Use este identificador para citar ou linkar para este item: http://hdl.handle.net/1843/77922
Tipo: Tese
Título: Transição de fase e universalidade dos modelos Blume-Capel e Baxter-Wu bidimensionais através das distribuições de probabilidade da energia e magnetizações
Autor(es): Arilton Raimundo Souza Macêdo
Primeiro Orientador: Joao Antonio Plascak
Primeiro membro da banca : Lucas Alvares da Silva Mól
Segundo membro da banca: Emmanuel Araújo Pereira
Terceiro membro da banca: Shan-Ho Tsai
Quarto membro da banca: Jose Candido Xavier
Resumo: O modelo Blume-Capel na rede quadrada e o modelo Baxter-Wu na rede triangular foram estudados através de extensivas simulações de Monte Carlo usando o algoritmo de Metropolis de inversão simples de spin. Ambos modelos foram tratados com spin $S=1$ e $S=3/2$ na presença de interações de campo cristalino. A temperatura de transição e o expoente crítico do comprimento de correlação foram calculados, como função do campo cristalino, utilizando o método recentemente desenvolvido denominado zeros da distribuição de probabilidade da energia. A importante questão da classe de universalidade ao longo da linha de transição de segunda ordem foi solucionada por meio das correspondentes distribuições de probabilidade da energia e magnetizações. Os argumentos de mistura de campos revelaram-se bastante importantes para evidenciar possíveis mudanças na classe de universalidade dos modelos conforme o campo cristalino varia. A técnica de histograma simples foi utilizada para obter dados simulacionais próximo das transições de segunda ordem e dos pontos multicríticos. Como esperado, o modelo Blume-Capel tem transições de primeira e segunda ordem, onde o ponto tricrítico ocorre para spin $S=1$, enquanto um ponto crítico terminal duplo está presente para o spin $S=3/2$. Embora a topologia do diagrama de fase do modelo Baxter-Wu de spin $S=1$ seja similar ao do modelo Blume-Capel, com o ponto tricrítico sendo substituído pelo ponto pentacrítico, o modelo Baxter-Wu apresenta expoentes críticos que se alteram ao longo da linha tetracrítica com o aumento do campo cristalino. Por outro lado, o modelo Baxter-Wu de spin $S=3/2$ exibe um diagrama de fase completamente diferente daquele obtido pelo Blume-Capel, com a presença de um ponto pentacrítico e um ponto tetracrítico terminal. Os presentes dados também mostram que, apesar da mudança nas distribuições de probabilidade à medida que o campo cristalino varia, os modelos com diferentes valores de spins pertencem à mesma classe de universalidade.
Abstract: The Blume-Capel model on a square lattice and the Baxter-Wu model on a triangular lattice have been studied through extensive Monte Carlo simulations using the single spin update according to the Metropolis algorithm. Both models have been treated with spin $S=1$ and spin $S=3/2$ in the presence of crystal field interactions. The transition temperature and correlation length critical exponent have been computed, as a function of the crystal field interaction, by employing the recent developed method of the zeros of the energy probability distribution. The important question of the universality class along the second-order transition lines could be resolved by looking at the corresponding universal probability distributions of the energy and magnetizations. Mixing field arguments turned out to be quite important to decide the possible change in the universality class of the models as the crystal field varies. Single histograms techniques have also been utilized in order to obtain simulational data close to the second-order transitions and multicritical points. As expected, the Blume-Capel model has first- and second-order transitions, where a tricritical point occurs for spin $S=1$, while an isolated double-critical-endpoint is present for spin $S=3/2$. Although the topology of the phase diagram of the Baxte-Wu model for spin $S=1$ is similar to that of the Blume-Capel model, with the tricritical point being replaced by a pentacritical point, the Baxter-Wu model has critical exponents that change along the tetracritical line as the crystal field is increased. On the other hand, the Baxter-Wu model with spin $S=3/2$ has a phase diagram that is completely different from the one obtained for the Blume-Capel, with the presence of a pentacritical point and a tetracritical endpoint. The present data also show that, despite the change of the probability distributions as the crystal field varies, the models with different spin values belong to the same universality class.
Assunto: Método de Monte Carlo
Probabilidade
Transição de fase
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Minas Gerais
Sigla da Instituição: UFMG
Departamento: ICX - DEPARTAMENTO DE FÍSICA
Curso: Programa de Pós-Graduação em Física
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
metadata.dc.rights.uri: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/pt/
URI: http://hdl.handle.net/1843/77922
Data do documento: 2-Ago-2024
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