Auto-organizaÃÃo de aglomerados finitos de dipolos magnÃticos carregados.
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2009 |
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=3854 |
Resumo: | Estuda-se, neste trabalho, aglomerados bidimensionais de partÃculas dipolares magnÃticas, com carga elÃtrica superficial, confinadas em um potencial parabÃlico circular. As partÃculas possuem mesmo mÃdulo de momento de dipolo magnÃtico, assim como mesmos mÃdulo e sinal de carga superficial. O objetivo do presente estudo à a caracterizaÃÃo das configuraÃÃes do estado fundamental e do espectro dos modos normais do aglomerado. O sistema à estudado numericamente atravÃs de simulaÃÃes Monte Carlo, utilizando o algoritmo de Metropolis. Utilizou-se ainda o chamado MÃtodo de Newton Modificado para auxiliar a obtenÃÃo das configuraÃÃes de mÃnima energia. O estudo à dividido em duas partes: i) Na primeira, a dependÃncia das configuraÃÃes de equilÃbrio e modos normais à analisada em funÃÃo da carga superficial, na presenÃa e ausÃncia de campo magnÃtico externo, considerando-se o momento de dipolo magnÃtico constante. ii) Na segunda, a carga superficial e o momento de dipolo magnÃtico sÃo fixados e as configuraÃÃes de equilÃbrio e os modos normais sÃo estudados em funÃÃo da intensidade do campo magnÃtico externo. Nesta parte, calcula-se ainda a magnetizaÃÃo do sistema em funÃÃo do campo externo. O espectro de frequÃncias dos modos normais de vibraÃÃo foram obtidos atravÃs da tÃcnica de aproximaÃÃo harmÃnica. Devido à nÃo-simetria espacial da interaÃÃo magnÃtica dipolar, os modos normais devem apresentar um componente extra de rotaÃÃo. Observa-se que para um intervalo caracterÃstico da carga superficial das partÃculas, o espectro de frequÃncias sofre uma grande variaÃÃo de intensidade. Observa-se que no caso dependente da carga, o sistema apresenta caracterÃsticas que independem do campo magnÃtico aplicado. Observa-se, no caso dependente do campo aplicado, uma menor variedade de configuraÃÃes de equilÃbrio deste tipo de sistema em relaÃÃo ao dependente da carga. |
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info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisAuto-organizaÃÃo de aglomerados finitos de dipolos magnÃticos carregados.Self-Organizing of finite charged magnetic dipoles clusters2009-11-17Wandemberg Paiva Ferreira5181718736800104960337Italo Pereira BezerraUniversidade Federal do CearÃPrograma de PÃs-GraduaÃÃo em FÃsicaUFCBRAuto-organizaÃÃo dipolos modos normaisself-organizing dipoles normal modesFISICA DA MATERIA CONDENSADAEstuda-se, neste trabalho, aglomerados bidimensionais de partÃculas dipolares magnÃticas, com carga elÃtrica superficial, confinadas em um potencial parabÃlico circular. As partÃculas possuem mesmo mÃdulo de momento de dipolo magnÃtico, assim como mesmos mÃdulo e sinal de carga superficial. O objetivo do presente estudo à a caracterizaÃÃo das configuraÃÃes do estado fundamental e do espectro dos modos normais do aglomerado. O sistema à estudado numericamente atravÃs de simulaÃÃes Monte Carlo, utilizando o algoritmo de Metropolis. Utilizou-se ainda o chamado MÃtodo de Newton Modificado para auxiliar a obtenÃÃo das configuraÃÃes de mÃnima energia. O estudo à dividido em duas partes: i) Na primeira, a dependÃncia das configuraÃÃes de equilÃbrio e modos normais à analisada em funÃÃo da carga superficial, na presenÃa e ausÃncia de campo magnÃtico externo, considerando-se o momento de dipolo magnÃtico constante. ii) Na segunda, a carga superficial e o momento de dipolo magnÃtico sÃo fixados e as configuraÃÃes de equilÃbrio e os modos normais sÃo estudados em funÃÃo da intensidade do campo magnÃtico externo. Nesta parte, calcula-se ainda a magnetizaÃÃo do sistema em funÃÃo do campo externo. O espectro de frequÃncias dos modos normais de vibraÃÃo foram obtidos atravÃs da tÃcnica de aproximaÃÃo harmÃnica. Devido à nÃo-simetria espacial da interaÃÃo magnÃtica dipolar, os modos normais devem apresentar um componente extra de rotaÃÃo. Observa-se que para um intervalo caracterÃstico da carga superficial das partÃculas, o espectro de frequÃncias sofre uma grande variaÃÃo de intensidade. Observa-se que no caso dependente da carga, o sistema apresenta caracterÃsticas que independem do campo magnÃtico aplicado. Observa-se, no caso dependente do campo aplicado, uma menor variedade de configuraÃÃes de equilÃbrio deste tipo de sistema em relaÃÃo ao dependente da carga.It is studied at this thesis a two-dimensional cluster of magnetic particles, with surface charge, confined by a circular parabolic potential. The particles have the same magnitude of magnetic dipole moment and the same amount and sign of surface charge. The goal of the present study is the characterization of the ground state configurations and the normal mode spectra of the cluster. The numerical study of the system is based on the Monte Carlo simulation technique, using the Metropolis Algorithm. It was also used the called Newton Method technique to reach the ground state configurations . The present study is divided in two parts: i) In the first one, the dependence of the equilibrium configurations and the normal modes is analyzed considering the presence or not of a external magnetic field. The magnetic dipole moment is taken as constant. ii) In the second one, the surface charge and the magnetic dipole moment are taken as constant, and the ground state configurations and the normal modes are studied as function the the external magnetic field intensity. At this part, it is also calculated the magnetization of the system as function of the external magnetic field. It was observed a great number of different ground state configurations, like concentric rings, and chains. The vibrational normal mode frequencies spectra was obtained by using the harmonic approximation. Due to the non-spatial symmetry of the magnetic dipole interaction, the normal modes must show an extra rotational component. It can be noted that due to surface charge of the particles the frequencies spectra can present elevated variation on the intensity. It can also be noted that some properties of the first case system also occurs on the second case system, and these properties are independent of the applied magnetic field, and in the second case system it can be noted that there are less different ground state configurations as compared with the first one.CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superiorhttp://www.teses.ufc.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=3854application/pdfinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCinstname:Universidade Federal do Cearáinstacron:UFC2019-01-21T11:16:57Zmail@mail.com - |
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Estuda-se, neste trabalho, aglomerados bidimensionais de partÃculas dipolares magnÃticas, com carga elÃtrica superficial, confinadas em um potencial parabÃlico circular. As partÃculas possuem mesmo mÃdulo de momento de dipolo magnÃtico, assim como mesmos mÃdulo e sinal de carga superficial. O objetivo do presente estudo à a caracterizaÃÃo das configuraÃÃes do estado fundamental e do espectro dos modos normais do aglomerado. O sistema à estudado numericamente atravÃs de simulaÃÃes Monte Carlo, utilizando o algoritmo de Metropolis. Utilizou-se ainda o chamado MÃtodo de Newton Modificado para auxiliar a obtenÃÃo das configuraÃÃes de mÃnima energia. O estudo à dividido em duas partes: i) Na primeira, a dependÃncia das configuraÃÃes de equilÃbrio e modos normais à analisada em funÃÃo da carga superficial, na presenÃa e ausÃncia de campo magnÃtico externo, considerando-se o momento de dipolo magnÃtico constante. ii) Na segunda, a carga superficial e o momento de dipolo magnÃtico sÃo fixados e as configuraÃÃes de equilÃbrio e os modos normais sÃo estudados em funÃÃo da intensidade do campo magnÃtico externo. Nesta parte, calcula-se ainda a magnetizaÃÃo do sistema em funÃÃo do campo externo. O espectro de frequÃncias dos modos normais de vibraÃÃo foram obtidos atravÃs da tÃcnica de aproximaÃÃo harmÃnica. Devido à nÃo-simetria espacial da interaÃÃo magnÃtica dipolar, os modos normais devem apresentar um componente extra de rotaÃÃo. Observa-se que para um intervalo caracterÃstico da carga superficial das partÃculas, o espectro de frequÃncias sofre uma grande variaÃÃo de intensidade. Observa-se que no caso dependente da carga, o sistema apresenta caracterÃsticas que independem do campo magnÃtico aplicado. Observa-se, no caso dependente do campo aplicado, uma menor variedade de configuraÃÃes de equilÃbrio deste tipo de sistema em relaÃÃo ao dependente da carga. |
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It is studied at this thesis a two-dimensional cluster of magnetic particles, with surface charge, confined by a circular parabolic potential. The particles have the same magnitude of magnetic dipole moment and the same amount and sign of surface charge. The goal of the present study is the characterization of the ground state configurations and the normal mode spectra of the cluster. The numerical study of the system is based on the Monte Carlo simulation technique, using the Metropolis Algorithm. It was also used the called Newton Method technique to reach the ground state configurations . The present study is divided in two parts: i) In the first one, the dependence of the equilibrium configurations and the normal modes is analyzed considering the presence or not of a external magnetic field. The magnetic dipole moment is taken as constant. ii) In the second one, the surface charge and the magnetic dipole moment are taken as constant, and the ground state configurations and the normal modes are studied as function the the external magnetic field intensity. At this part, it is also calculated the magnetization of the system as function of the external magnetic field. It was observed a great number of different ground state configurations, like concentric rings, and chains. The vibrational normal mode frequencies spectra was obtained by using the harmonic approximation. Due to the non-spatial symmetry of the magnetic dipole interaction, the normal modes must show an extra rotational component. It can be noted that due to surface charge of the particles the frequencies spectra can present elevated variation on the intensity. It can also be noted that some properties of the first case system also occurs on the second case system, and these properties are independent of the applied magnetic field, and in the second case system it can be noted that there are less different ground state configurations as compared with the first one. |
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Estuda-se, neste trabalho, aglomerados bidimensionais de partÃculas dipolares magnÃticas, com carga elÃtrica superficial, confinadas em um potencial parabÃlico circular. As partÃculas possuem mesmo mÃdulo de momento de dipolo magnÃtico, assim como mesmos mÃdulo e sinal de carga superficial. O objetivo do presente estudo à a caracterizaÃÃo das configuraÃÃes do estado fundamental e do espectro dos modos normais do aglomerado. O sistema à estudado numericamente atravÃs de simulaÃÃes Monte Carlo, utilizando o algoritmo de Metropolis. Utilizou-se ainda o chamado MÃtodo de Newton Modificado para auxiliar a obtenÃÃo das configuraÃÃes de mÃnima energia. O estudo à dividido em duas partes: i) Na primeira, a dependÃncia das configuraÃÃes de equilÃbrio e modos normais à analisada em funÃÃo da carga superficial, na presenÃa e ausÃncia de campo magnÃtico externo, considerando-se o momento de dipolo magnÃtico constante. ii) Na segunda, a carga superficial e o momento de dipolo magnÃtico sÃo fixados e as configuraÃÃes de equilÃbrio e os modos normais sÃo estudados em funÃÃo da intensidade do campo magnÃtico externo. Nesta parte, calcula-se ainda a magnetizaÃÃo do sistema em funÃÃo do campo externo. O espectro de frequÃncias dos modos normais de vibraÃÃo foram obtidos atravÃs da tÃcnica de aproximaÃÃo harmÃnica. Devido à nÃo-simetria espacial da interaÃÃo magnÃtica dipolar, os modos normais devem apresentar um componente extra de rotaÃÃo. Observa-se que para um intervalo caracterÃstico da carga superficial das partÃculas, o espectro de frequÃncias sofre uma grande variaÃÃo de intensidade. Observa-se que no caso dependente da carga, o sistema apresenta caracterÃsticas que independem do campo magnÃtico aplicado. Observa-se, no caso dependente do campo aplicado, uma menor variedade de configuraÃÃes de equilÃbrio deste tipo de sistema em relaÃÃo ao dependente da carga. |
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