Spin-independent v-representability of Wigner crystal oscillations in one-dimensional Hubbard chains: The role of spin-charge separation

Electrons in one-dimension display the unusual property of separating their spin and charge into two independent entities: The first, which derive from uncharged spin-1/2 electrons, can travel at different velocities when compared with the second, built from charged spinless electrons. Predicted theoretically in the early sixties, the spin-charge separation has attracted renewed attention since the first evidences of experimental observation, with usual mentions as a possible explanation for high-temperature superconductivity. In one-dimensional (1D) model systems, the spin-charge separation leads the frequencies of Friedel oscillations to suffer a 2k_F -- 4k_F crossover, mainly when dealing with strong correlations, where they are referred to as Wigner crystal oscillations. In non-magnetized systems, the current density functionals which are applied to the 1D Hubbard model are not seen to reproduce this crossover, referring to a more fundamental question: Are the Wigner crystal oscillations in 1D systems non-interacting v-representable? Or, is there a spin-independent Kohn-Sham potential which is able to yield spin-charge separation? Finding an appropriate answer to both questions is our main task here. By means of exact and DMRG solutions, as well as, a new approach of exchange-correlation potential, we show the answer to be positive. Specifically, the v-representable 4k_F oscillations emerge from attractive interactions mediated by positively charged spinless holes -- the holons -- as an additional contribution to the repulsive on-site Hubbard interaction

Information entropy of classical versus explosive percolation

We study the Shannon entropy of the cluster size distribution in classical as well as explosive percolation, in order to estimate the uncertainty in the sizes of randomly chosen clusters. At the critical point the cluster size distribution is a power-law, i.e. there are clusters of all sizes, so one expects the information entropy to attain a maximum. As expected, our results show that the entropy attains a maximum at this point for classical percolation. Surprisingly, for explosive percolation the maximum entropy does not match the critical point. Moreover, we show that it is possible determine the critical point without using the conventional order parameter, just analysing the entropy's derivatives.Comment: 6 pages, 6 figure

Dinâmica espaço-temporal do parque caffeiro da Região de Três Pontas - MG.

A região de Três Pontas é uma das regiões cafeeiras mais importantes do Brasil e do mundo. O município é considerado o maior produtor mundial de café. Por esse motivo, conhecer a extensão e a localização desse parque cafeeiro torna-se de extrema importância. O objetivo desse trabalho foi analisar esse parque cafeeiro no tempo e no espaço, por meio de geotecnologias. No trabalho foram utilizadas imagens TM/Landsat de quatro diferentes datas, contemplando um período de sete anos de estudo. Foram confeccionados os mapas de uso da terra para os anos de 2000, 2003, 2005 e 2007. Por meio de ferramentas de análise espacial do sistema de informação geográfica SPRING, conclui-se que, durante esse período, o parque cresceu 7,45%. As áreas de café em produção aumentaram 11,24%, o que provavelmente elevou a produtividade da região. Não foram encontrados padrões de mudança no crescimento do parque

Classificação automática de imagens de satélites no mapeamento da região cafeeira de Patrocínio, MG.

Imagens orbitais representam uma boa opção na coleta de dados sobre a superfície terrestre reduzindo custos e tempo necessários à sua realização. O uso de imagens de satélite representa uma ferramenta de grande utilidade para fins de mapeamento devido à sua grande abrangência em termos de área, periodicidade de imageamento em intervalos curtos, possibilidade de análise visual e espectral e baixo custo de aquisição. O sensoriamento remoto e o processamento digital de imagens fornecem dados que podem ser manipulados e integrados a outros tipos de dados em sistemas de informações geográficas, possibilitando a obtenção de informações importantes sobre a superfície terrestre. A idéia básica em classificação de dados multiespectrais é identificar grupos de atributos espaciais e isolá-los usando alguns limites de decisão. A classificação automática de imagens visa à categorização da cobertura da terra distinguindo as composições de diferentes materiais superficiais (Crosta, 1999). Os valores de nível de cinza de cada pixel são agrupados e associados a um tipo de cobertura da superfície terrestre imageada. A distinção entre os padrões de uso da terra é possível graças ao comportamento específico dos objetos ao longo do espectro eletromagnético, ou seja, os objetos da superfície terrestre interagem (reflectância, absorbância e transmitância) com a radiação eletromagnética de maneira diferenciada em função do comprimento de onda e de suas características bio-físico-químicas. Este trabalho visa à avaliação da qualidade de diferentes métodos de classificação automática de uma imagem do satélite Landsat para geração de um mapa de uso atual do município de Patrocínio, importante polo cafeeiro do estado de Minas Gerais. O processamento digital da imagem foi realizado pelo SPRING (Sistema para Processamento de Informações Georreferenciadas) do INPE (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais). Os classificadores automáticos utilizados foram: MaxVer (Máxima Verossimilhança), caracterizado como do tipo ?pixel a pixel?, Isoseg e Battacharya, considerados como classificadores por região. Para avaliação dos mapeamentos obtidos com os classificadores foi usado o mapeamento gerado por interpretação visual da mesma imagem. Para medição da acurácia foram usadas matrizes de contingência e o coeficiente de concordância Tau. O melhor índice obtido foi para a classificação pelo algoritmo Battacharya, seguido dos classificadores MaxVer e Isoseg. O relevo suavizado da região, que reduz a influência do sombreamento no comportamento espectral das coberturas, associado ao padrão da agricultura regional em que extensas áreas são ocupadas com culturas anuais e perenes colaborou para o bom desempenho dos classificadores. Em outras áreas cafeeiras do estado, onde o relevo é montanhoso e o uso agrícola muito segmentado, os mesmos classificadores apresentaram índices de acurácia inferiores

Levantamento e mapeamento espaço-temporal dos cafezais no Município Mineiro de Machado.

O café ainda hoje é importante produto da pauta de exportações brasileira. Minas Gerais produz atualmente mais da metade do café brasileiro, sendo que o Sul de Minas, a Zona da Mata mineira e o Cerrado (Alto Paranaíba e Triângulo mineiro) são as principais regiões produtoras do estado. Esta liderança teve início nos primeiros anos da década de 70 após o Programa Nacional de Erradicação de Cafezais e a implementação do Plano de Renovação e Revigoramento dos Cafezais (PRRC). O objetivo do trabalho foi mapear, quantificar e avaliar no espaço e no tempo a ocupação por cafezais no município mineiro de Machado, situado na região Sul de Minas Gerais. Os resultados demonstram que o período inicial do plano repercutiu positivamente no investimento em novas lavouras, evidenciado no aumento das áreas plantadas, sendo essas continuamente ampliadas, resultando num crescimento relativo da ordem de 1073,25% no período de 1966 a 2005

Engaging with real-world phenomena through Matlab programming projects

This presentation aims to report a pedagogical experience carried out in a course unit of a graduate programme in Computer Engineering at the University of Minho. The course unit, Numerical Methods and NonLinear Optimization (NMNO), integrates the first semester of the third year. The experience took place in 2021-2022 with 146 students, and it was supported by Centre IDEA-UMinho within the project 2Be-Learning. The classes were taught face-to-face (theoretical lectures and lab practice) and several strategies were implemented to support learning: ARS, padlet, videos, storytelling, and projects. Assessment was diversified and distributed over time to foster ongoing study and progress. It included two face-to-face written tests, four online multiple choice mini-tests (one per month, lasting about 10 minutes, based on extensive question banks), and one Matlab project. The focus of the presentation is on the impact of Matlab projects in the learning process. The projects were carried out by teams of 4 students. Each team could choose one of five proposed topics. The main challenge was to search for and select a real-world phenomenon where the chosen topic could be applied and solve a problem that should have an adequate level of complexity. The experience was evaluated on the basis of the quality of projects, students’ grades and their perceptions collected in a survey at the end of the course unit. Results show that students developed their creativity through building bridges with other scientific areas and solving problems in innovative ways. Projects promoted their involvement in learning, autonomy, cooperation and the personal construction of knowledge, which are essential competences for lifelong learning. Overall, it can be considered that engaging with real-world phenomena creates conditions for students to connect course-based learning with authentic situations, analyse and solve problems from a multidisciplinary perspective, mediated by digital technologies, and become pro-active learners.This work has been supported the Centre IDEA-UMinho and by FCT – Fundação para a Ciência e Tecnologia within the R&D Units Project Scope: UIDB/00319/2020. The authors are grateful to the reviewers for their valuable comment

Eta Carinae across the 2003.5 Minimum: Analysis in the visible and near infrared spectral region

We present an analysis of the visible through near infrared spectrum of Eta Carinae and its ejecta obtained during the "Eta Carinae Campaign with the UVES at the ESO VLT". This is a part of larger effort to present a complete Eta Carinae spectrum, and extends the previously presented analyses with the HST/STIS in the UV (1240-3159 A) to 10,430 A. The spectrum in the mid and near UV is characterized by the ejecta absorption. At longer wavelengths, stellar wind features from the central source and narrow emission lines from the Weigelt condensations dominate the spectrum. However, narrow absorption lines from the circumstellar shells are present. This paper provides a description of the spectrum between 3060 and 10,430 A, including line identifications of the ejecta absorption spectrum, the emission spectrum from the Weigelt condensations and the P-Cygni stellar wind features. The high spectral resolving power of VLT/UVES enables equivalent width measurements of atomic and molecular absorption lines for elements with no transitions at the shorter wavelengths. However, the ground based seeing and contributions of nebular scattered radiation prevent direct comparison of measured equivalent widths in the VLT/UVES and HST/STIS spectra. Fortunately, HST/STIS and VLT/UVES have a small overlap in wavelength coverage which allows us to compare and adjust for the difference in scattered radiation entering the instruments' apertures. This paper provides a complete online VLT/UVES spectrum with line identifications and a spectral comparison between HST/STIS and VLT/UVES between 3060 and 3160 A.Comment: 13 pages, 11 figures + atlas. The paper accepted for the ApJS and is accompanied with an atlas in the online edition pape

Processing of conductive filled polymers using microinjection

Polystyrene granules were coated by sputtering with an innovative film of stainless steel obtaining this way a composite. To compare results it was necessary to prepare two different composites, mixing polymer granules with steel fibers mechanically in a drum. Microinjection molding is a processing technique that allowed obtaining a representative sample of each composite. Scanning electron microscope (SEM) allowed the characterization of the coating thickness while the dispersion and distribution of metal particles were analyzed by optical microscopy in polarized light. Results showed a uniform thickness of the coating and good dispersion of the reinforcements in the matrix. Electrical and mechanical properties of the composites were characterized by measuring the electrical resistivity and flexural tests. Considerable values of conductivity were exhibited in composites with carbon nanotubes and a slight increase in the modulus of the polymers due to reinforcement incorporation was noticed