“Inteligência Artificial: A Nova Fronteira da Ciência Brasileira”
19 a 24 de outubro de 2020
Trabalho 14458
| ISSN | 2237-9045 |
|---|---|
| Instituição | Universidade Federal de Viçosa |
| Nível | Graduação |
| Modalidade | Pesquisa |
| Área de conhecimento | Ciências Exatas e Tecnológicas |
| Área temática | Física da Matéria Condensada |
| Setor | Departamento de Física |
| Bolsa | PIBIC/CNPq |
| Conclusão de bolsa | Sim |
| Apoio financeiro | CNPq |
| Primeiro autor | Ygor Macedo Oliveira |
| Orientador | LEANDRO GUTIERREZ RIZZI |
| Título | Formação de estruturas quasicristalinas a partir de misturas binárias |
| Resumo | As estruturas quasicristalinas foram descobertas em 1982 pelo físico Dan Shechtman, o que lhe rendeu o prêmio Nobel de Química de 2011. Quasicristais podem possuir interessantes propriedades elétricas e ópticas, além de durabilidade mecânica e biocompatibilidade. Eles são capazes de reduzir danos a superfícies como consequência de baixos coeficientes de atrito e alta resistência a corrosão. Além disso, já são utilizados na indústria com a finalidade de fortalecer ligas metálicas, através da implantação de pequenas partículas quasicristalinas às ligas. Apesar de já terem sido encontrados tanto em ligas metálicas quanto em alguns sistemas coloidais, entretanto, pouco se conhece sobre a natureza dos processos que originam essas estruturas. Contrariando as definições cristalográficas vigentes, Shechtman e outros concluíram que quasicristais possuem apenas simetria orientacional de longo alcance, mas não translacional, i.e., ao contrário dos cristais, constituídos de repetidas células unitárias, não se pode definir uma célula unitária única para os materias quasicristalinos. Recentemente, resultados experimentais apontaram que a ocorrência dessas estruturas possa ser um fenômeno ligado ao problema mais amplo de empacotamento de esferas, onde as interações específicas entre partículas não são consideráveis, o que indicaria que estas estruturas também possam se originar através de processos puramente entrópicos. Visto isso, o presente trabalho tem como objetivo investigar a possível formação de estruturas quasicristalinas por meio de simulações computacionais de misturas binárias de discos duros. Utilizando o algoritmo de event-chain Monte Carlo, foram realizadas simulações para sistemas bidimensionais com diferentes frações de área. Foram analisadas a influência de parâmetros de controle tais como a fração de área total, a razão entre o diâmetro dos discos maiores pelo diâmetro dos discos menores, assim como a razão entre a fração de área referente aos discos maiores pela fração de área total. Além disso, a presença das chamadas "simetrias proibidas", i.e., aquelas que não são encontradas em estruturas cristalinas, foram avaliadas através de uma quantidade conhecida como fator de estrutura, a qual pode ser diretamente relacionada com padrões de difração determinados experimentalmente. Em particular, avaliamos combinações lineares de fatores de estrutura parciais que fornecem os chamados fatores de estrutura de Bhatia-Thornton. Apesar dos resultados numéricos obtidos neste trabalho mostrarem uma ótima concordância com resultados experimentais, ainda não foram encontrados indícios sobre a formação de estruturas quasicristalinas nos fatores de estrutura. Dessa maneira, a obtenção destas quantidades assim como a exploração do espaço de parâmetros teve um caracter prospectivo e trabalhos subsequentes serão realizados a fim de estreitar o caminho de investigação que pode levar para um melhor entendimendo sobre formação de estruturas quasicristalinas. |
| Palavras-chave | quasicristais, misturas binárias de discos duros, algoritmo de event-chain Monte Carlo |
| Forma de apresentação..... | Painel |
| Link para apresentação | Painel |
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