Conexão de Saberes e Mundialização
19 a 24 de outubro de 2015
Trabalho 3707
| ISSN | 2237-9045 |
|---|---|
| Instituição | Universidade Federal de Viçosa |
| Nível | Graduação |
| Modalidade | Pesquisa |
| Área de conhecimento | Ciências Exatas e Tecnológicas |
| Área temática | Física teórica, experimental e de simulação |
| Setor | Departamento de Física |
| Bolsa | FAPEMIG |
| Conclusão de bolsa | Sim |
| Apoio financeiro | FAPEMIG |
| Primeiro autor | Ricardo Junior Campos Lopes |
| Orientador | WINDER ALEXANDER DE MOURA MELO |
| Título | Sobre gelos de spin artificiais: Uma análise da termodinâmica e da fenomenologia destes sistemas. |
| Resumo | Em essência, gelos de spin artificiais são redes formadas por nano ilhas magnéticas dispostas sobre um substrato não-magnético. A geometria desta rede é geralmente escolhida de forma aumentar a frustração geométrica do sistema, sendo as mais comumente estudadas as redes quadrada, triangular e hexagonal. Esta frustração geométrica nos leva ao surgimento de uma entropia residual (entropia à temperatura nula) tal como ocorre no gelo da água, dai o nome “gelos” de spin. Uma maneira fácil de observar o surgimento desta entropia residual é notarmos o surgimento de regras do gelo para as diferentes geometrias, por exemplo, para a rede quadrada, seu estado de mais baixa energia é caracterizado por dois spins apontando para dentro de um vértice e dois apontando para fora, alternadamente. Neste trabalho, primeiramente investigamos a termodinâmica de gelos de spin com geometrias mais exóticas, tais como uma rede formada pela sobreposição de duas redes, uma quadrada e outra triangular (que nos fornece vértices com cinco spins) assim como estudamos redes com geometria fulerenoidal. Também estudamos a fenomenologia destas duas redes, pois como já sabemos, outras redes de gelos de spin apresentam excitações coletivas que se comportam como monopolos magnéticos e pretendemos verificar o surgimento deste tipo de comportamento nestas novas redes. Por fim, verificamos a relação entre os comportamentos termodinâmicos e os comportamentos fenomenológicos, dando assim, uma completa descrição das possíveis transições de fase que surgirem no sistema. Para realizarmos este estudo, utilizaremos simulações computacionais, em linguagem FORTRAN, onde implementamos dois métodos distintos, o algoritmo de Metropolis e o método de Wang-Landau. Ambos os métodos nos auxiliarão para encontrarmos o estado fundamental dos sistemas e também para o estudo de sua termodinâmica. Já para o estudo fenomenológico, o algoritmo de Metropolis se mostra mais eficaz por nos fornecer os estados com maior peso probabilístico para uma dada temperatura, diferente do método de Wang-Landau que independe da temperatura ao longo da simulação. Como resultados, verificamos o surgimento de transições de segunda ordem em ambos os modelos e também de possíveis transições anômalas que necessitam de uma maior investigação para serem caracterizadas, além disso, pretendemos verificar os efeitos destas novas geometrias nas excitações coletivas do sistema e o seu possível comportamento do tipo monopolo magnético. |
| Palavras-chave | gelos de spin, transições de fase, excitações coletivas |
| Forma de apresentação..... | Painel |