Ciência para a Redução das Desigualdades

15 a 20 de outubro de 2018

Trabalho 10131

ISSN 2237-9045
Instituição Universidade Federal de Viçosa
Nível Graduação
Modalidade Pesquisa
Área de conhecimento Ciências Exatas e Tecnológicas
Área temática Ciências Exatas e da Terra
Setor Departamento de Física
Bolsa FAPEMIG
Conclusão de bolsa Sim
Apoio financeiro FAPEMIG
Primeiro autor Vítor Guilherme de Souza Pereira
Orientador WINDER ALEXANDER DE MOURA MELO
Outros membros Ricardo Junior Campos Lopes
Título Estudo do modelo de Heisenberg na presença de campos monopolares.
Resumo O modelo de Heisenberg é de grande interesse em física. Usado principalmente para descrever interações magnéticas de curto alcance, apresenta diferentes excitações muito bem conhecidas e caracterizadas, tais como vórtices (d=2 O(2)) e skyrmions (d=2 O(3)). Além disso, para interações suficientemente de curto alcance, este modelo não apresenta transições de fase contínuas ou descontínuas para temperaturas finitas, porém, apresenta uma transição de fase topológica, a chamada transição BKT (Berezinskii–Kosterlitz–Thouless). No seu limite contínuo, o modelo de Heisenberg guarda ampla proximidade com o modelo sigma não-linear, outro modelo amplamente conhecido e estudado na literatura. Outro sistema que atrai grande atenção em física são os chamados isolantes topológicos, materiais que possuem uma superfície condutora e um bulk isolante. Ademais, outra interessante propriedade de alguns isolantes topológicos é o chamado efeito magnetoelétrico topológico, onde o sistema passa a responder à aplicação de campos elétricos com uma polarização e uma magnetização simultaneamente. O mesmo é válido para a aplicação de campos magnéticos. Devido a esta propriedade, a proximidade de uma carga elétrica deste sistema é capaz de induzir o surgimento de uma carga imagem que carrega ambas cargas elétrica e magnética, o chamado Dyon. Neste trabalho, estudaremos a influência da presença de um Dyon no modelo de Heisenberg. Para isto supomos uma junção composta por um isolante topológico e outro material que possa ser descrito pelo modelo de Heisenberg ferromagnético. Utilizaremos duas abordagens para o problema, uma teórica, onde pretendemos obter o modelo contínuo e soluções do mesmo e outra computacional, onde desenvolvemos algoritmos em FORTRAN capazes de simular o hamiltoniano do sistema para diferentes temperaturas e de também obter soluções de baixa energia para o sistema. Apesar de já ter sido amplamente estudado na presença de campos externos, o estudo do modelo de Heisenberg na presença de campos monopolares é escasso na literatura, principalmente devido a não existência de monopolos magnéticos livres na natureza. Porém utilizando estas excitações do tipo Dyon, podemos realizar este estudo, onde esperamos obter novas soluções e comportamentos para o modelo de Heisenberg.
Palavras-chave Física da matéria condensada, Eletrognetismo, Nanomagnetismo.
Forma de apresentação..... Painel
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