Estudo de interações competitivas e anisotropia em sistemas magnéticos

• Autor(a) principal: Rodrigo Santos da Lapa
• 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-9ESF7C
• topic: Física; Anisotropia; Teoria de campos (Física); Física

Estudamos o efeito de interações competitivas e anisotropias no modelo de Heisenberg em diferentes situações. Inicialmente, tratamos o modelo de Heisenberg antiferromagnético de spin S = 1 com interações competitivas entre primeiros J1 e segundos J2 vizinhos (modelo de Heisenberg J1 - J2) e anisotropia de plano fácil numa rede cúbica com interações J3 entre planos. Utilizamos a aproximação harmônica auto-consistente para calcular a temperatura de transição da fase paramagnética para a fase ordenada a baixa temperatura. Também obtivemos, à temperatura nula, o valor crítico da anisotropia de plano fácil que separa a região para valores de D pequeno, da fase paramagnética quântica para valores de D grande. Encontramos uma fase desordenada a temperatura nula que pode ser uma possível candidata a fase líquido de spin. Em seguida, utilizamos a teoria dos bósons de Schwinger para estudar o efeito das interações competitivas J1 e J2 no modelo de Heisenberg ferrimagnético isotrópico de spins 1 e 1/2 em uma e duas dimens ões. Em uma dimensão, consideramos ainda o efeito de dimerização além das interações competitivas. Calculamos a magnetização das subredes, o gap do ramo antiferromagnético e a energia livre à temperatura nula. A ordem de longo alcance é encarada como uma consequência da condensação dos bósons Schwinger. Por último, estudamos o modelo de Heisenberg na rede quadrada com spin S = 1, considerando interações de segundos vizinhos. Utilizamos uma teoria generalizada dos bósons de Schwinger para analisar as propriedades da fase paramagnética à temperatura nula. Calculamos algumas quantidades como o fator de estrutura quadrupolar, que é característico de uma fase desordenada chamada fase nemática. Além disso calculamos também o gap e a energia livre.