Nos últimos anos, a capacidade de projetar nanoestruturas e controlar propriedades magnéticas em escala nanométrica tem atraído  muita atenção dos pesquisadores, dando enfâse para diferentes geometrias, como cúbicas, retangulares, cilindricas, anéis e etc, sendo estudados extensivamente com a possibilidade de aplicações em tecnólogias de gravação de dados, biomedicina e sensores. Do ponto de vista teórico, há interesse na análise de novas fases magnéticas, oriundas do campo dipolar, em nanoestruturas com dimensões da ordem de dezenas do comprimento de troca, para aplicações em sistemas de gravação magnética. Neste trabalho, inicialmente foi efetuado um estudo teórico do impacto da interação dipolar nas fases magnéticas de nanocilindros e posteriormente em nanorings. Nossos estudos indicaram que o efeito da interação dipolar em nanorings é capaz de provocar alterações significativas nas fases magnéticas em nanoestruturas isoladas. Foi mostrado que através dos parâmetros escolhidos podemos controlar a região de nucleação de vórtices. Há uma diferença nas nanoestruturas detalhadas nesse trabalho, pois para os nanorings o termo da energia de troca que estava associado ao núcleo é inexistente e para os nanocilindros esse termo não está ausente, o que favorece estudar o comportamento dos estados magnéticos nos nanorings, pois verificou-se o surgimento de fases multidomínios contribuindo para a formação de paredes de domínios. A pesquisa foi desenvolvida através da análise das curvas de magnetização das fases em remanência. Um campo magnético externo de 5 kOe foi aplicado em diferentes direções até saturar a estrutura e removemos esse campo gradativamente até atingir a remanência. 

As nanoestruturas são estudas ha muitos anos e consequentemente contribuindo para o avanço tecnológico e o desenvolvimento da sociedade, elas podem ser otimizadas tanto em seu tamanho, quanto em seu desempenho magnético, elétrico, caso seja os elementos certos. Diante disso, este trabalho visa obter uma os compósitos da hexaferrita de estrôncio (SrFe₁₂O₁₉) e da liga metálica ferro cobalto (CoFe₂), produzindo assim nanopartículas otimizadas com baixo custo de produção. Obtendo-o na sua forma estrutural que melhor maximize as suas características magnéticas, sendo elas a magnetização de saturação e a coercividade, desta forma melhorando seu produto energético máximo. Primeiramente foi feito à síntese do material CoFe₂ utilizando o método de co-precipitação, no segundo momento foi feio a produção do SrFe₁₂O₁₉ também por Co-precipitação, Sol- Gel e Reação por Coordenação Iônica (RCI). Nas amostras de CoFe₂, houve a aplicação de tratamentos térmicos, realizados na atmosfera de Nitrogênio, em ambos os casos as amostram foram submetidas a uma temperatura de 750 ºC com tempo entre 30 à 120 minutos, também houve tentativas de recobrimento desse compósito por vários métodos de síntese citados aqui, mas não houve resultados satisfatórios até o momento, já para as amostras de SrFe₁₂O₁₉ a temperatura variou entre 1000 à 1200 ºC por 6 horas. Posteriormente foi feito a caracterização dos matriais e as técnicas utilizadas foram Raios-X (XRD), magnetometria de amostra vibrante (MAV-VSM), microscopia eletrônica de varredura (MEV). E com isso resultou na obtenção das fases puras de ambos os compósitos, com tamanho médio de grão de 109,2 a 139,4 nm para a CoFe₂ e de 128,5 a 451,3 nm para a SrM, para M_S tivemos o maior de 171 emu/g e 50,2 emu/g para a CoFe₂ e SrFe₁₂O₁₉, respectivamente, com um campo coercitivo máximo de 4,93 kOe para a SrFe12O19, e de 0,33 kOe para a liga metálica. Os resultados óbitos estão conforme o esperado.

Esta tese de doutorado explora a análise estatística das distribuições de comprimentos de genomas vegetais e virais, buscando compreender padrões e correlações estatísticas subjacentes. Propomos uma ampla quantidade de modelos derivados das estatísticas generalizadas de Tsallis e Kaniadakis: $q-$exponencial, soma de $q-$exponenciais, $q-$Gaussiana, $q-$Weibull, $\kappa-$exponencial, soma de $\kappa-$exponenciais e $\kappa-$Maxwelliana. Utilizamos a inferência Bayesiana e os critérios AIC e BIC para identificar os modelos que melhor explicam o comportamento das sequências genéticas analisadas. Inicialmente estudamos as distribuições de comprimentos associados aos íntrons e éxons de duas espécies vegetais pertencentes à família das \textit{Cucurbitaceae}, a saber, \textit{Cucumis sativus e Cucumis melo}. Nesse caso testamos os ajustes para as funções $q-$exponencial e soma de $q-$exponenciais, onde a última se mostrou superior. Os valores encontrados para o índice entrópico $q$, para todos os cromossomos de ambas as espécies, foram de 1,28 $\pm$ 0,06 para íntrons e 1,06 $\pm$ 0,13 para éxons. Expandimos essa investigação no contexto da estatística de Kaniadakis, utilizando mais três espécies de Cucurbitáceas: \textit{Cucurbita maxima}, \textit{Cucurbita moschata} e \textit{Cucurbita pepo}. Os modelos $\kappa-$exponencial, soma de $\kappa-$exponenciais e $\kappa-$Maxwelliana foram testados e a soma de $\kappa-$exponenciais se mostrou superior aos demais, considerando as sequências de éxons e íntrons. Os valores do índice entrópico $\kappa$ para as espécies analisadas se enquadram no intervalo $(0,35 \pm 0,08)$. Ampliamos a base de dados para 23 espécies de vegetais pertencentes a 7 famílias distintas e testamos a viabilidade dos modelos propostos para explicar as distribuições de comprimentos das proteínas vegetais. As funções $q-$Gaussiana e $\kappa-$Maxwelliana se mostraram superiores e apresentaram valores de $q$ e $\kappa$ na mesma faixa para todas as espécies investigadas: $q_g$ = 1,28(4) e $\kappa$ = 0,38(4). Essas funções também se mostraram eficientes em explicar o comportamento das distribuições de comprimentos das proteínas de 25 espécies virais, pertencentes às famílias \textit{Flaviviridae} e \textit{Coronaviridae}. Identificamos a possível existência de uma informação biológica, presente nas cadeias do DNA, capaz de caracterizar plantas e vírus.

Desde a descoberta do efeito de torque de transferência de spin (STT) por Slonczewski e Berger, o estudo da dinâmica de estruturas magnéticas por corrente polarizada de spin tem despertado um grande e contínuo interesse devido à física fundamental envolvida e a perspectiva de aplicações tecnológicas. Em uma estrutura magnética confinada, como um nano-fio, quando uma corrente contínua adequada é passada, a transferência do momento angular de spin do elétron de condução para spins locais produz   uma precessão em spins locais em uma camada livre ou uma oscilação em uma parede de domínio aprisionada em um nano-fio. As oscilações de magnetização em nanoestruturas magnéticas devido à oscilação da parede de domínio acionada por corrente (DW) abrem um novo método para a geração de oscilações de micro-ondas. As nanoestruturas magnéticas podem ser utilizadas para construir osciladores em escala nanométrica com frequência sintonizável na faixa de micro-ondas, que tem aplicações importantes em diversas áreas, como por exemplo, a comunicação sem fio. Atualmente, um dos tipos de nano-osciladores magnético acionado por corrente é o nano-oscilador baseado em parede de domínio (DWNO). Entre os nano-osciladores de paredes de domínio, um dos mais estudado é baseado em um nanofio magnético com notches (entalhes) para aprisionamento de paredes de domínio. Aqui, iremos investigar as oscilações de paredes de domínio em uma bicamada ferromagnética plana retangular acoplada a um substrato antiferromagnético (AF) vicinal de duas sub-redes que cumpre os requisitos-chave para a construção de uma sequência periódica de paredes de domínio aprisionadas. Um substrato antiferromagnético de duas sub-redes vicinais é um empilhamento de altos índices de Miller que pode ser adaptado para compreender uma repetição periódica de terraços compostos por spins de sub-redes AF opostas, separados por degraus perpendiculares à direção dos spins do AF. Isso pode levar a um arranjo correspondente no filme ferromagnético, um arranjo estruturado com domínios alternados separados por paredes de domínio, dos tipos cabeça-a-cabeça e cauda-a-cauda, centradas nos degraus. Como esperado, uma vez que a força restauradora está associada à intensidade do campo de troca da interface, nossos resultados preliminares mostram que a frequência da oscilação da parede do domínio é função do campo de troca da interface e dos parâmetros geométricos. No entanto, neste estudo, iremos investigar a frequência de oscilação de uma parede de domínio, bem como de uma sequência de paredes de domínio. No caso da sequência de paredes de domínio, analisaremos os efeitos da interação dipolar e das quiralidades nas frequências de oscilações das paredes de domínio magnético.

A Astrofísica Moderna tem feito progressos significativos na redução das incertezas dos principais parâmetros estelares, como massa, raio, luminosidade e temperatura efetiva. Isso tem permitido uma melhor compreensão da física das estrelas e da formação e evolução de aglomerados estelares (Lada and Lada, 2003; Porras et al., 2003). Ainda assim, medir distâncias se mantêm fundamental e desafiador, tendo impacto direto na Cosmologia Moderna. Super novas do tipo Ia (SNs Ia) e Cefeidas são velas padrões comuns usadas e reportadas na literatura. A primeira é usadas para determinar distâncias de galáxias próximas às mais distantes. A segunda, é calibrador fiel da primeira, estando elas na mesma região. Neste contexto, os sistemas binários eclipsantes (SBEs) se mostram indicadores de distâncias precisos e competitivos em escalas do universo local, sendo as estrelas de alta massa crucias dada sua alta luminosidade. Desta forma, o interesse central deste trabalho parte em obter uma medida de distância à região de 30 Dourados, que faz parte da Grande Nuvem de Magalhães (GNM), usando 5 sistemas binários eclipsantes de alta massa e buscando compreender a dinâmica dos aglomerados nesta região. Para isso usamos dados de fotometria Optical Gravitational Lensing Experiment (OGLE, Udalski et al., 1992; Udalski, 2004; Udalski et al., 2008) e de espectroscopia dos levantamentos VLT FLAMES-Tarantula e Tarantula Massive Binary Monitoring (VFTS and TMBM, Evans et al., 2011; Almeida et al., 2017). A análise conjunta desses dados é realizada com o código Wilson-Devinney (WDC, Wilson and Devinney, 1971) combinado com a técnica da Cadeia de Markov de Monte Carlo (MCMC, Foreman-Mackey et al., 2013), com o intuito de buscar os melhores parâmetros físicos e geométricos das binárias da nossa amostra. Para a distância, obtivemos d = 49.55 ± 1.7 kpc e d = 49.55 ± 1.6 kpc quando considerado a amostra global e parcial, para as regiões dos aglomerados NGC 2070 e NGC 2060. Esse resultado indica uma concordância significativa com os resultados obtidos por Pietrzynski et al. (2013, 2019). Dois, VFTS 352 e VFTS 061, dos 5 sistemas analisados mostram distâncias discrepantes dos valores obtidos para objetos que fazem parte de NGC 2070 ou NGC 2060, indicando que eles ou nasceram fora ou foram ejetados desses aglomerados. Dos cinco sistemas analisados, três mostram velocidades sistêmicas compatíveis às regiões NGC 2070 ou NGC 2060, VFTS 500 (γ = 269.50^{+0.90}_{-0.86}), VFTS 176 (γ = 260.26^{+1.94}_{-1.98}), VFTS 352 (γ = 265.34^{+2.15}_{-2.13}), e dois,  o VFTS 661 (γ = 286.41^{+1.91}_{-1.90}) e VFTS 061 (γ = 284.46^{+1.43}_{-1.44}), são candidatos à sistemas fugitivos. Esses últimos resultados estão em acordo com os obtidos por Sana et al. (2022). Os cenários possíveis que justificam a fuga desses sistemas, dada às subpopulações da GNM, são: ejeção binária, devido interação gravitacional da companheira; ou ejeção dinâmica, quando a expulsão do aglomerado é devido interações gravitacionais com outras estrelas. 

Investigamos os efeitos magneto-ópticos em refl exão para radiação em incidência oblíqua
no InSb na faixa das frequências THz, por meio de simulações numéricas. Os efeitos de
interesse ocorrem na região de reststrahl, estando esses efeitos ligados aos polaritons de
superfície e as ressonâncias superfi ciais que aparecem como extensão dos polaritons de
superfície na região onde |k x | < k 0 . Nossas simulações de refl exão para o InSb conside-
raram temperatura ambiente e uma amostra não dopada. Demonstramos alguns efeitos
interessantes para um campo magnético externo pequeno em relação aos presentes na
literatura. Os resultados mais valiosos foram obtidos para o campo magnético externo
de +0.05 T. Em termos do efeito Goos-Hänchen, obtivemos um nítido deslocamento na
região superior de reststrahl. Já na refl etividade, tivemos mínimos nos seus valores tam-
bém na região superior de reststrahl que seguem a linha das ressonâncias superfi ciais.
Demonstramos também os efeitos não recíprocos devido o campo magnético externo, além
da antissimetria e não simetria de alguns parâmetros.

A constante de Hubble, $H_0$, o parâmetro de desaceleração,  $q_0$, e o parâmetro jerk, $j_0$, estão entre os parâmetros mais procurados na cosmologia. Esses parâmetros fornecem informações sobre a taxa de expansão, aceleração e taxa de aceleração do universo, respectivamente.

 Nos anos finais do século XX, as medições da distância da supernova Ia revelaram que $q_0 <0$, indicando que o universo está atualmente em aceleração. O modelo que melhor explica esta aceleração cósmica é o chamado modelo $\Lambda$CDM. No entanto, existe uma discrepância significativa entre a estimativa global de $H_0$ (que se baseia no modelo $\Lambda$CDM) e a estimativa local de $H_0$ (que é independente do modelo), totalizando aproximadamente $4 \sigma$. Esta discrepância coloca desafios ao modelo $\Lambda$CDM.

 Neste contexto, o parâmetro jerk torna-se um fator crítico para validação do modelo $\Lambda$CDM, onde $j_0 = 1$. Nesse trabalho realizamos uma expansão em série de $f\sigma_8$ e utilizamos a equação diferencial que fornece a evolução temporal de $f\sigma_8$ como uma fórmula de recorrência para expressar os coeficientes da série em termos dos parâmetros cinemáticos $q_0$ e $j_0$. Através deste processo, vários parâmetros emergem como parâmetros livres, incluindo $f_0\sigma_{8,0}$, $q_0$, $j_0$, $\Omega_{{ m},0}$ e $\sigma_{8,0}$. Em seguida, usamos os dados $f\sigma_8$ para restringir esses parâmetros livres. Os limites do Planck 2018 em $\Omega_{{ m},0}$ e $\sigma_{8,0}$ são empregados para quebrar a degeneração entre os parâmetros. Nossa análise revela que $j_0 \neq 1$ no nível $1\sigma$.

Os materiais terras raras em sua forma volumétrica sem a presença de campo externo, apenas por efeitos térmicos, apresentam uma rica diversidade de configurações magnéticas para determinadas faixas de temperaturas, específicas de cada elemento. A construção de sistemas artificiais, como filmes finos e multicamadas, nos quais os elementos terras raras fazem parte de pelo menos um dos constituintes, tem promovido a descoberta de novos padrões magnéticos.

Neste trabalho apresentamos duas investigações, uma em colaboração com o grupo experimental do laboratório de magnetismo do Departamento de Física da Universidade M.V.Lomonosov Estadual de Moscow no qual modelamos os resultados experimentais de amostras ultrapuras da terra rara Disprósio e a investigação dos ciclos de histerese térmica em filmes finos de Hólmio de várias dimensões, objetivando encontrar diferentes fases magnéticas nestes ciclos.

O método teórico utilizado, para obter as fases de equilíbrio, consiste de um sistema, onde as contribuições das energias de troca, energia de anisotropia e a energia Zeeman, são calculadas em um conjunto de spins magnéticos inequivalentes, e as fases magnéticas, desde a temperatura de Curie até a temperatura de Néel, são determinadas de forma auto-consistente, garantindo torque nulo nos spins magnéticos.

Nossa modelagem reproduziu as medidas experimentais de magnetização e fases magnéticas obtidas para o volume do Disprósio. No estudo para os filmes finos de Hólmio com dimensões de 7, 10, 12, 15, 18, 21 e 24 planos atômicos verifica-se uma largura da histerese térmica, variando de um valor próximo de 18 K a aproximadamente 100 K, dependendo da intensidade do campo magnético externo aplicado e da espessura do filme. Para filmes finos de Hólmio com dimensões inferiores a 7 planos atômicos a histerese térmica não é observada.

Este trabalho propõe-se a realizar reconstruções de idades de galáxias via aprendizado
supervisionado por meio das técnicas CART, MLPR, SVR. Para este fim, utilizamos
idades de galáxias simuladas com amostras de 100, 1000, 2000, 3334, 6680 pontos, por
meio do Método de Monte Carlo e adotamos uma distribuição Gaussiana centrada em
um modelo fiducial CDM plano. Encontramos que a técnica SVR apresentou o melhor
desempenho durante o processo, seguido das técnicas MLPR e CART. Empregando os
resultados obtidos, restringimos os parâmetros cosmológicos
m e !, destacamos que para
amostras prevista de 600 pontos, todos os resultados são consistentes com as observações
atuais. Em posse dos melhores ajustes desses parâmetros foram calculados o parâmetro
de desaceleração, q0 e a idade atual do Universo, t0, para cada amostra e técnica, sendo
os melhores valores de q0 = −0, 561 ±
0,101
0,126 e t0 = 13, 7 ±
0,185
0,187.

Neste trabalho, amostras de Silenita de Ferro (Bi25FeO40) pura e dopada com cobalto (Co) foram sintetizadas por meio de duas rotas químicas: co-precipitação e reação por coordenação iônica (RCI), e termicamente tratadas à uma temperatura de 700 °C por 2 h. As propriedades estruturais, ópiticas e magnéticas das amostras foram caracterizadas por Difratômetro de raios X (DRX), espectroscopia de absorção UV-visível (UV-vis) e magnetômetro de amostra vibrante (VSM). Os difractogramas (DRX) obtidos para as espécimes confirmam a presença da fase Bi25FeO40 com um grau de pureza satisfatório, obtidos pelo refinamento Rietveld através do software MAUD, nos revelando uma estrutura cristalina Cúbica de Corpo Centrado (CCC) com um grupo espacial I23, um parâmetro de rede de 10,11 ~ 10,21 Å e os tamanhos de partículas na faixa de 70 ~ 182 nm. A caracterização magnética (VSM) mostrou um fraco comportamento ferromagnético à temperatura ambiente, onde curvas de histerese indicam um aumento do campo coercitivo (HC), magnetização de saturação (MS) e remanência (MR) para as amostras dopadas, à medida em que aumenta a concentração de íons do dopante. Porém, quando comparadas as amostras puras revelaram uma diminuição para os parâmetros MS e MR, com exceção da amostra dopada com 50% via co-precipitação que nos revel ou um aumento em sua MS. A caracterização óptica mostrou uma variação do gap óptico na faixa de 1,66 ~ 2,43 eV do Bi25FeO40, através dos valores de absorbância obtidos por Espectrometria de UV/Visível, revelando uma diminuição nas energias de band gap com o grau de concentração do dopante utilizado, indicando uma estrutura com grande eficiência na absorção de luz visível e potencial para aplicações em atividades fotocatalíticas.
Palavras-chave: Silenita de Ferro, Propriedades, Magnéticas, Dopagem.