Propriedades termodinâmicas de sistemas magnéticos frustrados

• Autor(a) principal: Griffith Mendonça Andrade Sousa
• Data de Publicação: 2013
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/BUBD-9E3GE4
• topic: Física; Antiferromagneto quântico; Antiferromagnetismo; Modelo de Heisenberg; Magnetismo quântico; Física

Neste trabalho, apresentamos algumas propriedades termodinâmicas do modelo de Heisenberg anisotrópico com interações antiferromagnéticas em duas e três dimensões. Primeiramente, usando a teoria de ondas de spin linear, determinamos o diagrama de fase quântico do modelo de Heisenberg ferrimagnético em uma rede quadrada com uma anisotropia espacial entre os segundos vizinhos. Mostramos que a anisotropia entre os segundos vizinhos pode induzir uma fase magneticamente desordenada no caso (1,1/2), somente quando a frustração entre os spins 1/2 é maior que a frustração entre os spins 1. Em seguida, usando a teoria de ondas de spin modificada, estudamos o modelo de Heisenberg antiferromagnético de spin-1, frustrado em uma rede quadrada. Nesse modelo, consideramos uma anisotropia de eixo fácil e uma anisotropia de exchange entre os primeiros vizinhos. Determinamos as possíveis regiões desordenadas e calculamos a temperatura crítica do sistema como função dos parâmetros de anisotropia. Na parte final da tese, usamos a técnica do bond operator para estudar o modelo de Heisenberg antiferromagnético (spin 1) com anisotropia de plano fácil. Primeiramente, realizamos um estudo da rede cúbica com interação entre primeiros, segundos e terceiros vizinhos, no qual apresentamos o diagrama de fase do sistema em temperatura zero e finita. Mostramos que a interação entre terceiros vizinhos induz uma fase desordenada no diagrama de fase quântico. Em seguida, estudamos a rede cúbica com interação entre primeiros vizinhos e com acoplamento entre os planos. Consideramos o modelo quase bidimensional   << 1 com as anisotropias de plano fácil D e intra-plano Dx. Aplicando um campo magnético externo h na direção do eixo z, calculamos a magnetização m na direção do eixo z e a magnetização mx perpendicular ao eixo z. Nossos resultados indicam que a anisotropia Dx reduz mx e a temperatura crítica Tc, enquanto  e h induzem ordem de longo alcance no sistema.