ISSN | 2237-9045 |
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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 | CNPq |
Conclusão de bolsa | Não |
Apoio financeiro | CNPq |
Primeiro autor | Pedro Henrique Cafiero Taveira |
Orientador | VAGSON LUIZ DE CARVALHO SANTOS |
Título | Estudo de modelos magnéticos utilizando o método de Monte Carlo |
Resumo | A análise teórica de sistemas ferromagnéticos pode ser realizada a partir de diferentes métodos de simulações computacionais. Além disso, a descrição de sistemas magnéticos tem sido considerada a partir de diferentes modelos. Em especial, utilizando o método de Monte Carlo para analisar os modelos de Ising (bi e tridimensional), Rotor Planar, XY e o modelo de Heisenberg, tanto isolados quando sob a ação de campos magnéticos, podemos extrair importantes informações do sistema, como por exemplo, a susceptibilidade magnética, o calor específico, a magnetização e a energia total. A partir dessas informações, podemos estudar a transição de fase do sistema ao variar sua temperatura e descobrir o ponto crítico relacionado a essa transição. A temperatura de transição de fase de um sistema magnético é de grande importância pois determina quando ocorre de fato a transição de uma fase a outra e, nele podemos observar fenômenos como a divergência de propriedades como a própria susceptibilidade magnética e o calor específico. Neste trabalho, realizamos uma revisão de vários modelos teóricos descrevendo os sistemas magnéticos. Para isso, realizamos simulações de Monte Carlo, utilizando o algoritmo de Metropolis, considerando uma rede quadrada (40 x 40) e uma rede cúbica (40 x 40 x 40) de átomos utilizando linguagem de programação FORTRAN. Foram realizadas simulações computacionais dos modelos citados acima considerando inicialmente apenas a interação de troca entre os spins. Em um segundo momento, estudamos a interação Zeeman, a qual consiste na interação da magnetização com um campo magnético externo. Além disso, em todos os modelos analisados foram consideradas interações ferromagnéticas. É observado que o aumento na temperatura leva a uma diminuição da magnetização total do sistema, levando-o ao comportamento paramagnético. Apesar de que os modelos considerados já serem amplamente estudados e suas propriedades físicas serem conhecidas com grau de precisão bastante elevado, o objetivo deste trabalho foi reproduzir estes modelos para uma melhor compreensão das transições de fase e das propriedades de diferentes modelos teóricos descrevendo sistemas ferromagnéticos. |
Palavras-chave | Ising, Monte Carlo, transição de fase |
Forma de apresentação..... | Painel |