Ordens locais no processo de derretimento de um cristal quadrado e no líquido resultante
Ano de defesa: | 2023 |
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Universidade Federal de Pernambuco
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Programa de Pos Graduacao em Fisica
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País: |
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Resumo: | Usando simulações de dinâmica browniana, investigamos os processos de fusão de uma rede cristalina quadrada de partículas coloidais interagindo através de um potencial isotró- pico, que compreende tanto uma repulsão de núcleo duro quanto um potencial adicional de poço quadrado suavizado. Para temperaturas ligeiramente inferiores à de transição, encon- tramos uma proliferação de pequenos aglomerados (clusters) líquidos circundados pela rede quadrada. Esses aglomerados não são estáticos, muito pelo contrário, possuem uma dinâmica intensa e são continuamente formados e destruídos ao longo do tempo. No entanto, nenhum defeito topológico não ligado foi observado. Na temperatura de transição, um desses aglome- rados líquidos começa a crescer, até que todo o sistema fique na fase líquida, caracterizando então uma transição de fase de primeira ordem. A fase intermediária tetrática, dada pela teoria KTHNY, não foi observada. Além disso, a fase líquida apresenta um número considerável de aglomerados cristalinos com ordenamentos quadrado e triangular, que permanecem presentes mesmo quando a temperatura aumenta em uma ordem de grandeza. À medida que a tem- peratura aumenta, as mudanças estruturais dentro da fase líquida são analisadas avaliando o número e os tamanhos dos aglomerados quadrados e triangulares. Observou-se uma transição dos clusters dominantes. |
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LIMA, Everton Oliveirahttp://lattes.cnpq.br/7541725767924901http://lattes.cnpq.br/1975993976921900APOLINÁRIO, Sérgio Wlademir da Silva2023-08-09T18:05:42Z2023-08-09T18:05:42Z2023-02-27LIMA, Everton Oliveira. Ordens locais no processo de derretimento de um cristal quadrado e no líquido resultante. 2023. Tese (Doutorado em Física) – Universidade Federal de Pernambuco, Recife, 2023.https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/51829Usando simulações de dinâmica browniana, investigamos os processos de fusão de uma rede cristalina quadrada de partículas coloidais interagindo através de um potencial isotró- pico, que compreende tanto uma repulsão de núcleo duro quanto um potencial adicional de poço quadrado suavizado. Para temperaturas ligeiramente inferiores à de transição, encon- tramos uma proliferação de pequenos aglomerados (clusters) líquidos circundados pela rede quadrada. Esses aglomerados não são estáticos, muito pelo contrário, possuem uma dinâmica intensa e são continuamente formados e destruídos ao longo do tempo. No entanto, nenhum defeito topológico não ligado foi observado. Na temperatura de transição, um desses aglome- rados líquidos começa a crescer, até que todo o sistema fique na fase líquida, caracterizando então uma transição de fase de primeira ordem. A fase intermediária tetrática, dada pela teoria KTHNY, não foi observada. Além disso, a fase líquida apresenta um número considerável de aglomerados cristalinos com ordenamentos quadrado e triangular, que permanecem presentes mesmo quando a temperatura aumenta em uma ordem de grandeza. À medida que a tem- peratura aumenta, as mudanças estruturais dentro da fase líquida são analisadas avaliando o número e os tamanhos dos aglomerados quadrados e triangulares. Observou-se uma transição dos clusters dominantes.CAPESUsing Brownian dynamics simulations we investigate the melting processes of a square crystalline lattice of colloidal particles interacting via an isotropic potential, which comprises both a hard-core repulsion and an additional softened square-well potential. For temperatures slightly lower than the transition one, we found a proliferation of small liquid clusters sur- rounded by the square lattice. These clusters are not static, quite the opposite, they have an intense dynamics and are continuously formed and destroyed over time. However, no unbound topological defects are observed. At the transition temperature, one of these liquid clusters starts to grow, until the entire system becomes in the liquid phase, then, characterizing a first-order phase transition. The tetratic intermediate phase, as given by the KTHNY theory, was not observed. Moreover, the liquid phase exhibits a considerable number of crystalline clusters having square and triangular orderings, which remain present even when increasing temperature by an order of magnitude. As the temperature increases, structural changes within the liquid phase are analyzed by evaluating the number and sizes of the square and triangular clusters. A transition of the dominant clusters is observed.porUniversidade Federal de PernambucoPrograma de Pos Graduacao em FisicaUFPEBrasilAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessFísica teórica e computacionalDinâmica brownianaPotencial quadradoDerretimento bidimensionalDefeitos topológicosAglomerados cristalinosOrdens locais no processo de derretimento de um cristal quadrado e no líquido resultanteinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisdoutoradoreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPECC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/51829/2/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; 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