Emaranhamento térmico e efeito magnetocalórico do modelo Ising-XYZ de estrutura tipo diamante

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2014
Autor(a) principal: Ferreira, Jordana Torrico
Orientador(a): Souza, Sergio Martins de
Banca de defesa: Silva, Eduardo Vasquez Corrêa, Monerat, Germano Amaral
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRAS
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-graduação em Física
Departamento: Não Informado pela instituição
País: BRASIL
Palavras-chave em Português:
Ising-Heisenberg
Entropia residual
Efeito magnetocalórico
Emaranhamento térmico
Residual entropy
Magnetocaloric effect
Thermal entanglement
Área do conhecimento CNPq:
CNPQ_NÃO_INFORMADO
Link de acesso: https://repositorio.ufla.br/handle/1/4450
Resumo: Dissertação de mestrado apresentada à Universidade Federal de Lavras, como parte das exigências do Programa de Pós- Graduação em Física, área de concentração em Física da Matéria Condensada, para a obtenção do título de Mestre.
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spelling 2014-10-20T17:42:40Z2014-10-20T17:42:40Z20142014-07-07FERREIRA, J. T. Emaranhamento térmico e efeito magnetocalórico do modelo Ising-XYZ de estrutura tipo diamante. 2014. 76p. Dissertação (Mestrado em Física) – Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2014.https://repositorio.ufla.br/handle/1/4450Dissertação de mestrado apresentada à Universidade Federal de Lavras, como parte das exigências do Programa de Pós- Graduação em Física, área de concentração em Física da Matéria Condensada, para a obtenção do título de Mestre.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG)Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)Física da Matéria CondensadaEssa dissertação de mestrado tem como objetivo estudar a entropia residual, o efeito magnetocalórico e investigar o comportamento do emaranhamento térmico na cadeia de spin do tipo diamante Ising-XYZ, sendo essa uma cadeia infinita. Com essa finalidade, revisamos aqui os conceitos básicos e fundamentais da termodinâmica e magnetização no modelo de Ising unidimensional e, dentro do formalismo da mecânica quântica, introduzimos o operador densidade, a concorrência e o conceito de emaranhamento térmico. De posse desse ferramental teórico, abordamos o modelo de interesse estudando os diagramas de fase e a magnetização induzida por um campo magnético externo à temperatura zero. Utilizando a técnica de matriz de transferência, obtemos a energia livre de Helmholtz em sua forma exata, a partir da qual derivamos a entropia e o efeito magnetocalórico. Em particular, observamos que este modelo apresenta entropia residual devido à frustração geométrica da cadeia. Finalmente, utilizando o operador densidade, determinamos a concorrência do sistema a fim de estudar as propriedades do emaranhamento térmico. Os resultados mostram um deterioramento do emaranhamento para altas temperaturas, levando a configurações em que crescente, o emaranhamento térmico reaparece no sistema, até que, para uma certa temperatura limiar, ele desaparece por completo.This master degree dissertation aims to study the magnetocaloric effect and investigates the behavior of the thermal entanglement in a diamond-type spin Ising-XYZ chain. To this end, we review the basic and fundamental concepts of thermodynamics and magnetization in one-dimensional Ising model, and, within the quantum mechanics formalism, we introduce the density operator, the concurrence and the concept of thermal entanglement. Following this theoretical approach, we discuss our spin-chain model by studying the phase diagrams and magnetization as functions of an external magnetic field at zero temperature. Using the transfer-matrix method, we obtain the exact Helmholtz free energy, from which we derive the entropy and the magnetocaloric effect. In particular, we note that this spin-chain model has residual entropy due to geometrical frustration. Finally, using the density operator, we determine the system concurrence in order to study the entanglement thermal properties. Our results show the vanishing of the quantum entanglement for high temperatures, leading to configurations in which, for certain parameters, the system is completely disentangled. However, for some special situations, if one keeps increasing the temperature, the thermal entanglement reappears in the system until it vanishes completely for a certain threshold temperature.UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRASPrograma de Pós-graduação em FísicaUFLABRASILCNPQ_NÃO_INFORMADOIsing-HeisenbergEntropia residualEfeito magnetocalóricoEmaranhamento térmicoIsing-HeisenbergResidual entropyMagnetocaloric effectThermal entanglementEmaranhamento térmico e efeito magnetocalórico do modelo Ising-XYZ de estrutura tipo diamanteThermal entanglement and magnetocaloric effect of modelinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisSouza, Sergio Martins deSilva, Eduardo Vasquez CorrêaMonerat, Germano AmaralLeyva, Moises RojasSantos, Onofre RojasFerreira, Jordana Torricoinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFLAinstname:Universidade Federal de Lavras (UFLA)instacron:UFLALICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-8953https://repositorio.ufla.br/bitstreams/bd820a58-d16f-426d-bb7e-39dca0cce98f/download760884c1e72224de569e74f79eb87ce3MD52falseAnonymousREADORIGINALDISSERTAÇÃO Emaranhamento térmico e efeito magnetocalórico do modelo.pdfDISSERTAÇÃO Emaranhamento térmico e efeito magnetocalórico do modelo.pdfapplication/pdf1704234https://repositorio.ufla.br/bitstreams/ec3ba577-2e5e-4a24-8815-aad402daa333/download8c013e6ab07df8f7aa090a862197970bMD53trueAnonymousREADTEXTDISSERTAÇÃO Emaranhamento térmico e efeito magnetocalórico do modelo.pdf.txtDISSERTAÇÃO Emaranhamento térmico e efeito magnetocalórico do modelo.pdf.txtExtracted texttext/plain91710https://repositorio.ufla.br/bitstreams/5d6c9d30-8a23-42ac-b48b-b03be769bb67/downloadcc5671e4539cf957fd725ac323c9c099MD54falseAnonymousREADTHUMBNAILDISSERTAÇÃO Emaranhamento térmico e efeito magnetocalórico do modelo.pdf.jpgDISSERTAÇÃO Emaranhamento térmico e efeito magnetocalórico do modelo.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg2890https://repositorio.ufla.br/bitstreams/d4828715-4544-4423-bf0b-27773719701b/downloadf50351ea1901431945c3b2161c7b7395MD55falseAnonymousREAD1/44502025-08-06 08:28:38.83open.accessoai:repositorio.ufla.br:1/4450https://repositorio.ufla.brRepositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufla.br/server/oai/requestnivaldo@ufla.br || repositorio.biblioteca@ufla.bropendoar:2025-08-06T11:28:38Repositório Institucional da UFLA - Universidade Federal de Lavras (UFLA)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