Modulated phases in statistical models with chiral interactions

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: Castilho, William de
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: eng
Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-01102024-140753/
Resumo: In this study, we introduce a series of models aimed at elucidating the phenomena of modulated structures and the transitions that give rise to these phases. Modulated phases represent a complex behavior observed in a diverse array of materials, spanning from rigid metals to soft matter like liquid crystals. The methodologies employed in this work are firmly rooted in the foundational principles of statistical physics. Employing a probabilistic framework, we explore various types of graph structures and strategies for representing the states of the particles within the proposed systems. Throughout the text, our primary focus lies on discrete state models, which offer a simplified yet faithful representation of the underlying phenomenology. With these considerations in mind, we investigate phase transitions and characterize modulated phases across a range of problems, shedding light on their intricate dynamics and properties. The primary analysis method used is the Cayley tree, a self-generated graph. We also explored renormalization group techniques and, for some models, more traditional mean-field methods. The work primarily focuses on liquid crystals but presents two magnetic models studied during the period: a spherical model with competitive interactions and a variation of the Ising model with two modes. In liquid crystals, we concentrated on describing cholesterics.
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spelling Modulated phases in statistical models with chiral interactionsFases moduladas em modelos estatísticos com interações quiraisCholestericsColestéricosCristais LíquidosFases moduladasFísica do estado sólidoMecânica estatísticaModelo esféricoModulated phasesReal-Space RenormalizationRenormalização no espaço realSolid-state physicsSpherical model, Liquid crystalsStatistical mechanicsIn this study, we introduce a series of models aimed at elucidating the phenomena of modulated structures and the transitions that give rise to these phases. Modulated phases represent a complex behavior observed in a diverse array of materials, spanning from rigid metals to soft matter like liquid crystals. The methodologies employed in this work are firmly rooted in the foundational principles of statistical physics. Employing a probabilistic framework, we explore various types of graph structures and strategies for representing the states of the particles within the proposed systems. Throughout the text, our primary focus lies on discrete state models, which offer a simplified yet faithful representation of the underlying phenomenology. With these considerations in mind, we investigate phase transitions and characterize modulated phases across a range of problems, shedding light on their intricate dynamics and properties. The primary analysis method used is the Cayley tree, a self-generated graph. We also explored renormalization group techniques and, for some models, more traditional mean-field methods. The work primarily focuses on liquid crystals but presents two magnetic models studied during the period: a spherical model with competitive interactions and a variation of the Ising model with two modes. In liquid crystals, we concentrated on describing cholesterics.Neste trabalho, apresentamos uma série de modelos destinados a elucidar os fenômenos de estruturas moduladas e as transições que dão origem a essas fases. As fases moduladas representam um comportamento complexo observado em uma variedade de materiais, que vão desde metais rígidos até materiais macios como cristais líquidos. As metodologias empregadas neste trabalho estão firmemente enraizadas nos princípios fundamentais da física estatística. Utilizando um quadro probabilístico, exploramos vários tipos de estruturas de grafos e estratégias para representar os estados das partículas nos sistemas propostos. Ao longo do texto, nossa principal atenção recai sobre modelos de estados discretos, que oferecem uma representação simplificada, porém fiel, da fenomenologia subjacente. Com essas considerações em mente, investigamos transições de fase e caracterizamos fases moduladas em uma variedade de problemas, lançando luz sobre suas dinâmicas e propriedades intrincadas. O principal método de análise utilizado é a Árvore de Cayley, um grafo auto-replicativo. Exploramos também técnicas de grupo de renormalização e, para alguns modelos, os métodos mais tradicionais de campo médio. O trabalho se foca principalmente em cristais líquidos, mas também são apresentados dois modelos magnéticos que foram estudados durante o período. Um modelo esférico com interações competitivas e uma variação do modelo de Ising com dois modos. Em cristais líquidos, nos concentramos em descrever os colestéricos.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPSalinas, Silvio Roberto de AzevedoCastilho, William de2024-08-28info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-01102024-140753/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesseng2024-10-02T20:20:02Zoai:teses.usp.br:tde-01102024-140753Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212024-10-02T20:20:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
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