| dc.creator | Krindges, Arthur | |
| dc.date.accessioned | 2024-11-19T10:42:14Z | |
| dc.date.available | 2024-11-19T10:42:14Z | |
| dc.date.issued | 2023-02-24 | |
| dc.identifier.citation | KRINDGES, Arthur. Modelo fermiônico frustrado J1 − J2 com interação de pareamento. 2023. 99 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Instituto de Física e Matemática, Universidade Federal de Pelotas, Pelotas, 2023. | pt_BR |
| dc.identifier.uri | http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/handle/prefix/14579 | |
| dc.description.abstract | The combined effects of magnetic frustration and BCS-like pairing interaction are studied
in this dissertation. For such analysis, the frustrated fermionic model J1 − J2 with pairing
interaction was adopted. This model consists of a fermionic model S = 1/2 of Ising,
containing short-range exchange interactions, with first (J1) and second (J2) neighbors,
presenting magnetic frustration signatures in sequence . In addition, a BCS-type pairing
term between first neighbors is incorporated into the model. The model is solved using
mean field theory in clusters and by the variational method, where a cluster 2 × 2 is
adopted for solution. The methodology for obtaining the results consisted of using the
bits method to obtain the microstates and the exact diagonalization method. First, the
differences between the classic J1 −J2 model and the fermionic model without BCS pairing
were analyzed in order to test the methodology employed. As a result, changes in the
criticality of the model were observed, due to the increase in phase space, since in the
fermionic formalism, non-magnetic states are included. Subsequently, the model is analyzed
with the presence of a cluster with local BCS interaction, mediated by the variable g.
Additionally, a phase diagram J2/J1 by T/J1 for different values of g/J1 and the behavior
of spin correlations were obtained. These results showed a strong dependence of the region
of greatest frustration (J2/J1 → 0,5) with the BCS pairing term. Basically, tricritical
points, a triple point and the appearance of a non-magnetic phase in the ground state were
observed. Finally, the model with BCS pairing applied throughout the system was analyzed;
in this context, there was the emergence of new order parameters that allowed the mapping
of a pair phase. The main result obtained was a three-dimensional phase diagram, given
as a function of J2/J1, g/J1 and T/J1. This result showed the appearance of four phases:
paramagnetic, antiferromagnetic, super antiferromagnetic and pairs. Furthermore, the
non-magnetic state, observed in the results of the model with local pair formation in the
cluster, gave way to the paired state. In short, it could be verified that the competition in
magnetic interactions favored the formation of pairs, resulting in the emergence of this
quantum phase of pairs. | pt_BR |
| dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES | pt_BR |
| dc.language | por | pt_BR |
| dc.publisher | Universidade Federal de Pelotas | pt_BR |
| dc.rights | OpenAccess | pt_BR |
| dc.subject | Frustração magnética | pt_BR |
| dc.subject | Pareamento | pt_BR |
| dc.subject | Fermiônico | pt_BR |
| dc.title | Modelo fermiônico frustrado J1 − J2 com interação de pareamento | pt_BR |
| dc.title.alternative | Frustrated fermionic model J1 − J2 with pairing interaction | pt_BR |
| dc.type | masterThesis | pt_BR |
| dc.contributor.authorID | https://orcid.org/0000-0003-1478-8794 | pt_BR |
| dc.contributor.authorLattes | http://lattes.cnpq.br/7124018549581308 | pt_BR |
| dc.contributor.advisorID | https://orcid.org/0000-0002-0952-1166 | pt_BR |
| dc.contributor.advisorLattes | http://lattes.cnpq.br/5382249288401055 | pt_BR |
| dc.contributor.advisor-co1 | Zimmer, Fábio Mallmann | |
| dc.contributor.advisor-co1Lattes | http://lattes.cnpq.br/6328420212181284 | pt_BR |
| dc.description.resumo | Os efeitos combinados da frustração magnética e interação de pareamento tipo BCS são
estudados nesta dissertação. Para tal análise, o modelo fermiônico frustrado J1 − J2 com
interação de pareamento foi adotado. Este modelo consiste em um modelo fermiônico
S = 1/2 de Ising, contendo interações de troca de curto alcance, sendo elas de primeiros (J1)
e segundos (J2) vizinhos, apresentando em sequência assinaturas de frustração magnética.
Em adicional, um termo de pareamento tipo BCS entre primeiros vizinhos é incorporado
ao modelo. O modelo é resolvido através da teoria de campo médio em clusters e pelo
método variacional, onde um cluster 2 × 2 é adotado para solução. A metodologia para
obtenção dos resultados constituiu-se no emprego do método de bits para obtenção dos
microestados e no método de diagonalização exata. Primeiramente, foram analisadas as
diferenças do modelo J1 − J2 clássico e fermiônico sem pareamento BCS, a fim de testar a
metodologia empregada. Como resultado, foram observadas mudanças na criticalidade do
modelo, em função do aumento do espaço de fase, uma vez que no formalismo fermiônico,
estados não magnéticos são incluídos. Posteriormente, o modelo é analisado com a presença
de cluster com interação BCS local, mediado pela variável g. Adicionalmente, um diagrama
de fases J2/J1 por T/J1 para diferentes valores de g/J1 e o comportamento das correlações
de spin foram obtidos. Estes resultados mostraram uma forte dependência da região
de maior frustração (J2/J1 → 0,5) com o termo de pareamento BCS. Basicamente,
foram observados pontos tricríticos, um ponto triplo e o aparecimento de uma fase não
magnética no estado fundamental. Por fim, o modelo com pareamento BCS aplicado em
todo o sistema foi analisado; neste contexto, houve o surgimento de novos parâmetros de
ordem que permitiram o mapeamento de uma fase de pares. O principal resultado obtido
foi um diagrama de fases tridimensional, dado em função de J2/J1, g/J1 e T/J1. Este
resultado mostrou o aparecimento de quatro fases: paramagnética, antiferromagnética,
super antiferromagnética e pares. Além disso, o estado não magnético, observado nos
resultados do modelo com formação de pares local no cluster, deu lugar ao estado de pares.
Em suma, pôde ser verificado que a competição nas interações magnéticas favoreceu a
formação de pares, acarretando no surgimento desta fase quântica de pares. | pt_BR |
| dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Física | pt_BR |
| dc.publisher.initials | UFPel | pt_BR |
| dc.subject.cnpq | CIENCIAS EXATAS E DA TERRA | pt_BR |
| dc.publisher.country | Brasil | pt_BR |
| dc.rights.license | CC BY-NC-SA | pt_BR |
| dc.contributor.advisor1 | Morais Junior, Carlos Alberto Vaz de | |
| dc.subject.cnpq1 | FISICA | pt_BR |
