Estudo das propriedades estruturais e dinÃmicas de um sistema binÃrio quasi-unidimensional.

• Autor(a) principal: Paulo Willyam SimÃo de Oliveira
• Data de Publicação: 2007
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFC
• Texto Completo: http://www.teses.ufc.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=772
• topic: modos normais; dinÃmica molecular; Sistema binÃrio; TermodinÃmica; binary system; thermodynamics; normal modes; molecular dynamics; FISICA DA MATERIA CONDENSADA

O objetivo deste trabalho à estudar as propriedades estruturais e dinÃmicas de um sistema binÃrio clÃssico consistindo de partÃculas carregadas que estÃo confinadas em um canal bidimensional. Tal sistema à descrito na literatura como quasi-unidimensional, e esta relevÃncia apoia-se na possibilidade de aplicaÃÃes tecnolÃgicas, como tem sido mostrado recentemente na literatura cientÃfica, bem como no interesse e entendimento em propriedades da FÃsica da matÃria condensada. Apesar do carÃter teÃrico do presente estudo, diversos sistemas experimentais podem ser descritos pelo modelo aqui considerado. O resumo do conteÃdo deste trabalho à apresentado em cada capÃtulo. No capÃtulo 1, à dada uma visÃo geral do presente trabalho. O conceito da cristalizaÃÃo de Wigner à introduzido e sÃo dados exemplos de sistemas experimentais, que exibem uma fase ordenada sob circunstÃncias apropriadas. Discute-se a FÃsica dos plasmas complexos, das suspensÃes coloidais e aplicaÃÃes em sistemas biolÃgicos. Uma descriÃÃo do mÃtodo de simulaÃÃo à dada no capÃtulo 2. As transformaÃÃes de escalas sÃo introduzidas a fim de construir um modelo geral, isto Ã, nÃo dependente das caracterÃsticas particulares do sistema, mas somente das quantidades relevantes gerais. Apresenta-se a tÃcnica de simulaÃÃo por DinÃmica Molecular (DM), focalizando tambÃm a DinÃmica de Langevin. A competiÃÃo entre a interaÃÃo entre partÃcula, na forma de repulsÃo eletrostÃtica, e o confinamento externo, que à suposto parabÃlico e age somente em uma direÃÃo, gera uma estrutura de cadeias no sistema. Uma descriÃÃo do modelo, bem como a aproximaÃÃo harmÃnica utilizada para o cÃlculo dos modos normais e o cÃlculo da energia por partÃcula das vÃrias estruturas de cadeias sÃo dadas no capÃtulo 3. A configuraÃÃo do estado fundamental, as transiÃÃes estruturais de fase e modos normais para o sistema binÃrio de cadeias sÃo examinadas no capÃtulo 4. Para baixas densidades as partÃculas cristalizam-se em uma Ãnica cadeia; com o aumento da densidade uma transiÃÃo zig − zag ocorre e a Ãnica cadeia se parte em duas. Observa-se que esta transiÃÃo estrutural à caracterizada por uma quebra espontÃnea de simetria. Com o aumento da densidade, o sistema passa para quatro cadeias (caso 1) (partÃculas nÃo alinhadas na vertical), onde a transiÃÃo de duas para quatro cadeias (caso 1) ocorre com uma transiÃÃo zig − zag, em cada uma das cadeias, acompanhadas por um deslocamento ao longo da direÃÃo da cadeia. EntÃo com um aumento da densidade conduzirà a uma nova estrutura de quatro cadeias (caso 2) (partÃculas alinhadas na vertical). As propriedades dinÃmicas aqui consideradas resumem-se ao espectro de fÃnons, no qual o nÃmero de modos normais à igual ao dobro do nÃmero de partÃculas na cÃlula unitÃria. As conclusÃes e perspectivas sÃo apresentadas no capÃtulo 5.