Orientador: Denis Dalmazi / Banca: Alvaro de Souza Dutra / Banca: Marcelo Batista Hott / Banca: Nelson Augusto Alves / Banca: Marcelo Silva Sarandy / Resumo: No limite termodinâmico, os zeros da função de partição de modelos magnéticos de spins em muitos casos formam curvas contínuas no plano complexo de u, onde u=eH/KT, com H sendo o campo magnético externo. Quando a temperatura do sistema for maior que uma temperatura crítica (T>Tcr), os zeros ui da função de partição, tenderão a se acumular nas extremidades uE de tais curvas. A densidade llinear de zeros diverge com uma lei de potência p(u) ~{u-uE}, onde o expoente define uma classe de universalidade que depende somente da dimensão do espaço. O ponto crític u=uE é conhecido com singularidade de Yang-Lee. para modelos unidimensionais em geral o= -1/2 quando a matriz de transferência apresentar tripla degenerescência de seus auto valores (condição necessária, mas não suficiente), a densidade dos zeros p poderá divergi com o =-2/3. Neste trabalho, nós prevemos analiticamente a existência desse novo comportamento crítico para o modelo de Ising de spin 1/2 com interações de segundo vizinhos (modelo ANNNI) e para o modelo de Blume-Emery-Griffiths e confirmamos numericamente esse fato através de calculo numérico dos zeros com alta precisão. Verificamos a existência do novo comportamento crítico para os zeros no plano complexo de outros acoplamentos da hamiltoniana além do campo magnético. Encontramos também o- -2/3 para os modelos de spins multidimensionais sobre anéis conexos e desconexos. Especulamos que uma versão tricrítica da singularidade de Yang-Lee possa estar por trás de um resultado anômalo para o expoente o obtido na literatura a partir de medições da magnetização a baixa temperatura no FeCl2 / Abstract: The partition function zeros of magnetic spin models usually form continuos curves on the complex u-plane above the critical temperatur (T>Ter), where u= eH/Kt and H is the exeternal magnetic field. The zeros ui, tend to accumulate at the edges of the zeros curves. The linear density at the edges diverges as a power law [u-uE], where the exponent o defines a universality class, wich depends only on the space dimension. For the one-dimensional models o= -1/2, but when we have the triple degeneracy of the transfer matriz eigenvalues (necessary but not sufficient condition), the linear density can diverge with 0= -2/3. In this work, we analytically predict the new critical behavior for the spin 1/2 ANNNI (axial-nest-to nearest-neighbor-Ising) model and Blume-Emery-Griffiths model and we numerically confirm the existence of the new dritical behavior with o=-2/3. In order to reinforce the exixtence of the new universality class, we verify the new critical behavior on the complex magnetic field plane and on the complex plane of other couplings in the Hamiltonian. We have found the new behavior o =-2/3 also for spin models in a connected and non-connected rings. We speculate that the tricritical version of the Yang-Lee edge singularity might explain some anomalous experimental result for the exponent o obtained in the literatur from magnetisation data at low temperatures in the FeCl2 / Doutor

Orientador: Gerson Francisco / Coorientador: Fernando Fagundes Ferreira / Banca: Mauro Copelli / Banca: Ricardo Luiz Viana / Banca: Paulo Laerte Natti / Banca: Tiago Pereira da Silva / Resumo: Este texto é dedicado ao estudo do fenômeno de sincronização no modelo de Kuramoto. Na primeira parte o foco reside na formulação original do modelo no limite termodinâmico de infinitos osciladores e na descrição da transição para a sincronização e estabilidade das soluções em sistemas com número finito de elementos. Mostra-se também que o acoplamento crítico de sincronização 'K IND s' é determinado por um par de equações, e a solução para um caso especial com simetria na configuração de frequências naturais é obtida de forma perturbativa. A segunda parte do texto é focada na descrição do modelo de Kuramoto com acoplamento local em 1 dimensão com condições periódicas de contorno. A estrutura de árvores de sincronização média é descrita, onde ocorrem transições entre regimes caóticos e periódicos dos movimentos individuais dos osciladores. A iminência da sincronização é explorada através uma série de aproximações que mostram o comportamento crítico característico de uma bifurcação sela-nó responsável pela sincronização. A partir da definição de uma função na região sincronizada é mostrado que o acoplamento crítico de sincronização é obtido exatamente através da minimização dessa função. Através de uma sequência de exemplos de configurações com simetria é mostrado que a região sincronizada do sistema apresenta uma estrutura de múltiplas soluções estáveis, sendo a sua caracterização, análise de estabilidade e descrição das bifurcações realizada para o caso com frequências aleatórias arbitrariamente distribuídas / Abstract: This text is devoted to the study of the synchronization phenomena in the Kuramoto model. In its first part the focus lies on its original formulation of infinitely many oscillators and on the description of the synchronization transition and solutions' stability for systems with a finite number of elements. It is shown that a pair of equations characterize the critical synchronization coupling Ks, and the solution for a special case with symmetry on its natural frequencies configuration is obtained in a perturbatively way. The second part of the text is focused on the 1-dimensional Kuramoto model with periodic boundary conditions. The synchronization tree structure is described, where it is observed several transitions between chaotic and periodic regimes among the individual oscillators. The onset on synchronization is explored through a series of approximations that show the characteristic critical behavior of a saddle node bifurcation, which is responsible for the synchronization. By defining a function on the synchronized region it is shown that the critical synchronization coupling is exactly determined by the function's minimization process. Through a sequence of examples with symmetry on its configurations it is shown that the synchronized region presents a structure of multiple stable solutions. Its complete characterization, stability analysis and bifurcations' description is carried through for the case with randomly distributed natural frequencies / Doutor

Orientador: Diógenes Galetti / Banca: Marcus Aloizio Martinez de Aguiar / Banca: Marcelo de Oliveira Terra Cunha / Resumo: Quando temos sistemas quânticos sem análogo clássico a descrição de Weyl- Wigner, para o espaço de fase quântico, não pode ser utilizada, pois a mesma não representa graus de liberdade associados a grandezas discretas. Um exemplo desses sistemas são os estados emaranhados bipartites de spin 1/2. Para tal, se faz necessária a descrição de um espaço de fase quântico discreto e de dimensão finita. Nessa descrição é possível se obter a caracterização do emaranhamento, bem como quantificar o grau dessas correlações entre os sub sistemas; além do que, há a possibilidade de calcular a evolução temporal nessa descrição, tanto para o sistema como um todo quanto para o emaranhamento / Abstract: For quantum systems without classical analog the Weyl-Wigner description associated to quantum phase space can not be used, since it does not represent degrees of freedom associated with discrete quantities. An example of these systems are spin 1/2 bipartite entangled states. For them, it is needed a discrete quantum phase space description which have nite dimension. In this description, it is possible to obtain entanglement characterization, and to quantify the correlation degree between the subsystems; there is also the possibility of calculating the time evolution, in this description, both for the system as a whole as well as for the entanglement / Mestre