Formação de ordenamento de carga e spin: evolução temporal após quenches em sistemas interagentes unidimensionais

dc.creatorMaria Vitória Tiago Inocêncio
dc.date.accessioned2025-02-26T16:44:50Z
dc.date.accessioned2025-09-08T23:49:53Z
dc.date.available2025-02-26T16:44:50Z
dc.date.issued2024-08-28
dc.description.abstractIn this master’s dissertation, we explore non-equilibrium phenomena in strongly interacting electron systems. Our main focus is on investigating the emergence of charge and spin orderings in one-dimensional systems under non-equilibrium conditions. Starting from an initially disordered non-interacting state, we track its time evolution under an interacting Hamiltonian—a protocol known as a quantum quench. Specifically, we concentrate on the development of charge and spin orderings within the half-filled one-dimensional extended Hubbard model, characterized by repulsive interactions and exhibiting the charge density wave (CDW) and spin density wave (SDW) phases. We simulate the progression of the initial state under the Hamiltonian of the mentioned model, considering that the electronic interactions progressively scale up over a finite time interval, eventually reaching values corresponding to the CDW or SDW phase. The non-equilibrium dynamics are examined using the time-dependent extension of the density matrix renormalization group (t-DMRG) method, implemented through the ITensor software. Inspired by tensor diagrams, ITensor facilitates efficient and accurate numerical simulations, enabling comprehensive analyses of the system time evolution under different degrees of electronic interactions. After reproducing results obtained in our research group for the evolution during the quench, we proceed to investigate the post-quench free evolution. Analyzing the order parameters of the CDW and SDW phases, we identify three temporal regimes for the quenches: instantaneous, intermediate, and adiabatic. The system that achieved the adiabatic regime during the quench remained stable in the post-quench analysis. The system subject to the instantaneous regime during the quench did not converge to the ground state in the post-quench, exhibiting a significant increase in entropy. In the case of the intermediate regime, after reaching a peak during the quench, the parameters exhibited oscillatory behavior, which was also observed in larger chains.
dc.description.sponsorshipCNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico
dc.description.sponsorshipFAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais
dc.description.sponsorshipCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/1843/80465
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal de Minas Gerais
dc.rightsAcesso Aberto
dc.subjectSistemas em não-equilíbrio
dc.subjectEmaranhamento
dc.subjectOndas
dc.subject.otherInteração eletrônica
dc.subject.otherNão-equilíbrio
dc.subject.otherEmaranhamento
dc.subject.otherOndas de densidade de carga
dc.subject.otherOndas de densidade de spin
dc.titleFormação de ordenamento de carga e spin: evolução temporal após quenches em sistemas interagentes unidimensionais
dc.typeDissertação de mestrado
local.contributor.advisor1Maria Carolina de Oliveira Aguiar
local.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3936407003118409
local.contributor.referee1Joao Antonio Plascak
local.contributor.referee1Krissia de Zawadzki
local.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/5638318140627608
local.description.resumoExploramos, nesta dissertação de mestrado, fenômenos de não-equilíbrio em sistemas de elétrons fortemente interagentes. Nosso foco principal está centrado na investigação do surgimento de ordenamentos de carga e spin em sistemas em uma dimensão espacial sob condições fora do equilíbrio. Partindo de um estado não-interagente inicialmente desordenado, acompanhamos sua evolução temporal sob um Hamiltoniano interagente — esse protocolo é denominado quench quântico. Especificamente, concentramo-nos no desenvolvimento dos ordenamentos de carga e spin dentro do modelo de Hubbard estendido unidimensional com semipreenchimento, caracterizado por interações repulsivas e apresentando as fases charge density wave (CDW) e spin density wave (SDW). Simulamos a progressão do estado inicial sob o Hamiltoniano do modelo citado, considerando que as interações eletrônicas escalonam progressivamente durante um intervalo de tempo finito, atingindo valores correspondentes à fase CDW ou SDW. A dinâmica fora do equilíbrio é examinada usando a extensão temporal do método de grupo de renormalização de matriz densidade (time-dependent density matrix renormalization group - t-DMRG), implementado a partir do software ITensor. Inspirado em diagramas de tensor, o ITensor facilita simulações numéricas eficientes e precisas, permitindo análises abrangentes da evolução temporal do sistema sob diferentes graus de interações eletrônicas. Após reproduzir resultados obtidos no nosso grupo de pesquisa para a evolução durante o quench, avançamos na investigação da evolução livre pós-quench. Analisando os parâmetros de ordem das fases CDW e SDW, identificamos três regimes temporais para os quenches: instantâneo, intermediário e adiabático. O sistema que alcançou o regime adiabático durante o quench permaneceu estável na análise pós-quench. O sistema sujeito ao regime instantâneo durante o quench não convergiu para o estado fundamental no pós-quench, apresentando um aumento significativo da entropia. No caso do regime intermediário, após atingir um pico durante o quench, os parâmetros exibiram um comportamento oscilatório que também foi observado em cadeias maiores.
local.publisher.countryBrasil
local.publisher.departmentICX - DEPARTAMENTO DE FÍSICA
local.publisher.initialsUFMG
local.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Física

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