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Previous issue date: 2004-12-10 / In this work we will study through the differential operator technique the surface
effect in anisotropic spin ½ quantum Heisenberg model, through theory of effective field
(EFT), of a two-spins cluster, in case of simple cubic lattice. Those systems are
characterized by the existence of the surfaces, thin films and superlattice, or the bulk.
Therefore, the exchange interaction, among the nearest-neighboring, depends on the
position of the atoms in the lattice: with the existence of surfaces we have for atoms in
those plans, exchange interactions Js and in the adjacent plans interaction J. We studied the
thermodynamic properties of the quantum metamagnet for the simple cubic lattice. The
limit of stability of the phase antiferromagnetic is presented for the ground state (T = 0) and
the respective diagrams of phases are analyzed. With the choice of the interlayer coupling
interaction different from the existent in the plane (interplane), parameter λ (interaction λJ),
we analyzed the influence of the crossover in the dimensionality [2d(λ =10-5) → 3d(λ
=1.0)] of the system in the thermodynamic properties with the appearance of an anomaly in
magnetic susceptibility. The surface effect in the thermodynamic properties is treated
taking the system on thickness film l, with exchange interactions F and AF, where in that
last one we applied an external field. We observed the behavior of the thin film in function
of the temperature, number of layers, magnetic field and the ratio Js/J. Changing the
exchange interaction between the elements and the layers of the thin film, we characterized
the system as a magnetic superlattice. We chose four arrangements in the construction of
the superlattice: different inter and interlayer ferromagnetic (F) interaction, the same for
antiferromagnetic (AF), alternating the layers among F, and alternating superlattice
composed of F (with l1 layers) and AF (with l2 layers), where l = l1 + l2 is the thickness
of the film, where we observed the influence of the change of the exchange interaction in
the thermodynamic properties and in the critical properties. Several phenomena were
observed, as for instance, oscillation in the magnetizations and susceptibility for layers in
certain values of the temperature and coupling parameters. / Obs.:Devido a restrições dos caracteres especias, verifcar resumo em texto completo para download.
Neste trabalho estudaremos através da técnica do operador diferencial o efeito de
superfície no modelo de Heisenberg quântico anisotrópico de spin 1/2, via teoria de campo
efetivo (EFT), num aglomerado de dois spins, para uma rede cúbica simples. Esses sistemas
são caracterizados pela existência de superfícies delimitadoras, filmes finos e super-redes,
ou apenas o interior do material (bulk). Portanto, a interação de troca, entre os primeiros
vizinhos, depende da posição dos átomos na rede: com a existência de superfícies temos
para átomos nesses planos, interações de troca Js e nos planos adjacentes (bulk) interação J.
Estudamos as propriedades termodinâmicas do metamagneto quântico para a rede cúbica
simples. O limite de estabilidade da fase antiferromagnética é apresentada para o estado
fundamental (T = 0) e os respectivos diagramas de fases são analisados. Com a escolha de
uma interação entreplanos diferente da existente nos planos (interplanos), parâmetro λ
(interação λJ), analisamos a influência da mudança na dimensionalidade [quase - 2d(λ =10-
5) → 3d(λ =1.0)] do sistema nas propriedades termodinâmicas com o surgimento de uma
anomalia na susceptibilidade magnética total. O efeito de superfície nas propriedades
termodinâmicas é tratado tomando o sistema por um filme fino de tamanho l(no de
camadas), com interações de troca F e AF, onde nesse último aplicamos um campo externo.
Observamos o comportamento do filme fino em função da temperatura, número de
camadas, campo magnético e a razão Js/J. Fazendo variar a interação de troca entre os
constituintes e as camadas do filme fino, caracterizamos o sistema como uma super-rede
magnética. Escolhemos quatro arranjos na construção das super-redes: interações
ferromagnética diferentes nos planos e entreplanos, o mesmo para AF, alternando as
camadas entre F e AF e um sistema cuja metade das camadas têm interação F e a outra
metade AF, onde observamos a influência da mudança da interação de troca nas
propriedades termodinâmicas e na criticalidade. Vários fenômenos foram observados, como
por exemplo, oscilação nas magnetizações e susceptibilidade por camadas para certos
valores da temperatura e parâmetros de acoplamento.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/4968 |
| Date | 10 December 2004 |
| Creators | Cabral Neto, João dos Santos |
| Contributors | Souza, José Ricardo de |
| Publisher | Universidade Federal de São Carlos, Programa de Pós-graduação em Física, UFSCar, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSCAR, instname:Universidade Federal de São Carlos, instacron:UFSCAR |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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