Submitted by Geyciane Santos (geyciane_thamires@hotmail.com) on 2015-08-06T14:32:27Z No. of bitstreams: 1 Dissertação - Griffith Mendonça Andrade Sousa.pdf: 1503055 bytes, checksum: 58c1a61c167c6f8d7bb0463232c2d4df (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2015-08-07T13:29:30Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - Griffith Mendonça Andrade Sousa.pdf: 1503055 bytes, checksum: 58c1a61c167c6f8d7bb0463232c2d4df (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2015-08-07T13:34:53Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - Griffith Mendonça Andrade Sousa.pdf: 1503055 bytes, checksum: 58c1a61c167c6f8d7bb0463232c2d4df (MD5) / Made available in DSpace on 2015-08-07T13:34:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação - Griffith Mendonça Andrade Sousa.pdf: 1503055 bytes, checksum: 58c1a61c167c6f8d7bb0463232c2d4df (MD5) Previous issue date: 2009-09-01 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Over the last 20 years or so much theoretical effort has been expended on the two-dimensional quantum spin-1/2 Heisenberg model with competing nearestneighbor (nn) and next-nearest-neighbor(nnn) antiferromagnetic exchange interactions on square lattice (the ideal J1 − J2 model). The ideal J1 − J2 model consists of a quantum spin-1/2 Heisenberg Hamiltonian with nn interaction J1 running along the side of the diagonal the square lattice and nnn interactions J2 running the diagonal the square lattice. The two interactions (J1 and J2) are equivalent along of all direction. The ground-state phase diagram reveals two ordered phases antiferromagnetc-AF and collinear-CAF for = J2 J1< 1c and > 2c, respectively, and an intermediate quantum paramagnetic (spin-liquid) phase without magnetic long-range order in the region 1c < < 2c. In this work, we will consider the inequivalence nn couplings J1 and J01 = J1 in the two orthogonal spatial lattice dimensions with all the two orthogonal spatial dimensions with all the nnn bonds across the diagonals to have the same strength J2(J1 −J01 −J1 model). This spatial anisotropy tends to narrow the critical region and to destroy it completedy at a certain value of the interchain parameter . The Hamiltonian is solved by effective field theory (EFT) in cluster with two spins. We propose a functional for the free energy to obtain the phase diagram in the ( , ) plane. We found a result that there exists a quantum triple point (QTP) with coordinate at ( t 0.50, t 0.52) below which there is a first-order phase transition between the AF and CAF phases, while above this QTP are these two ordered phases separated by the intermediate magnetically disordered phase. The transition between the AF and intermediate phase is of second-order, while between the intermediate and CAF phases is of first-order. / Nos últimos 20 anos a comunidade científica tem estudado bastante o modelo de Heisenberg spin-1/2 com interações de troca antiferromagnéticas entre primeiros e segundos vizinhos na rede quadrada (o modelo J1 − J2) ideal, onde as interações J1 e J2 s˜ao tomadas, respectivamente ao longo dos lados e da diagonal de uma rede quadrada. O diagrama de fase no estado fundamental desse modelo apresenta duas fases ordenadas: antiferromagnética-AF e colinear-CAF para = J2 J1< 1c e > 2c, respectivamente. Enquanto que para valores de intermediários 1c < < 2c temos a fase paramagnética quântica-PQ (liquido-spin). Neste trabalho generalizam os o modelo J1 − J2, considerando a inequivalência dos acoplamentos de primeiros vizinhos J1 e J01 (interações ao longo dos lados da estrutura quadrada), onde eles se relacionam através do parâmetro de competição entre cadeias lineares de spin ( ) da seguinte forma: J01 = J1. O diagrama de fase em T = 0 no plano − do modelo J1 − J01 − J2 na rede quadrada ´e estudada atrav´es da técnica do operador diferencial via teoria de campo efetivo em aglomerados com N = 2spins. Propomos um funcional para a energia livre como uma expassão em série de potência do parâmetro de ordem (expansão de Landau), e as linhas de transições entre as fases AF-PQ, CAF-PQ e CAF-AF foram obtidas numericamente. As linhas de transi¸c˜ao emergem para um ponto triplo quântico (PTQ) com coordenadas ( t 0.50, t 0.52), que a baixo temos uma transi¸c˜ao direta de fase entre os estados CAF e AF, e acima, existe um estado intermediário desordenado PQ. A transição entre as fases AF e PQ é de segunda ordem quando analisamos o comportamento do parâmetro de ordem, enquanto entre as fases CAF e PQ é de primeira ordem.

Made available in DSpace on 2016-12-12T20:15:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Douglas Nascimento.pdf: 4060178 bytes, checksum: 878a0a0c64fd603563f3de3e4f166d98 (MD5) Previous issue date: 2013-03-14 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The Kondo lattice model,also known as the double exchange model, is used to describe materials that have magnetic moments localized and conduction electrons.We consider an antiferromagnetic material composed of two sublattices forming an interpenetrating simple cubic lattice. Assuming a ferromagnetic coupling JK > 0 between the conduction electrons and the localized magnetic moments, the magnetization of the conduction electrons is obtained through the Green functions by means of the equation of motion and the magnetization of the localized spins is determined via the Brillouin function in the approximation molecular field. In the mean field approximation, the phase diagrams JK &#8722;n e h&#8722;T, including the phases ferromagnetic (FM) and antiferromagnetic (AF), are obtained. The curves &#916;S exhibit differents behavior for differents intensities of the applied magnetic field, these behaviors are analyzed using diagrams JK &#8722; n e h &#8722; T. / O modelo da rede de Kondo, também conhecido como modelo da dupla troca, é utilizado para descrever materiais que possuem momentos magnéticos localizados e elétrons de condução. É considerado um material antiferromagnético composto por duas subredes interpenetrantes formando uma rede cúbica simples. Assumindo um acoplamento ferromagnético JK > 0 entre os elétrons de condução e os momentos magnéticos localizados, a magnetização dos elétrons de condução é obtida através das funções de Green por meio da equação de movimento e a magnetização dos spins localizados é determinada via função de Brillouin na aproximação de campo molecular. Na aproximação de campo médio, os diagramas de fases JK &#8722; n e h &#8722; T, incluindo as fases ferromagnetica (FM) e antiferromagnética (AF), são obtidos. As curvas de &#916;S exibem comportamentos distintos para diferentes intensidades de campo magnético aplicado, sendo estes comportamentos analisados por meio dos diagramas JK &#8722; n e h &#8722; T.

Made available in DSpace on 2017-07-24T19:37:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Renan Augusto Ribeiro.pdf: 3827899 bytes, checksum: 9440ed4880cbb0fbf9997c789341ea92 (MD5) Previous issue date: 2015-03-12 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The development of spintronic has motivated the research for new half-metallic magnetic materials due to multifunctionality of these compounds and the spin-based devices fabrication with increased performance as compared to the usual electronic devices. From this perspective, we propose a theoretical investigation of FeBO3 (B = Ti, Zr, Hf, Si, Ge, Sn) ilmenite materials based on Density Functional Theory (DFT) within B3LYP hybrid functional to investigate the B-site cation replacement effect on the structural, elastic, magnetic and electronic properties of ilmenite materials. Calculated structural parameters are in agreement with experimental results and shown that the unit cell volume can be controlled by ionic radius of the B-site metals. The bond distances for FeO6 and BO6 octahedral clarify the Jahn-Teller distortion and Fe-O-B-O-Fe intermetallic connection. The elastic behavior was investigated from bulk modulus and showed that such results were influenced by different material densities. Furthermore, these quantities can be used for analyzing the thermodynamic stability of solids, proving that FeSnO3 and FeHfO3 are unstable due to the negative values for bulk modulus. The B-site radius effect is also evidenced on the magnetic property, where Fe(Ti, Si, Ge)O3 are antiferromagnetic, while Fe(Zr, Hf, Sn)O3 are ferromagnetic. The Mulliken population analysis and charge density maps show the charge corridor formation in the [001] direction due to the intermetallic connection with the B-site metals and electronegativity affecting the stability of ilmenite materials. The Density of States and Band Structure profiles show that antiferromagnetics materials and FeZrO3 are convectional semiconductors, whereas FeHfO3 and FeSnO3 exhibit intrinsic half-metallic behavior, making them promising candidates for spintronic devices. / O desenvolvimento da spintrônica tem motivado a busca por novos materiais magnéticos com comportamento meio-metálico devido à multifuncionalidade desses compostos e ao desenvolvimento de dispositivos baseados no spin do elétron, proporcionando um aumento do desempenho em relação aos dispositivos eletrônicos usuais. Nesse trabalho, propomos a investigação teórica, baseada na Teoria do Funcional de Densidade utilizando o funcional híbrido B3LYP, dos materiais FeBO3 (B = Ti, Zr, Hf, Si, Ge, Sn) na estrutura ilmenita com objetivo de esclarecer o efeito da substituição do cátion B sobre as propriedades estruturais, elásticas, magnéticas e eletrônicas. Os parâmetros estruturais calculados se mostraram em concordância com resultados experimentais e teóricos, revelando que o volume da célula unitária é controlado pelo raio iônico do cátion B. As distâncias de ligação calculadas para os octaedros FeO6 e BO6 indicam a existência do efeito de distorção Jahn-Teller e da conexão intermetálica Fe-O-B-O-Fe. O comportamento elástico foi investigado a partir do bulk modulus, indicando que tal entidade é dependente da densidade dos materiais e discute-se a possibilidade de utilizar esse fator para análise da estabilidade termodinâmica de sólidos, sugerindo a instabilidade dos materiais FeSnO3 e FeHfO3 devido aos valores negativos de bulk modulus. O efeito do tamanho dos cátions B é evidenciado sobre as propriedades magnéticas dos materiais, sendo que Fe(Ti, Si, Ge)O3 são antiferromagnéticos; enquanto que, Fe(Zr, Hf, Sn)O3 são ferromagnéticos. A análise populacional de Mulliken e os mapas de densidade de carga mostraram a formação de um corredor de carga nas conexões intermetálicas observadas na direção [001] e que a eletronegatividade dos cátions B afeta a estabilidade dos materiais com estrutura ilmenita. Os perfis de Densidade de Estados e Estrutura de Bandas mostram que os materiais antiferromagnéticos e o FeZrO3 são semicondutores convencionais, entretanto, FeHfO3 e FeSnO3 exibem comportamento meiometálico intrínseco, tornando-os promissores candidatos para dispositivos spintrônicos, porém, com outra estrutura.