Use este identificador para citar ou linkar para este item: http://ri.ufmt.br/handle/1/6567
Tipo documento: Tese
Título: Análise de curvas espectrais do modelo de Ising transverso com interações de multispins
Autor(es): Souza, Wescley Luiz de
Orientador(a): Martins, Paulo Henrique Lana
Coorientador: Silva, Érica de Mello
Membro da Banca: Nunes, Maria Eugênia Silva
Membro da Banca: Chagas, Edson Ferreira
Membro da Banca: Faria, Jorge Luiz Brito de
Membro da Banca: Florêncio Junior, João
Membro da Banca: Martins, Paulo Henrique Lana
Resumo : Na área da spintrónica, o controle da dinâmica de relaxamento de spin é uma questão em aberto, já que tempos longos de relaxação de spin são necessários para a construção de dispositivos de armazenamento e processamento de informações. Materiais multiferróicos têm sido considerados para aplicações com esta finalidade dada a perspectiva de controle de cargas e spins por campos eletromagnéticos. Neste contexto, sistemas quânticos de spins com múltiplos acoplamentos têm se mostrado uma importante ferramenta na descrição de propriedades dinâmicas. Em particular, cadeias com interações cíclicas de 4-spins são de grande interesse, uma vez que já foram consideradas para explicar, por exemplo, ordens magnéticas extras em materiais multiferróicos de perovskitas e no aprimoramento do protocolo de comunicação quántica de curta distância. Isso corrobora a relevância do estudo de classes de modelos de spin com múltiplas interações. Neste trabalho, a dinâmica do modelo de Ising spin-1/2 com interações de escada e de plaqueta de 4-spins com campo transverso é investigada por meio do método das relações de recorrência (MRR). Diferentemente de outras abordagens, • MRR permite obter funções de relaxação e curvas espectrais, para campo transverso constante e aleatório no limite de sistema infinito. As curvas de relaxação com campo transverso constante apresentam mostram um maior tempo de relaxamento com o aumento das interações, principalmente a de plaqueta, e um comportamento oscilatório para diferentes distribuições do campo entre os sitios da cadeia. A análise das linhas espectrais mostra um comportamento lorentziano predominante no corpo central e uma forma gaussiana nas caudas para diferentes intensidades das interações com o campo transverso constante. Com campo aleatório, observa-se uma transição dinámica de pico central para o regime de modo coletivo, e as linhas espectrais revelam uma predominancia do perfil lorentziano de múltiplos picos na parte central e um perfil gaussiano nas caudas. Essa combinação entre curvas lorentzianas e gaussianas é encontrada em análises espectroscópicas de materiais como grafeno, perovskitas e modelos de moléculas interagentes. Experimentalmente, o fenômeno de exchange narrowing encontrado nas curvas espectrais a campo constante é observado via ressonância de spin eletrônico e fornece informações sobre as propriedades magnéticas e estruturais em composto semicondutor dopado. Portanto, os resultados teóricos oriundos deste trabalho trazem novas perspectivas para o entendimento da dinâmica de spin em materiais de grande potencial tecnológico.
Resumo em lingua estrangeira: An open question in spintronics is the control of spin dynamics, since long relaxation times are required for the realization of information storage and processing devices. Multiferroic materials have been considered for applications with this purpose due to the perspective of controlling charges and spins by electromagnetic fields. In this context, spin quantum systems with multiple couplings have been shown a key tool in the description of dynamic properties. In particular, chains with cyclic 4-spins interactions are of great interest, since they have already been considered to explain, for example, extra magnetic orders in perovskite multiferroic materials and in the improvement of short distance quantum communication protocol. This corroborates the relevance of studying classes of spin models with multiple interactions. In this work, the dynamics of the transverse field spin-1/2 bsing ladder model with 4-spins plaquette interaction is investigated through the recurrence relations method (RRM). Differently from other approaches, the RRM allows to obtain dynamical properties in the limit of infinite system. For a constant transverse field the relaxation curves show a longer relaxation time with interaction increasing an the spectral lines shows a predominant lorentzian behavior in the central body and a gaussian shape in the tails. With a random field, a dynamic transition from the central peak to the collective mode regime is observed, and the spectral lines reveal a predominance of the lorentzian profile of multiple peaks in the central part and a gaussian fit in the tails. This combination of lorentzian and gaussian curves is tipically found in spectroscopic analyses of materials such as graphene, perovskites and models of interacting molecules. The exchange narrowing phenomenon which occurs in the constant-field spectral curves obtained is experimentally observed via electron spin resonance and provides information. concerning magnetic and structural properties in doped semiconductor compounds Therefore, the theoretical results from this work bring new perspectives for the understanding of spin dynamics in materials with a hight technological potential.
Palavra-chave: Análise espectral
Método de relações de recorrência
Modelo de Ising
Interação multispin
Exchange narrowing
Palavra-chave em lingua estrangeira: Spectral analysis
Method of recurrence relations
Ising model
Multispin interactions
Exchange narrowing
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal de Mato Grosso
Sigla da instituição: UFMT CUC - Cuiabá
Departamento: Instituto de Física (IF)
Programa: Programa de Pós-Graduação em Física
Referência: SOUZA, Wescley Luiz de. Análise de curvas espectrais do modelo de Ising transverso com interações de multispins. 2022. 178 f. Tese (Doutorado em Física) - Universidade Federal de Mato Grosso, Instituto de Física, Cuiabá, 2022.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://ri.ufmt.br/handle/1/6567
Data defesa documento: 16-Dec-2022
Aparece na(s) coleção(ções):CUC - IF - PPGF - Teses de doutorado

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