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Previous issue date: 2013-02-01 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Inertial effects, such as Coriolis’ and centrifuge forces play an interesting role on classical
mechanics and currently has been largely used in quantum mechanics, including in analogies
with the electromagnetic effects. However, these analogies between the inertial forces on the
massives particules and the electromagnetic forces on charged particles is not new. They were
explored by Aharonov and Carmi in 1970 and by Tsai and Nelson in 1988 in the context of
a rotational quantum phase like an Aharonov-Bohm phase. Based in this analogy, Dattoli and
Quattromini, introduced Coriolis’ analogue quantum states to Landau levels. In 1915, Barnett
had already published a paper about magnetization due to rotation which recently had a renewed
interest applyed to nanostructures. A rotational analogy of the classical Hall effect was proposed
and rotational inertial forces were studied in spintronic. Energy spectra like Landau levels
appear under the action of Coriolis forces when the centrifuge force acting on free electrons
is compensated by a radial electric field. In this work, we will demonstrate effects caused by
rotation and magnetic field in a spinning conductor disc. We will study both the electromagnetic
and inertial interactions simultaneously. Some values to the relation between the magnetic
field and the rotation will be chosen and this will result in Landau-like levels to a system with
resultant force composed by Coriolis’ and magnetic forces. A similar behavior for the energy
spectrum will be found without a magnetic force composing the resultant force. / Efeitos inerciais, tais como a força centrífuga e a de Coriolis, desempenham um papel importante
na mecânica clássica e atualmente têm sido amplamente explorados na mecânica quântica,
inclusive em analogias com efeitos eletromagnéticos. No entanto, essas analogias entre as
forças inerciais sobre partículas massivas e as forças electromagnéticas sobre partículas carregadas
não é nenhuma novidade. Elas foram exploradas por Aharonov e Carmi em 1970 e por
Tsai e Neilson em 1988 no contexto de uma fase quântica rotacional similar à fase de Aharonov-
Bohm. Baseados nessa mesma analogia, Dattoli e Quattromini introduziram estados quânticos
de Coriolis análogos aos níveis de Landau. Em 1915, Barnett já havia publicado um artigo
sobre magnetização devido à rotação o qual teve recentemente um interesse renovado aplicado
a nanoestruturas. Um análogo rotacional do efeito Hall clássico foi proposto e os efeitos inerciais
da rotação foram estudados em spintrônica. Espectros de energia tipo níveis de Landau
aparecem sob a ação da força de Coriolis quando a força centrífuga agindo nos elétrons livres
é compensada por um campo elétrico radial. Neste trabalho, vamos demonstrar efeitos devido
à rotação e ao campo magnético em um disco condutor girante. Estudaremos as interações
eletromagnéticas e inerciais simultaneamente. Alguns valores para a relação entre o campo
magnético e a rotação serão escolhidos e resultarão em níveis tipo Landau para um sistema com
força resultante composta pelas forças de Coriolis e magnética. Um mesmo comportamento
para o espectro de energia será obtido sem força magnética compondo a força resultante.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede.biblioteca.ufpb.br:tede/9515 |
| Date | 01 February 2013 |
| Creators | Silva, Júlio Eloísio Brandão da |
| Contributors | Moraes, Fernando Jorge Sampaio |
| Publisher | Universidade Federal da Paraíba, Programa de Pós-Graduação em Física, UFPB, Brasil, Física |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB, instname:Universidade Federal da Paraíba, instacron:UFPB |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | -8949983414395757341, 600, 600, 600, 600, -6618910597746734213, -8327146296503745929, 2075167498588264571 |
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