Efeitos de interações de terceiros vizinhos sobre a criticalidade do modelo de Ising quântico na rede quadrada frustrada
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Date
2023-02-14Primeiro membro da banca
Piquini, Paulo Cesar
Segundo membro da banca
Erichsen Junior, Rubem
Metadata
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No presente trabalho, investigamos as transições de fase do modelo de Ising com interações entre primeiros (J1), segundos (J2) e terceiros (J3) vizinhos na rede quadrada com
campo magnético transverso. Neste estudo, adotamos interações antiferromagnéticas entre primeiros e segundos vizinhos e consideramos os casos com J3 ferromagnético e antiferromagnético. A descrição das transições de fase clássicas e quânticas do modelo foi
realizada adotando a teoria de campo médio com clusters em uma aproximação com 4
sítios. Como resultado, identificamos que interações entre terceiros vizinhos intensas o
suficiente levam ao desaparecimento da tricriticalidade na fronteira entre as fases superantiferromagnética (SAF) e paramagnética (PM). Em particular, a tricriticalidade é mais
sensível à presença de interações ferromagnéticas, desaparecendo para |J3| ă 0.3|J1|
na ausência de campo transverso. Na presença de interações entre terceiros vizinhos
antiferromagnéticas, encontramos transições de primeira ordem entre a fase degenerada
staggered dimer e a fase PM. Além disso, encontramos uma mudança na natureza das
transições de fase SAF-PM introduzida por flutuações quânticas. Este fenômeno, chamado de quantum annealed criticality (QAC), consiste em transições de fase clássicas de
primeira ordem que passam a ser de segunda ordem na presença de um campo transverso
forte o suficiente. Nossos resultados permitem estabelecer um espectro de parâmetros J2
e J3 para os quais é possível encontrar o fenômeno QAC. A análise da criticalidade do
modelo permite concluir que uma interação J3 forte o suficiente elimina o fenômeno QAC.
Portanto, nossos resultados sugerem que tentativas de realizar experimentalmente o fenômeno QAC em um sistema com estrutura de rede quadrada devem evitar interações fortes
entre terceiros vizinhos, especialmente se estas interações forem ferromagnéticas.
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