavior presented in the polarized spectrum. This behavior revealed by the scattering cross-section derived from the imaginary part of a response function, consists of a term showing single particle character and another displaying collective character. To include the damping of the density fluctuations, a spectral function is proposed based on the foreknowledge that the local current must be conserved. Comparison with the available experimental line-shapes for the depolarized spectra show excellent agreement. In the case of polarized spectra the agreement was given in semi-quantitative terms as experimental collective excitations present less intensity than those calculated by the theory. Such difference is attributed to disorder effects produced during the doping process which results in break down of momentum conservation rules.

Foram simuladas super-redes finitas de Al0.2Ga0.8As/GaAs com três, cinco, sete e nove poços idênticos a fim de se estudar a forma das auto-funções e a largura das mini-bandas de energia. O fato da super-rede ser finita não produzem estados localizados de superfície, que podem ser conseguido alterando-se o comprimento de um dos poços do sistema. Esta quebra introduz estados confinados as imediações deste poço denominados Estados de Tamm. Eles não participam da mini-banda pois tem energias diferentes. Investigamos o comportamento dos auto-estados em função da posição e tamanho do poço com alargamento diferente dos demais. Fixado o tamanho e o número de poços do sistema, obtivemos uma inclinação do potencial da heterostrutura pela aplicação um campo elétrico uniforme. Este fato levou a localização dos auto-estados e a formação da denominada escada Wannier-Stark para campos fracos e ao tunelamento de alguns portadores para fora dos poços no regime de campos fortes. Para determinados valores de campo, foi obtida a ressonância entre níveis pois conforme se variava a inclinação produzida pelo campo, alguns níveis se aproximavam dos outros. As propriedades dinâmicas da super-rede foram analisadas através da elaboração de pacotes de ondas contendo três e quatro auto-estados, para diferentes valores do campo elétrico Here, we simulated finites superlattices of Al0.2Ga0.8As/GaAs with three, five, seven and nine identical quantum wells to study the form of eigenfunctions and width of mini-bands. When one makes one of the quantum wells enlarged, we obtain some states that do not participate of mini-bands. These states are called Tamm-states and are localized in the large well neighborhood. We take into account several values of widths and places of the different well. Once fixed the width and number of the quantum wells in the super lattice, we can bend the potential of the heterostructure by application of one electric field. This fact became all the waves function localized and the system forms one Wannier-Stark ladder. Resonances can be obtained for specific values of electric fields. Some dynamical properties were analyzed when we made two wave packets and start propagating in time of these packets in the heterostructure. We did it for two different values of electric field

Neste trabalho apresentamos um cálculo teórico para o espalhamento Raman eletrônico via flutuações de densidade de spin de uma super-rede &#948-dopada de GaAs. A estrutura eletrônica da super-rede é determinada utilizando-se a teoria do funcional densidade dentro da aproximação de densidade local. O cálculo da seção de choque revela que sob condições de extrema ressonância existe uma forte dependência das formas de linha com a freqüência de excitação indicando a coexistência de um gás bi e tri-dimensional de elétrons nesta estrutura. Os resultados obtidos mostram excelente acordo entre teoria e experimento. In this work we theoretically investigate the electronic Raman scattering by spin density fluctuations in periodically &#948-doped GaAs. The electronic structure of the superlattice is determined using density functional theory within the local-density-functional approximation. The calculation of the cross section reveals a strong dependence of the line shape on the exciting frequency under conditions of extreme resonance, which indicates the coexistence of a two and three-dimensional electron gas. The results show an excellent agreement between theory and experiment.

Neste trabalho usamos a teoria de Thomas-Fermi para estudar as propriedades eletrônicas de semicondutores planarmente dopados, ou delta-dopados, com densidade de dopantes de moderada a alta. O principal objetivo do trabalho é a verificação de que esta teoria apresenta muito bons resultados com os do método auto-consistente na aproximação de Hartree quando aplicada a este tipo de problema. Verificamos que muitas situações físicas relacionadas a semicondutores delta-dopados podem ser descritas de uma maneira simples e com muito bons resultados. Estudamos o problema de um poço isolado e o problema da super-rede, comparando os resultados de Thomas-Fermi e Hartree. In this work we have used the Thomas-Fermi theory to study the electronic properties of planar doped semiconductors, or delta-doping, with a moderate to high density of dopants. The main aim of this work is to verify that this theory gives very good results when compared with the self-consistent method in the Hartree aproximation. We have checked that many physical situations related to delta-doping can be described in a simple manner and also with very good results. We have studied the single delta problem and the superlattice problem and we have compared the Thomas-Fermi´s and Hartree´s results.

Neste trabalho utilizamos a técnica de mistura de duas ondas quase degeneradas na investigação das propriedades ópticas não lineares, associadas à mudança de índice de refração com a intensidade da luz, em materiais dopados com cromo: Al2O3:Cr3+ (rubi), BeAl2O4:Cr3+ (alexandrita) e GdAlO3:Cr3+ (aluminato de gadolínio dopado com cromo). A não linearidade Kerr para o GdAlO3: Cr3+ é bastante significativa, de modo que neste material o parâmetro de ganho do feixe de prova apresenta um comportamento muito peculiar e que não encontra explicação nos tratamentos teóricos usuais do processo de mistura de duas ondas. Em particular, o ganho do feixe de prova neste material atinge percentuais superiores a 200%. Desta forma, desenvolvemos um tratamento teórico que descreve a mistura de duas ondas quase degeneradas em meios onde o índice de refração depende da intensidade (n= n0+n2I). Esta abordagem teórica leva em consideração os efeitos de saturação da grade de população produzida pela intersecção dos feixes de luz no meio Kerr (não harmonicidades da grade) e o processo de mistura de duas ondas é considerado como um caso particular do fenômeno da auto-difração difração de ordem zero. Os resultados teóricos foram comparados com os resultados experimentais e várias previsões teóricas como, a dependência do parâmetro de ganho do feixe de prova com a intensidade de saturação do meio, a dependência da diferença de freqüência entre os dois feixes incidentes onde o ganho é máximo com a intensidade do feixe de bombeamento, foram confirmadas experimentalmente In this work nearly degenerate two-wave mixing technique is used in order to investigate nonlinear optical properties, associated to the refractive índex change by incident light, in a few doped crystals: Al2O3:Cr3+ (ruby), BeAl2O4:Cr3+ (alexandrite) e GdAlO3:Cr3+ (gadolinium aluminate chromium doped). The Kerr nonlinearity in GdAlO3:Cr3+ is very high, so that the probe gain parameter has peculiar behavior in this material and this cannot be explained by using the current approach found in the literature. In particular, the probe gain parameter in this material reaches percentuals above 200%. In this way, we develop a theoretical approach which describes nearly degenerate two-wave mixing in media where the refractive índex is intensity dependent. This theoretical approach takes into account the saturation of the travelling population grating produced by two interesting beams (anharmonicities of the population grating) and the two-wave mixing process is regarded as the zero-order self-diffraction of the incident waves in this grating. The theoretical results are compared with the experimental ones and several theoretical predictions such as, the dependence of the probe gain parameter on the médium saturation intensity were experimentally verified

Neste trabalho estudamos o comportamento da energia de ligação de um éxciton em um fio quântico. O modelo utilizado considera barreiras finitas e seção transversal retangular. Utilizamos o método variacional com uma função de onda tentativa na forma gaussiana. Os parâmetros do material utilizados no calculo são os do GaAs/Ga1-xAlxAs. Incluímos a anisotropia das massas dos buracos leve e pesado, que e gerada pelo confinamento na direção y, desprezando outros efeitos na estrutura de banda. Comparamos nossos resultados com cálculos teóricos existentes. Estudamos também o efeito da interação com fônons sobre a energia de ligação do éxciton no fio quântico. Para tanto utilizamos um método variacional conjugado com transformações unitárias proposto por Lee-Low-Pines In this work we study the behavior of the exciton binding energy in a quantum wire. The model assumes finite barrier height and a rectangular cross section. A variation method is used with a Gaussian trial wave function. The material parameters used in the calculations are those of the GaAs/Ga1-xAlxAs. The heavy and light hole mass anisotropies arising from confinement in the wire direction is included, while other effects in the band structure are neglected. The present results are compared with other authors calculations. The effect of the fonon interaction on the exciton binding energy in the quantum wire is analyzed. For this purpose a variation method conjugated with unitary transformations as proposed by Lee-Low-Pines was employed

Energias de ligação do estado fundamental de doadores rasos em super-redes são consideradas teoricamente com o auxílio de um procedimento variacional que leva em conta a mistura do contínuo de estados da minibanda à qual o mesmo está associado. Os cálculos são realizados para um grande número de parâmetros de super-rede e qualquer posição da impureza na mesma. É mostrado que a dependência da energia de ligação com os vários parâmetros envolvidos pode ser completamente explicada em termos de um modelo simples unidimensional (tight-binding) onde a largura da respectiva minibanda de condução e a energia de ligação no Limite de poço isolado são os únicos parâmetros relevantes. A extrema concordância quantitativa entre as energias de ligação derivadas deste modelo e as obtidas pelo método variacional mais rigoroso vem enfatizar o papel fundamental desempenhado pela largura de minibanda com o único parâmetro relevante ao se levar em conta os efeitos de tunelamento existentes nas super-redes. A variational procedure which takes into account the mixing of a continuum of subband states has been used to investigate the binding energies of shallow donors in superlattices. The calculations where performed for a wide range of superlattices parameters and impurity positions. It is shown that the dependence of the binding energy upon the various superlattice parameters can be completely explained in terms of a simple onedimensional tight-binding model where the bandwidth of the respective conduction subband and the binding energy in the isolated quantum well are the only relevant parameters. The quantitative overall agreement between the binding energies derived from this model and those found variationally is excellent and emphasizes the fundamental role played by the bandwidth as the only relevant parameter accounting for the tunneling effects.

Medidas de tempo de vôo, em cinco diferentes temperaturas, foram realizadas em enxofre ortorrômbico para vários campos elétricos, tanto positivos como negativos. O trânsito dos portadores negativos foi mais extensivamente analisado e para baixas intensidades de luz, isto é, o caso do sinal fraco, os seguintes fatos foram verificados; a) não foi detectada dependência da mobilidade com o campo elétrico; b) a razão da corrente no tempo t para a corrente inicial mostrou não ser uma função universal do tempo, (isto é, independente do campo aplicado). Transporte dispersivo, discernível através da dependência da mobilidade com o campo elétrico, foi detectado pelo fato a. Contudo, para o transporte não dispersivo nós devemos esperar que a corrente normalizada leve a uma função universal do tempo, somente dependente do tempo de captura e, eventualmente, do tempo de soltura dos portadores, contrário ao que foi encontrado em b. A parte principal desta tese foi dedicada a testar nossos resultados com modelos existentes e o efeito esperado da falha das suposições nos resultados. Nós fomos então levados a um novo modelo, o qual explicou razoavelmente os resultados; a luz joga portadores, não só no canal normal de condução, mas também em um nível extra, confinado à região superficial, caracterizado por uma mobilidade dependente da profundidade. Soluções numéricas foram obtidas para confirmar a validade das soluções analíticas aproximadas obtidas. Um modelo aproximado foi desenvolvido para explicar o efeito do campo elétrico na extração de portadores da zona iluminada Time off light measurements, in five different temperatures, were carried out in orthorhombic sulphur for various electric fields, both positive and negative. The transit of negative carriers were more thoroughly analyzed and at low light intensities, that is, the small signal case, the following facts were well established; a) no electric field dependence of the mobility was detected, b) the ratio of the current at a time t to the initial current was found not to be a universal function of the time (that is, independent of the applied field). Dispersive transport, discernible through its field dependent electron mobility, is ruled out by a. However, for non dispersive transport, we should expect the normalized current to lead to a universal function of time, only dependent of the trapping and, eventually, de-trapping times of the carriers, contrary to what was found in b. The main part of this thesis was devoted to test our results with the existing models and the expected effect of the breakdown of the simplified assumptions on the results. We were thus lead to a new model, which reasonable explained the results: light put carriers, not only in the normal conduction channel, but also in an extra level, confined to the surface region, characterized by a depth dependent mobility. Computer solution were carried out to confirm the validity of approximate analytic solutions thus obtained. An approximate model was also developed to explain the effect of the electronic field on the extraction of carriers from the illuminated zone