Defeitos em matéria condensada: de twistons a skyrmions.

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2018
Autor(a) principal: BORGES, Damares Santos Silva. lattes
Orientador(a): SANTOS, João Rafael Lúcio dos. lattes
Banca de defesa: RAMOS, Jorge Gabriel Gomes de Souza., BRITO, Francisco de Assis de.
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Campina Grande
Programa de Pós-Graduação: PÓS-GRADUAÇÃO EM FÍSICA
Departamento: Centro de Ciências e Tecnologia - CCT
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Matéria Condensada
Twistons
Skyrmions
Defeitos Topológicos
Condensed Matter
Topological Defects
Área do conhecimento CNPq:
Física
Link de acesso: https://dspace.sti.ufcg.edu.br/handle/riufcg/1949
Resumo: Os defeitos topológicos são caracterizados como soluções estáveis de equações de movimento em uma ou mais dimensões espaciais e desempenham papel importante na ciência não-linear. Neste trabalho de dissertação, damos ênfase a defeitos em (1+1) e (2+1) dimensões espaço-temporais. No primeiro caso, abordamos configurações conhecidas como twistons (soluções topológicas tipo kink) presentes em cristais de polietileno. Nessa primeira abordagem, revisitamos trabalhos anteriores e, a partir do método de extensão, construímos novas famílias de potenciais que descrevem bem sistemas desse tipo. Apresentamos soluções topológicas analíticas e que não possuem problemas de degenerescência infinita. No segundo caso, estudamos estruturas conhecidas como skyrmions com base na sua descrição em materiais magnéticos, em que são denotados como configurações da magnetização em nanoescala e topologicamente estáveis. Recorremos novamente ao método de extensão e apresentamos um potencial, função de dois campos escalares acoplados, a partir do qual conseguimos modelar essas estruturas magnéticas. Além disso, o novo modelo de dois campos tem soluções analíticas conhecidas, permitindo análises interessantes como a determinação de uma quantidade topológica conservada, estudo das diferentes configurações da magnetização e cálculo do raio médio de matéria.
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spelling SANTOS, João Rafael Lúcio dos.Santos, J. R. L.http://lattes.cnpq.br/3781613218128450RAMOS, Jorge Gabriel Gomes de Souza.BRITO, Francisco de Assis de.BORGES, D. S. S.http://lattes.cnpq.br/3549697178536674BORGES, Damares Santos Silva.Os defeitos topológicos são caracterizados como soluções estáveis de equações de movimento em uma ou mais dimensões espaciais e desempenham papel importante na ciência não-linear. Neste trabalho de dissertação, damos ênfase a defeitos em (1+1) e (2+1) dimensões espaço-temporais. No primeiro caso, abordamos configurações conhecidas como twistons (soluções topológicas tipo kink) presentes em cristais de polietileno. Nessa primeira abordagem, revisitamos trabalhos anteriores e, a partir do método de extensão, construímos novas famílias de potenciais que descrevem bem sistemas desse tipo. Apresentamos soluções topológicas analíticas e que não possuem problemas de degenerescência infinita. No segundo caso, estudamos estruturas conhecidas como skyrmions com base na sua descrição em materiais magnéticos, em que são denotados como configurações da magnetização em nanoescala e topologicamente estáveis. Recorremos novamente ao método de extensão e apresentamos um potencial, função de dois campos escalares acoplados, a partir do qual conseguimos modelar essas estruturas magnéticas. Além disso, o novo modelo de dois campos tem soluções analíticas conhecidas, permitindo análises interessantes como a determinação de uma quantidade topológica conservada, estudo das diferentes configurações da magnetização e cálculo do raio médio de matéria.Topological defects are characterized as stable equation of motion solutions in one or more spatial dimensions and play an important role in nonlinear science. In this study, space-time (1 + 1) and (2 + 1) dimension defects are emphasized. In the first case, configurations known as twistons (kink-like topological solutions) present in polyethylene crystals are assessed. In this first approach, previous works were reviewed and new families of potentials that adequately describe these types of systems were constructed from the extension method, presenting analytical topological solutions that do not display infinite degeneracy problems. In the second case, structures known as skyrmions were studied based on their description in magnetic materials, where they are denoted as topologically stable nanoscale magnetization configurations. The extension method was applied and a potential from which such magnetic structures can be modelled, function of two coupled scalar fields was presented. In addition, the new two-field model possesses known analytical solutions, allowing for interesting analyses, such as the determination of a conserved topological quantity, the study of the different magnetization configurations and calculation of mean matter radius.Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-10-10T18:29:15Z No. of bitstreams: 1 DAMARES SANTOS SILVA BORGES – DISSERTAÇÃO (PPGFísica) 2018.pdf: 14903609 bytes, checksum: 19118754fe275415f701d012e1d4515e (MD5)Made available in DSpace on 2018-10-10T18:29:15Z (GMT). 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