Comportamento multicrítico no modelo de Heisenberg frustrado: transições de fases clássica e quântica

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Nunes, Wagner Antonio da Silva
Data de Publicação: 2011
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFSCAR
Texto Completo: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/4970
Resumo: In this work we study the critical behavior of systems described by the Anysotropic- Heisenberg model of spin 1/2 with competitive interactions (J1-J2 Model) on planes, and interplane nearest-neighbor interactions. We applied Effective-Field techniques for finite clusters with two (EFT2) and four (EFT4) central sites, as well as Linear Spin-Waves Theory (LSWT). We define &#945;=J2/J1, as the frustration parameter, which together with the the anysotropy exchange and the spatial one lambda, we obtain the respective phase diagrams. Classic phase transitions are studied at finite temperatures, as well as the quantum ones at T=0. We observed the presence of two ferromagnetic (antiferromagnetic) states, a quantum paramagnetic, colinear ferromagnetic (CF) and antiferromagnetic (CAF) at T=0 for J1 < 0 and J1 > 0. We characterized the type of transition (continuous or discontinuous) existing in them. For T > 0, the same phases are found, with the exception of the quantum and the normal paramagnetic ones. The CAF a CF states are characterized in three dimensions in the following way: spin lines with the same orientation adjacent to lines in the opposite sense, and spin planes with the same orientation adjacent to spin planes with opposite sense. In the two dimensions these two states are equivalent. We analyze the classical and quantum limits of the model through the phase destruction of PQ in the ferromagnetic and antiferromagnetic case under the influence of anisotropies. We also applied to the frustated model in the plane and the &#955; interaction between planes the Theory of Linear Spin Waves and compared their results with those found for the Effective Field Theory.
id SCAR_906fffd2b357c36bc133d5f39a65a34b
oai_identifier_str oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/4970
network_acronym_str SCAR
network_name_str Repositório Institucional da UFSCAR
repository_id_str 4322
spelling Nunes, Wagner Antonio da SilvaSouza, José Ricardo dehttp://lattes.cnpq.br/0253265789709463b99fe2bd-b8ff-4703-86a1-8724235e55522016-06-02T20:15:30Z2014-02-272016-06-02T20:15:30Z2011-09-01NUNES, Wagner Antonio da Silva. Comportamento multicrítico no modelo de Heisenberg frustrado: transições de fases clássica e quântica. 2011. 236 f. Tese (Doutorado em Ciências Exatas e da Terra) - Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2011.https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/4970In this work we study the critical behavior of systems described by the Anysotropic- Heisenberg model of spin 1/2 with competitive interactions (J1-J2 Model) on planes, and interplane nearest-neighbor interactions. We applied Effective-Field techniques for finite clusters with two (EFT2) and four (EFT4) central sites, as well as Linear Spin-Waves Theory (LSWT). We define &#945;=J2/J1, as the frustration parameter, which together with the the anysotropy exchange and the spatial one lambda, we obtain the respective phase diagrams. Classic phase transitions are studied at finite temperatures, as well as the quantum ones at T=0. We observed the presence of two ferromagnetic (antiferromagnetic) states, a quantum paramagnetic, colinear ferromagnetic (CF) and antiferromagnetic (CAF) at T=0 for J1 < 0 and J1 > 0. We characterized the type of transition (continuous or discontinuous) existing in them. For T > 0, the same phases are found, with the exception of the quantum and the normal paramagnetic ones. The CAF a CF states are characterized in three dimensions in the following way: spin lines with the same orientation adjacent to lines in the opposite sense, and spin planes with the same orientation adjacent to spin planes with opposite sense. In the two dimensions these two states are equivalent. We analyze the classical and quantum limits of the model through the phase destruction of PQ in the ferromagnetic and antiferromagnetic case under the influence of anisotropies. We also applied to the frustated model in the plane and the &#955; interaction between planes the Theory of Linear Spin Waves and compared their results with those found for the Effective Field Theory.Neste trabalho estudamos o comportamento multicrítico de sistemas descritos pelo modelo de Heisenberg anisotrópico de spin 1/2 com interações competitivas (modelo J1 J2) no plano e interação de primeiros vizinhos entre planos acoplados pelo parâmetro &#955; na rede cúbica simples. Aplicamos as técnicas de Teoria de Campo Efetivo, em aglomerados finitos com dois (EFT-2) e quatro (EFT-4) sítios, e Teoria de Ondas de Spin Linear (LSWT). Designamos por &#945; = J2/J1 o parâmetro de frustração, fenômeno este característico do modelo e construimos diagramas de fases em função deste, do parâmetro de anisotropia de exchange &#916; e espacial &#955;. Pela Teoria de Campo Efetivo estudamos as transições de fase apresentadas pelo modelo nos regimes de temperaturas não nula (transição de fases clássica) e no estado fundamental T = 0 (transição de fases quânticas). Analisamos os casos com interação de primeiros vizinhos ferromagnéticas ou antiferromagnéticas. Observamos a presença dos estados ferromagnético (antiferromagnético) (F(AF)), paramagnético quântico (PQ), colinear ferromagnético (CF) e colinear antiferromagnético (CAF)) no estado fundamental para J1 < 0 e J1 > 0 e caracterizamos o tipo de transição (contínua ou descontínua) existente entre eles. Da mesma forma para T > 0, onde os estados que se apresentaram são os mesmos estados anteriores (exceto a PQ) e o estado paramagnético normal (P). Os estados CAF e CF são caracterizados em três dimensões da seguinte maneira: linhas de spins com a mesma orientação adjacentes a linhas com orientações opostas (CAF) e planos de spins com mesma orientação adjacentes com planos de orientação oposta (CF). Em duas dimensões estes dois estados são equivalentes. Fizemos a análise dos limites clássicos e quânticos do modelo através da destruição da fase PQ nos casos ferromagnético e antiferromagnético sob a influências das anisotropias. Aplicamos também ao modelo frustrado no plano e interação &#955; entre planos a Teoria de Ondas de Spin Linear e comparamos os seus resultados com aqueles encontrados pela Teoria de Campo Efetivo.application/pdfporUniversidade Federal de São CarlosPrograma de Pós-Graduação em Física - PPGFUFSCarBRSpintrônicaSpinOndas de spinTeoria do campo efetivoCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICAComportamento multicrítico no modelo de Heisenberg frustrado: transições de fases clássica e quânticainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesis-1-1af214181-4ec9-4a86-80bb-5ccdb15009f0info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFSCARinstname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)instacron:UFSCARORIGINAL5740.pdfapplication/pdf4504584https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/4970/1/5740.pdf51970950add8aab7bab613ecfd4117eeMD51TEXT5740.pdf.txt5740.pdf.txtExtracted texttext/plain0https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/4970/2/5740.pdf.txtd41d8cd98f00b204e9800998ecf8427eMD52THUMBNAIL5740.pdf.jpg5740.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg8352https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/4970/3/5740.pdf.jpg0201b64a08d5854138bce118ce7104d4MD53ufscar/49702023-09-18 18:31:35.346oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/4970Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufscar.br/oai/requestopendoar:43222023-09-18T18:31:35Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)false
dc.title.por.fl_str_mv Comportamento multicrítico no modelo de Heisenberg frustrado: transições de fases clássica e quântica
title Comportamento multicrítico no modelo de Heisenberg frustrado: transições de fases clássica e quântica
spellingShingle Comportamento multicrítico no modelo de Heisenberg frustrado: transições de fases clássica e quântica
Nunes, Wagner Antonio da Silva
Spintrônica
Spin
Ondas de spin
Teoria do campo efetivo
CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
title_short Comportamento multicrítico no modelo de Heisenberg frustrado: transições de fases clássica e quântica
title_full Comportamento multicrítico no modelo de Heisenberg frustrado: transições de fases clássica e quântica
title_fullStr Comportamento multicrítico no modelo de Heisenberg frustrado: transições de fases clássica e quântica
title_full_unstemmed Comportamento multicrítico no modelo de Heisenberg frustrado: transições de fases clássica e quântica
title_sort Comportamento multicrítico no modelo de Heisenberg frustrado: transições de fases clássica e quântica
author Nunes, Wagner Antonio da Silva
author_facet Nunes, Wagner Antonio da Silva
author_role author
dc.contributor.authorlattes.por.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/0253265789709463
dc.contributor.author.fl_str_mv Nunes, Wagner Antonio da Silva
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Souza, José Ricardo de
dc.contributor.authorID.fl_str_mv b99fe2bd-b8ff-4703-86a1-8724235e5552
contributor_str_mv Souza, José Ricardo de
dc.subject.por.fl_str_mv Spintrônica
Spin
Ondas de spin
Teoria do campo efetivo
topic Spintrônica
Spin
Ondas de spin
Teoria do campo efetivo
CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
dc.subject.cnpq.fl_str_mv CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
description In this work we study the critical behavior of systems described by the Anysotropic- Heisenberg model of spin 1/2 with competitive interactions (J1-J2 Model) on planes, and interplane nearest-neighbor interactions. We applied Effective-Field techniques for finite clusters with two (EFT2) and four (EFT4) central sites, as well as Linear Spin-Waves Theory (LSWT). We define &#945;=J2/J1, as the frustration parameter, which together with the the anysotropy exchange and the spatial one lambda, we obtain the respective phase diagrams. Classic phase transitions are studied at finite temperatures, as well as the quantum ones at T=0. We observed the presence of two ferromagnetic (antiferromagnetic) states, a quantum paramagnetic, colinear ferromagnetic (CF) and antiferromagnetic (CAF) at T=0 for J1 < 0 and J1 > 0. We characterized the type of transition (continuous or discontinuous) existing in them. For T > 0, the same phases are found, with the exception of the quantum and the normal paramagnetic ones. The CAF a CF states are characterized in three dimensions in the following way: spin lines with the same orientation adjacent to lines in the opposite sense, and spin planes with the same orientation adjacent to spin planes with opposite sense. In the two dimensions these two states are equivalent. We analyze the classical and quantum limits of the model through the phase destruction of PQ in the ferromagnetic and antiferromagnetic case under the influence of anisotropies. We also applied to the frustated model in the plane and the &#955; interaction between planes the Theory of Linear Spin Waves and compared their results with those found for the Effective Field Theory.
publishDate 2011
dc.date.issued.fl_str_mv 2011-09-01
dc.date.available.fl_str_mv 2014-02-27
2016-06-02T20:15:30Z
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2016-06-02T20:15:30Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv NUNES, Wagner Antonio da Silva. Comportamento multicrítico no modelo de Heisenberg frustrado: transições de fases clássica e quântica. 2011. 236 f. Tese (Doutorado em Ciências Exatas e da Terra) - Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2011.
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/4970
identifier_str_mv NUNES, Wagner Antonio da Silva. Comportamento multicrítico no modelo de Heisenberg frustrado: transições de fases clássica e quântica. 2011. 236 f. Tese (Doutorado em Ciências Exatas e da Terra) - Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2011.
url https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/4970
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.confidence.fl_str_mv -1
-1
dc.relation.authority.fl_str_mv af214181-4ec9-4a86-80bb-5ccdb15009f0
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de São Carlos
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação em Física - PPGF
dc.publisher.initials.fl_str_mv UFSCar
dc.publisher.country.fl_str_mv BR
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de São Carlos
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFSCAR
instname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)
instacron:UFSCAR
instname_str Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)
instacron_str UFSCAR
institution UFSCAR
reponame_str Repositório Institucional da UFSCAR
collection Repositório Institucional da UFSCAR
bitstream.url.fl_str_mv https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/4970/1/5740.pdf
https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/4970/2/5740.pdf.txt
https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/4970/3/5740.pdf.jpg
bitstream.checksum.fl_str_mv 51970950add8aab7bab613ecfd4117ee
d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e
0201b64a08d5854138bce118ce7104d4
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1802136280509710336