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Estudo da natureza das interações de troca e efeitos de campo elétrico cristalino em compostos paramagnéticos de Van Vleck usando a técnica de ESRSuassuna Filho, Jose, 1946- 21 July 1979 (has links)
Orientador: Carlos Rettori / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-17T04:06:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 1979 / Resumo: Usando a técnica de Ressonância Paramagnética Eletrônica, estudamos os efeitos de campo cristalino, bem como a natureza das interações de troca entre os íons de impureza de terra rara e os íons anfitriões de terras raras nos compostos paramagnéticos de Van Vleck, monocristais de PrBi, TmBi, PrSb e TmSb. O íon de Er foi estudado nos compostos PrBi e TmBi, bem como no composto intermetálico LaBi, não magnético. Nosso estudo revela que este íon exibe um estado fundamental G8( l ), anisotrópico, de campo cristalino, nestes compostos. As propriedades de ressonância do Er no PrBi e no TmBi são interpretados em termos da Hamiltoniana de spin de Bleaney, generalizada para incluir a Hamiltoniana anisotrópica de troca de Yang e outros (1976). Assumindo que o parâmetro de Lea, Leask e Wolf, x, nos compostos PrBi: Er e TmBi: Er é idêntico àquele extraído na matriz não magnética LaBi: Er, mostramos que nossos resultados experimentais estão consistentes com o termo anisotrópico desprezível na interação de troca, JGd-Pr e JGd-Tm nestes dois compostos, respectivamente. Estes resultados estão também coerentes com as conclusões de Rettori e outros (1975-a) para o composto PrSb: Er, mas em desacordo com resultados experimentais e predições teóricas em ligas diluídas que indicam uma interação de troca anisotrópica, neste caso. Esta "aparente discrepância", no entanto, é presolvida notando-se a importância do Estado Ligado Virtual, VBS-5d, nas ligas diluídas.
As propriedades de ressonância do íon de Dy nos compostos TmBi e PrSb e do íon Yb no PrSb foram interpretados assumindo um estado fundamental G6, isotrópico, de campo cristalino para estes íons nestes compostos. Os parâmetros de troca, JDy-Pr, JDy-Tm e Jyb-Pr foram extraídos.As medidas do parâmetro de troca nos vários compostos de Van Vleck estudados, nos permitiu demonstrar a existência de uma dependência funcional deste parâmetro com a diferença entre os números de ocupação 4f do íon de terra rara da matriz e aquele de impureza. No entanto esta correlação não foi entendida até o presente momento.
Espectros de estrutura fina resolvida, do íon de Gd foram observados nos compostos PrSb, PrBi e TmSb na forma de monocristais e na temperatura do hélio líquido. Os dados aqui obtidos foram analisados usando-se uma Hamiltoniana de spin apropriada para descrever o íon de Gd num sítio de simetria cúbica e na presença de uma interação de troca (considerada isotrópica) entre o Gd e os íons de terra rara anfitriões (Pr e Tm) nessas matrizes. O parâmetro de quarta ordem de campo cristalino, b4, foi encontrado aumentando com a constante de rede nos compostos "pnictides" de Van Vleck, consistente com a variação de b4 observada anteriormente nos compostos análogos não magnéticos. A existência de uma correlação entre b4 e a razão de Korringa medida nos análogos não magnéticos, sugere que aquela variação de b4 está associada com efeitos dos elétrons de condução.
Encontrarmos uma correlação semelhante entre o parâmetro de troca, JGd-Pr, a constante de rede e a razão de Korringa medida em compostos "pnictides" análogos não magnéticos, indicando que esta interação é mediada via os elétrons de condução.
Usando os dados experimentais obtidos, estimamos a derivada de ambos, b4 e JGd-Pr, com respeito à pressão. Especificamente mostramos que a dependência destes parâmetros com a pressão pode ser muito importante na interpretação de estudos de ESR, susceptibilidade e de "knight shift" em compostos metálicos sob pressão externa / Abstract: Not informed. / Doutorado / Física / Doutor em Ciências
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Estudo do desenvolvimento de materiais nanocristalinos : magnetismo e estruturaKnobel, Marcelo, 1968- 06 January 1993 (has links)
Orientador: Reiko Sato Turtelli / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-17T10:04:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 1992 / Resumo: Neste trabalho são realizados estudos de diversas propriedades magnéticas e estruturais no processo de desenvolvimento da microestrutura nanocristalina formada a partir de uma liga amorfa de composição Fe73.5CU1Nb3Si13.5B9.Após tratamentos térmicos específicos, formam-se cristais nanométricos imersos em uma matriz amorfa, que são os responsáveis pelas excelentes propriedades magnéticas que esses materiais apresentam. O processo de cristalização é analisado utilizando as seguintes técnicas: Espectroscopía Mõssbauer, difração de raios-x, relaxação da permeabilidade magnética, magnetostrição, curvas de histerese, permeabilidade inicial, campo de pinning e temperatura de Curie.
É verificado que a formação dos cristais nanométricos influencia drasticamente os graus de liberdade dos defeitos presentes na estrutura amorfa, ocorrendo um quase completo desaparecimento do fenômeno de relaxação magnética nesses materiais. Tal fato pode ser verificado separando a contribuição das duas componentes estruturais, utilizando os resultados obtidos através de Espectroscopía Mõssbauer. A análise dos espectros Mõssbauer fornece ainda a evolução composicional e a estrutura dos cristais formados. Tais resultados, em conjunto com os dados obtidos das linhas de difração de raios-x, fornecem uma visão completa da microestrutura desses novos materiais.
Através das medidas magnéticas macroscópicas comprovam-se as excelentes propriedades magnéticas dos materiais nanocristalinos. Dessas investigações é verificado que o estado nanocristalino final é dependente do grau de desordem topológica da fita amorfa inicial. Para um estudo mais sistemático desse efeito, são desenvolvidas técnicas indiretas para a caracterização da estrutura amorfa. Como resultado final, é verificado que a permeabilidade do material nanocristalino depende fortemente da taxa de resfriamento na qual a amostra amorfa foi produzida / Abstract: In this work, several magnetic and structural investigations have been performed during the development of a nanocrystalline state from an amorphous ribbon of nominal composition Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9. After specific thermal treatments, the material consist on nanometer sized crystallites embedded in an amorphous matrix, which are responsible for the excellent magnetic properties achieved. The crystallization process is analyzed using the following techniques: Mõssbauer spectroscopy, x-ray diffraction, magnetic aftereffect, hysteresis loops, initial permeability , pinning field, magnetostriction, Curie temperature.
It is observed that the formation of the nanocrystals influences drastically the degree of freedom of the defects present in the amorphous phase, occurring an almost complete suppression of relaxation effects in these materials. This fact can be verified separating the contribution of the two structural phases using the results obtained from Mossbauer spectroscopy. The analysis of Mõssbauer spectra gives also information about compositional evolution and structure of the crystal1ine grains. This results, in addition with data extracted from x-ray diffraction, offer a complete view of the microstructure of these new materials.
From macroscopic magnetic measurements the excellent soft magnetic properties are verified. It is observed that the final nanocrystal1ine state is dependent on the degree of topological disorder of the initial amorphous ribbons. In order to perform a systematic study concerning this point, several methods to characterize the amorphous structure are developed. As a final result it is observed that the magnetic permeability is highly dependent on the quenching rate at which the amorphous ribbons are produced. / Doutorado / Física / Doutor em Ciências
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Estudo da contribuição magnetoelastica para as constantes elasticas do holmioGama, Sergio, 1949- 15 July 1975 (has links)
Orientador: Daltro Garcia Pinatti / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-17T23:04:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 1975 / Resumo: Não informado / Abstract: Not informed. / Mestrado / Física / Mestre em Física
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Comportamento da susceptibilidade AC Xw(T,H) nos antiferromagnetos MnBR2.4H2O e Mn(Br0.7Cl0.3)2.4H2O / Behavior of AC Xw(T, H) susceptibility in MnBR2.4H2O and Mn (Br0.7Cl0.3) 2.4H2O antiferromagnetosBarbeta, Vagner Bernal 17 October 1990 (has links)
Neste trabalho efetuamos um estudo do comportamento da susceptibilidade AC nos antiferromagnetos Mn Br IND. 2 . 4 H IND. 2 O e Mn(Br IND. 0.7 Cl IND. 0.3) IND. 2 . 4 H IND. 2 O. Fizemos medidas de susceptibilidade AC em função do campo magnético externo, para várias freqüências do campo de excitação e para temperaturas entre 1.2 e 2.5 K. Através dos dados obtidos construímos os chamados \"Diagramas de Argand\" para as fases antiferromagnética e paramagnética destes compostos. Os dados obtidos são comparados às previsões dadas pelo modelo de Casimir-Du Pré. Observamos que na fase paramagnética o sistema é bem descrito pelo modelo, enquanto que na fase antiferromagnética isto não ocorre. Segundo previsões devido a Fisher, a susceptibilidade em função da temperatura e a campo constante possui uma contribuição adicional da forma X ANTIND. (T,H) H POT. Y1.C IND M(T), onde CM(T) é o calor específico. O nosso estudo experimental, mostrou que o expoente Y1 = 2.36 ± 0.12, valor próximo ao previsto em modelos de Ising a 2d. Finalmente, obtivemos os expoentes críticos associados ao calor específico, = 0.107 e = 0.0538 para a amostra de Mn Br IND. 2 . 4 H IND 2 O, através das medidas de susceptibilidade AC. / In this work we have studied the behavior of the AC susceptibility in the antiferromagnetic compound MnBr2 . 4 H2O as well as Mn(Br 0.7 Cl 0.3)2 . 4 H2O. We have measured the AC susceptibility as a function of the external magnetic field for several frequencies of the modulation field and for temperatures between 1.2 and 2.5 K. Using these data we have built the so called Argand\'s Diagrams\" for the antiferromagnetic and paramagnetic phases. Our results are compared to the predictions of Casimir-Du Pré\'s model. We could observe that in the paramagnetic phase the system is well described by the model, while in the antiferromagnetic phase this is not true. According to Fisher\'s predictions, the temperature dependence of the susceptibility at constant magnetic field, has an additional contribution of the form \'(T,H) HY1.CM(T), where CM(T) is the specific heat. Our experimental study has demonstrated that the exponent Y1 = 2.36 ± 0.12, which is around the value predicted for a Ising\'s 2d model. Finally, we have obtained the critical exponents associated with the specific heat, = 0.107 and = 0.0538, for the sample of MnBr2 . 4 H2O, through measurements of AC susceptibility.
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Aplicações da dinâmica molecular à física de superfície.Maurício Ribeiro Baldan 00 December 1997 (has links)
Neste trabalho aplicamos a dinâmica molecular (MD), baseada na dinâmica de Langevin ou movimento Browniano, em alguns problemas de Física de superfície. Primeiramente, estudamos a difusão de uma partícula Browniana em um potencial periódico em duas dimensões. Consideramos dois tipos de potenciais. Para um potencial separável, o estudo da constante de difusão ao longo da direção de simetria, reduziu-se a dois problemas de uma dimensão, e nossos estudos em MD concordam com os resultados analíticos na dependência da temperatura e atrito da constante de difusão. Para um potencial não separável, nossos estudos preveram uma dependência alternativa no regime de atritos baixos. O segundo problema refere-se à transição reconstrutiva do W(100), da fase (1 x 1) a altas temperaturas para a fase c(2 x 2) em baixas temperaturas. Estudamos a reconstrução dinâmica da superfície do W(100) frente a um rápido aumento da temperatura, e obtivemos uma estimativa do tempo de relaxação. No outro problema investigamos a estabilidade de uma monocamada tensionada sobre um substrato em função do descasamento levando-se em conta um tipo particular de desordem no sistema. Um modelo atômico simplificado em duas dimensões com um potencial de interação do tipo Lennard-Jones e ainda um potencial diluído de aprisionamento foi usado para modelar o sistema. Fizemos também algumas investigações sobre o comportamento de uma camada adsorvida sobre a influência de uma força externa. Para estudar este problema introduzimos um modelo simples para o atrito de escorregamento baseado na versão bidimensional do modelo de Frenkel-Kontorova, onde as partículas são acopladas umas as outras por molas em um potencial periódico.
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Estudo de Ligações de Hidrogênio e sua Influência nas Propriedades Ópticas e Elétricas de Moléculas Orgânicas em Meio Solvente / Study of hydrogen bonds and their influence on the optical and electrical properties of organic molecules in a solvent.Saavedra Filho, Nestor Cortez 05 October 1999 (has links)
Este trabalho tem como interesse o estudo de ligações de hidrogênio e sua influência em propriedades ópticas e elétricas de moléculas em meio solvente. Sendo a ligação de hidrogênio uma interação especifica entre o soluto e o solvente, modelos contínuos de solvente não se prestam a tais aplicações. Assim, adotamos um modele discreto de solvente, que leva em conta explicitamente cada molécula do solvente. Como soluto estudamos as moléculas da classe das azinas, que devido ao lone pair no átomo de nitrogênio, apresentam a formação de ligações de hidrogênio com moléculas de solventes próticos. Urna simulação Monte Carlo e realizada em um número de moléculas de solventes polares e apolares. A análise da estrutura do solvente em torno de cada soluto é realizada utilizando-se funções de distribuição radial de pares. A análise das ligações de hidrogênio entre soluto e solvente também é feita. Estruturas supermoleculares envolvendo o soluto com moléculas mais próximas e, em separado, com as moléculas ligadas por pontes de hidrogênio, são usadas como entrada para cálculos semi-empíricos de mecânica quântica da primeira transição eletrônica de absorção e da primeira hiperpolarizabilidade. Apenas estruturas geradas pelo Monte Carlo estatisticamente descorrelacionadas foram utilizadas no cálculo quântico. Os resultados são analisados e comparados com dados experimentais e outros cálculos teóricos. Os resultados apontam uma contribuição marcante da ligação de hidrogênio no espectro de absorção UV-visível. Tanto no solvatocromismo como na hiperpolarizabilidade, a contribuição da molécula do solvente mais próxima, formadora de ligação de hidrogênio, e a mais relevante. / The interest of this work is the study of hidrogen bonding and it influence on the electrical and optical properties of molecules in solvent media. Once that hydrogen bonding is a specific inte- raction between solute and solvent, continuum solvent models are not a appropiate choice to face this problem. Thus, we adopted a discrete solvent model that take into account each sol- vent molecule. We studied a class of organic molecules called azines that due the lone pair present in the ni- trogen atom, this molecules show hydrogen bonding with molecules of a protic solvent. A Monte Carlo simulation is performed in a number of polar and non-polar solvente molecules. Analisys of the solvent structure around each solute molecule is performed using the radial distribution function. Hydrogen bonding analysis between solute and solvent is also carried out. Supermolecular structures involving the solute and the nearest solvent molecules and, separa- tely, the hydrogen bonded molecules, are used as input to quantum mechanical semiempirical calculations of the first electronic absorption transition and the first hyperpolarisabilty. Only statistically non-correlated superstructures were used in the calculation. The results are analy- sed and compared to experimental and other theoretical results. The results show a remarkable contribution of the hydrogen bonding on the UVvisible spec- trum. As well as the solvatochromic shift, the change in the first hyperpolarizability is mainly due to the contribution of the nearest solvent molecule, which is involved on the hydrongen boding formation.
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Estudo de fases isotrópicas e nemáticas líquido-cristalinas por espalhamento de raios-x a baixos ângulos / Study of isotropic and liquid-crystalline nematic phases with scattering of small angle X-rayTeixeira, Cilâine Verônica 12 May 1994 (has links)
Foram estudadas fases isotrópicas binárias concentradas de SLS/água próximo à transição isotrópica (I) hexagonal (H), e amostras ternárias de SLS/água/decanol, desde a fase isotrópica, abordando a transição I nemática (Nc) e todo o domínio Nc, até a transição Nc nemática discótica (Nd). A análise foi feita através da modelagem da intensidade espalhada, I(q), expressa como um produto do fator de forma, P(q), pela função de interferência entre partículas, S(q). No estudo das fases isotrópicas a função S(q) foi calculada via interações Coulombianas repulsivas \"blindadas\" em uma aproximação de esfera média (MSA), e o fator de forma P(q) foi calculado para micelas em forma de elipsóides prolatos e cilindros, comparando-se os dois resultados. Nas fases nemáticas modelou-se o fator de forma para cilindros paralelos perfeitamente orientados. A função de interferência foi calculada através do método MSA e os resultados obtidos foram comparados com os obtidos através de um outro método, que utiliza a função distribuição radial g(r) de uma fase isotrópica para o cálculo de S(q) de micelas cilíndricas orientadas. Os resultados indicam que pode haver crescimento das micelas na fase isotrópica binária, sendo o ajuste de cilindros mais adequado do que o de elipsóides prolatos, fato esse que concorda com estudos teóricos sobre a estabilidade dos agregados em função de sua energia de curvatura. / We have studied concentrated isotropic binary phases of SLS/water, near the isotropic (I) hexagonal (H transition, and ternary samples of SLS/water/decanol, from the isotropic to nematic phase, emphasizing the I nematic cilindric (Nc) transition, the whole Nc domain to the extent of Nc nematic discotic (Nd) transition. The analysis was done by modeling the scattered intensity, I(q), expressed as the product of the form factor, P(q), for the interference function among the particles, S(q). In the isotropic phases the S(q) function was chosen considering \"screened\" Coulombic repulsions in a Mean Spherical Approximation (MSA), and the form factor was calculated for prolate ellipsoids and cylinders. We thus compared both results. In the nematic phases we modeled the form factor considering parallel and perfect ordered cylinders. The interference function was calculated through the MSA method and the results were compared with others obtained through another method which uses the radial distribution function g(r) of an isotropic phase to calculate S(q ) for oriented cylindrical micelles. The results indicate that the micelles can grow in the isotropic binary phase and that the cylindrical shape is more adequate than the ellipsoidal one. This fact is in accordance with theoretical studies on the aggregates stability as a function of their bending energy. In theisotropic ternary phases we have observed the micellar growth until the I Nc transition is nearly totally achieved. In such region, however, the cylindrical shape is no longer as suitable. A deformation might probably be occuring in the micelle\'s transversal section as decanol has been added to the system. In the nematic domain there seems to have been occured no growing, but only a great deformation of the transversal section, where the micelles tend to take the discotic shape, until the Nc Nd transition. The values of anisometry obtained through the MSA method are in accordance with the experimental results obtained through NMR recently. Our results conform with the theoretical results which predict the I Nc Nd transitions, depending upon the self-aggregation process where the competition between the growth in the longitudinal and transversal directions take place.
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Mecanismos de Coercividade e Fases Intergranulares em Ìmãs RFeB / Coercivity mechanisms and intergranular phases in RFeB magnetsMissell, Valquiria Villas Boas Gomes 14 August 1992 (has links)
Estudamos os mecanismo de coercividade em ímãs sinterizados R IND. 17 Fe IND. 83-x B IND. x (R= Nd, Pr; x=8, 30) fabricados pela Sumitomo Special Metals. Co.. Medidas de campo coercivo H IND.c e do coeficiente de viscosidade magnética S IND.v foram realizadas no intervalo de temperatura de 4,2K até a temperatura de Curie T IND.c. A dependência do campo coercivo com a temperatura nestes ímãs foi analisada segundo o modelo fenomenológico de Givord e colaboradores, que considera processos de ativação térmica. A partir deste modelo foi possível avaliar os efeitos dos campos dipolares sobre a coercividade. Estes efeitos também foram avaliados através do estudo de curvas de desmagnetização obtidas em diferentes campos de saturação. A dependência angular do campo coercivo foi determinada e comparada com diversos modelos teóricos. Caracterizamos estrutural e magneticamente determinadas fases dos sistemas binário Nd-Fe e ternário Nd-Fe-B que são amostras utilizadas neste estudo foram confeccionadas no Laboratório de Materiais Magnéticos do IFUSP. Observamos uma nova fase no sistema Nd-Fe: o composto intermetálico Nd IND.5 Fe IND.17. Determinamos a estrutura cristalina, a temperatura de Curie T IND.c, a magnetização de saturação M IND.s a 4,2K e a anisotropia deste composto. Investigações modelo sobre as fases intergranulares do ímã NdFeB foram realizadas a partir do estudo de amostras do sistema Nd IND.80 Fe IND.15 B IND.5 (composição aproximada do líquido presente entre os grãos da fase magnética principal Nd IND.2 Fe IND.14 B nos ímãs NdFeB durante o processo de sinterização). Estas amostras foram tratadas termicamente a 600ºC e caracterizadas magnética e metalograficamente. A fase Nd IND.2 Fe IND.14 B foi confirmada a fase ferromagnética presente nestas amostras após o tratamento térmico. A dependência do campo coercivo com a temperatura das amostras tratadas foi estudada segundo o modelo de Givord e colaboradores e segundo o modelo de Kronmüller e colaboradores, que dá ênfase à microestrutura da amostra. / We studied coercivity mechanisms is sintered magnets of composition R IND.17 Fe IND.83-X B IND.X (R= Nd, Pr; x= 8, 30) produced by the Sumitomo Special Metals Co.. Measurements of the coercive field H IND.C and the magnetic viscosity coefficient S IND.V were carried out in the temperature interval from 4,2K to the Curie temperature T IND.C. The temperature dependence of the coercive field in these magnets was analyzed using a phenomenological model due to Givord and co-workers which considers thermal activation processes. Using this model is was possible to evaluate the effect of dipolar fields on the coercivity. These effects were also evaluated through the study of demagnetization curves obtained in different saturating fields. The angular dependence of the coercive field was determined and compared with various theoretical models. We characterized magnetically and structurally certain phases of the binary system Nd-Fe and the ternary system Nd-Fe-B which are encountered in the intergranular regions of NdFeB permanent magnets. The samples used in this study were produced in the Magnetic Materials Laboratory of IFUSP. We observed a new phase in Nd-Fe: the intermetallic compound Nd IND.5 Fe IND.17. We determined the crystal structure, the Curie temperature T IND.C, the saturation magnetization M IND.S at 4,2K, and the anisotropy of this compound. Model investigations on the intergranular phases in NdFeB magnets were carried out on samples of compostion Nd IND.80 Fe IND.15 B IND.5 (approximate composition of the liquid present between the grains of the principal magnetic phase Nd IND.2 Fe IND.14 B in NdFeB magnets during sintering). These samples were heat treated at 600ºC and characterized magnetically and metallographically. It was confirmed that Nd IND.2 Fe IND.14 B is the ferromagnetic phase present in these samples after the heat treatment. The temperature dependence of the coercive field of the annealed samples was studied using the model of Givord et al. and that of Kronmüller et al., which emphasizes the microstructure of the sample.
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Sistemas bidimensionais modulados na presença de campo magnéticoAndrade Neto, Manuel Almeida 20 December 1996 (has links)
Orientador: Peter Alexander Bleinroth Schulz / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-09-24T18:57:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1
AndradeNeto_ManuelAlmeida_D.pdf: 3363262 bytes, checksum: 2dd774f6d30a270dde0494748ef784be (MD5)
Previous issue date: 1997 / Resumo: Neste trabalho discutimos as propriedades eletrônicas de um sistema bidimensional com modulação periódica de potencial na presença de um campo magnético perpendicular ao plano do sistema. Trata-se de um problema acadêmico estudado desde os primórdios da Mecânica Quântica, envolvendo espectros de energia auto-similares. A existência de várias questões em aberto e o avanço recente de técnicas experimentais, para fabricação desses sistemas com parâmetro de rede da modulação arbitrário, reforçam o interesse no problema nos últimos anos. Apresentamos um modelo que possibilita estudar unificadamente os regimes de modulação fraca e forte e a transição entre eles. Efeitos de borda em cristais são analisados. Os diferentes limites do problema, bem como a caracterização de estados de um sistema específico (bilhar de Sinai periódico) são discutidos. Finalmente, apresentamos algumas condições mínimas necessárias para a observação experimental desses espectros de energia auto-similares (Borboletas de Hofstadter acopladas) / Abstract: In this work we discuss the electronic properties of a bidimensional system with periodic potential modulation in the presence of a magnetic field perpendicular to the plane of the system. It consist of an academic problem which has been studied since the early days of Quantum Mechanics involving autosimilar energy spectra. The existence of many open questions and the recent advance in experimental techniques, opening the possibility of manufacturing of these systems with arbitrary lattice parameter, have reinforced the interest in the problem in the past years. We present a model that make possible to study in a unified picture the weak modulation regime, the strong modulation regime and the transition between them. Edge effects in crystals were analyzed. The different limits of the problem, and also the characterization of the states of an specific system (Sinai's periodic bilhar) are discussed. Finally, we present some minimal and necessary conditions to observe these autosimilar energy spectra experimentally (coupled Hofstadter's butterfly) / Doutorado / Física / Doutor em Ciências
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Levitação de estados estendidos em sistemas que apresentam efeito hall quânticoPereira, Ana Luiza Cardoso, 1976- 23 July 2001 (has links)
Orientador: Peter Alexander Bleinroth Schulz / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-10-02T13:05:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2001 / Resumo: Neste trabalho é investigada numericamente a questão da levitação de estados estendidos em sistemas eletrônicos bidimensionais submetidos a campo magnético. Poucos anos após a descoberta do Efeito Hall Quântico, Laughlin e Khmelnitskii propuseram que os estados estendidos do centro das bandas de Landau deveriam levitar em energia, ultrapassando o nível de Fermi, à medida que o campo magnético tendesse a zero ou a desordem no sistema fosse suficientemente aumentada. Esta proposta de levitação implica em importantes conseqüências para as propriedades de transporte destes sistemas, em particular prevendo transições de fase tipo metal-isolante induzidas por campo magnético. Entretanto, trata-se apenas de uma conjectura, que apesar de estar sendo bastante discutida nos últimos anos, ainda envolve muitas controvérsias e o entendimento da questão ainda contém diversos pontos em aberto. Este trabalho vem dar algumas contribuições para o entendimento deste problema. As simulações numéricas utilizadas envolvem um modelo de rede bidimensional tratada na aproximação tight-binding, considerando elétrons não-interagentes. O grau de localização dos estados eletrônicos é inferido através do cálculo da Razão de Participação. Foi possível identificar claramente a ocorrência do processo de levitação dos estados estendidos, para ambos os modelos de desordem estudados: desordem não-correlacionada tipo ruído branco e desordem correlacionada. Foram obtidas expressões para a dependência da magnitude de levitação observada em função da variação da desordem ou do campo magnético. Estas análises quantitativas permitiram estabelecer comparações quanto à levitação, entre os diferentes modelos de desordem e também entre diferentes bandas de Landau. Os resultados obtidos contribuem para a montagem do real Diagrama de Fases para o Efeito Hall Quântico Inteiro / Abstract: In this work the Ievitation of extended states in two dimensional electron systems in the presence of magnetic field is numerically investigated. Few years after the discovery of the Quantum Hall Effect, Laughlin and Khmelnitskii conjectured that the extended states at the Landau level centers shouId levitate in energy, rising above the Fermi energy, for vanishing magnetic field or sufficiently increasing disorder. This hypothesis Ieads to important consequences to the transport properties of the system, particularly on the magnetic field induced metal-insulator transitions in two dimensions. This conjecture, however, involves many controversial points and, although intensively investigated in the past few years, many open questions remain unanswered. The present work gives some contributions for understanding the problem. The numerical approach uses two dimensional Iattice models treated in a tight-binding framework, considering non interacting electrons. The degree of Iocalization of the electronic states is inferred from Participation Ratios calculations. It was possible to clearly identify the Ievitation of extended states for both disorder models studied: uncorreIated white-noise like and gaussian correlated disorder. Simple expressions for the magnitude of Ievitation as a function of either magnetic field or disorder could be obtained. These quantitative analysis Iead to comparisons among different disorder models, as well as Landau band indexes, concerning the Ievitation. The present results shed some Iight on the building of the actual Phase Diagram for the Quantum HalI Effect / Mestrado / Física / Mestra em Física
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