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dc.creatorKellermann, Nathan
dc.date.accessioned2019-12-16T14:42:34Z
dc.date.available2019-12-16T14:42:34Z
dc.date.issued2019-05-29
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/19156
dc.description.abstractIn this work we study the effects of quantum fluctuations in a disordered magnetic system. We consider a cluster-spin Ising model with antiferromagnetic short range interactions (J0) and disordered long range interactions (J) between clusters, where the system is under the influence of a transverse magnetic field Γ. The analytic treatment of the model is done by the replica method and Trotter formalism, in which a cluster mean field, replica symmetric and static approximations are used. This allows us to obtain an effective model of a single cluster that is exactly diagonalized. Thermodynamic quantities like order parameter and free energy are obtained then, the phase diagrams are analyzed. They are shown in temperature versus J0=J phase diagrams for some intensities of Γ. With Γ = 0, when we decrease the temperature (for lower intensities of J0=J) a continuous phase transition between the paramagnetic and cluster spin glass state (CSG) is found. When we increase the ratio J0=J, the system presents the antiferromagnetic phase (AF). The CSG state and the AF phase are separated by first order transitions. In the intermediate region of disorder, there exist a small interval in the AF-PM transition that is first order. When Γ is increased, the transitions PM-AF and PM-VSC decrease toward critical points in the lower and higher disorder, respectively. It is worth to note, in the intermediate range of disorder, that the transition CSG-AF disappears, letting a PM phase between them, even for zero temperature. Besides that, the first-order region, in the PM-AF transition, turns into a second order phase transition, changing its criticality in the low temperature regime. Our results show that quantum fluctuations affects the phase transitions of the model being capable to suppress and/or change his criticality. The present work suggests a model and a mechanism of the change in the criticality away from the quantum critical point, helping the investigation of this interesting and recent topic.eng
dc.description.sponsorshipConselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPqpor
dc.languageporpor
dc.publisherUniversidade Federal de Santa Mariapor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/*
dc.subjectDesordempor
dc.subjectFlutuações quânticaspor
dc.subjectTransições de fasepor
dc.subjectDisordereng
dc.subjectQuantum fluctuationseng
dc.subjectPhase transitioneng
dc.titleEfeitos de flutuações quânticas em um modelo vidro de spin com clusterpor
dc.title.alternativeQuantum fluctuations effects in a cluster spin glass modeleng
dc.typeDissertaçãopor
dc.description.resumoEste trabalho analisa os efeitos de flutuações quânticas em um sistemas magnético desordenado. Consideramos um modelo de spins de Ising divididos em clusters com interações de curto alcance (J0) antiferromagnéticas e interações desordenadas de longo alcance (J) entre clusters, onde esse sistema é submetido a um campo magnético transverso Γ. O tratamento analítico do modelo é feito através do método das réplicas e do formalismo de Trotter que, através da teoria de campo médio com clusters e das aproximações por simetria de réplicas e estática, permite a obtenção de um modelo efetivo de um único cluster, que é diagonalizado exatamente. Resultados de quantidades termodinâmicas como parâmetros de ordem e energia livre são obtidos e, posteriormente, analisados em diagramas de fases da temperatura versus a razão entre as interações AF e desordenada (J0=J) para diversas intensidades de Γ. Para Γ =0, encontramos uma transição contínua da fase paramagnética ao estado vidro de spin com cluster (VSC) quando a temperatura diminui para desordens mais elevadas (baixas intensidades de J0=J). A partir de um certo valor de J0=J, o sistema passa a apresentar a fase antiferromagnética (AF), que está separada por uma transição de primeira ordem da fase VSC. Além disso, nesse regime de desordem intermediária, existe uma pequena região da transição AF-PM que é de primeira ordem. Quando Γ é intensificado, as transições de fase PM-AF e PM-VSC decrescem em direção à pontos críticos quânticos nos regimes de baixa e alta desordem, respectivamente. É interessante notar que, na região de desordem intermediária, a transição VSC-AF deixa de ocorrer, sendo encontrada uma fase PM entre os estados VSC e AF, mesmo para temperatura zero. Além disso, a região de primeira ordem em parte da transição AF-PM passa a ser de segunda ordem, alterando a criticalidade do sistema para baixas temperaturas. Nossos resultados mostram que as flutuações quânticas afetam as transições das fases presentes no modelo, sendo capazes de suprimir e/ou alterar sua criticalidade. Nesse caso, o presente trabalho sugere um modelo e um possível mecanismo causador da mudança na criticalidade longe dos pontos críticos quânticos, podendo auxiliar na investigação desse tópico interessante e recente.por
dc.contributor.advisor1Zimmer, Fábio Mallmann
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6328420212181284por
dc.contributor.referee1Costa, Francisco Alexandre da
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5307397723573993por
dc.contributor.referee2Maziero, Jonas
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/1270437648097538por
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/2520597471773302por
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.departmentFísicapor
dc.publisher.initialsUFSMpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Físicapor
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICApor
dc.publisher.unidadeCentro de Ciências Naturais e Exataspor


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