dissertação
Controle magnetoelástico das correlações quânticas e sensibilidade ao campo magnético em um dímero de Heisenberg de spin 1/2
Carregando...
Notas
Data
Autores
Orientadores
Editores
Coorientadores
Membros de banca
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Universidade Federal de Lavras
Faculdade, Instituto ou Escola
Instituto de Ciências Naturais (ICN)
Departamento
Programa de Pós-Graduação
Programa de Pós-Graduação em Física
Agência de fomento
Tipo de impacto
Tecnológico
Áreas Temáticas da Extensão
Tecnologia e produção
Objetivos de Desenvolvimento Sustentável
ODS 4: Educação de qualidade
ODS 9: Indústria, inovação e infraestrutura
ODS 9: Indústria, inovação e infraestrutura
Dados abertos
Resumo
O presente trabalho investiga as propriedades termodinâmicas, magnéticas e quânticas de um dímero de Heisenberg de spin 1/2 sujeito a acoplamento magnetoelástico, considerando explicitamente a influência das vibrações internas da rede cristalina sobre a interação de troca entre os spins. Diferentemente das abordagens lineares usuais, o modelo incorpora correções magnetoelásticas de segunda ordem no deslocamento relativo entre os íons magnéticos. A partir da diagonalização exata do setor de spin e da descrição harmônica do grau de liberdade vibracional, obtém-se um modelo efetivo no qual cada configuração de spin está associada a um modo vibracional específico, conduzindo a uma função de partição não fatorável. Com base nessa formulação, são determinadas as energias renormalizadas, as frequências vibracionais efetivas e as populações térmicas dos diferentes setores de spin, permitindo analisar o deslocamento magnetoelástico médio, as flutuações vibracionais, as fronteiras de fase e as propriedades de informação quântica do sistema. As correlações quânticas são investigadas por meio da concorrência, da Incerteza Quântica Local e da Informação de Fisher magnética. Os resultados mostram que o acoplamento magnetoelástico modifica significativamente a redistribuição térmica das populações, alterando os intervalos energéticos entre os autoestados e a estabilidade das fases magnéticas. Observa-se ainda que, embora o emaranhamento seja rapidamente reduzido com o aumento da temperatura, as correlações quânticas capturadas pela Incerteza Quântica Local persistem em uma faixa mais ampla de parâmetros, enquanto a Informação de Fisher evidencia regiões de elevada sensibilidade associadas às fronteiras entre diferentes configurações magnéticas. Esses resultados demonstram que os efeitos magnetoelásticos desempenham papel fundamental no controle simultâneo das propriedades termodinâmicas, magnéticas e quânticas de sistemas de spins de baixa dimensionalidade.
Abstract
This work investigates magnetoelastic effects in a spin-1/2 Heisenberg dimer by explicitly considering the influence of internal vibrational modes on its thermal, magnetic, and quantum properties. Unlike the usual linear approach, the developed model incorporates second-order magnetoelastic corrections in the relative displacement between spins, providing a more realistic description of the coupling between magnetic and vibrational degrees of freedom. Through the diagonalization of the magnetoelastic Hamiltonian and the construction of the partition function, renormalized energies, effective vibrational frequencies, and thermal populations associated with different spin sectors are obtained. Based on these quantities, the mean magnetoelastic displacement, vibrational fluctuations, magnetization, magnetic susceptibility, and ground-state phase boundaries are analyzed. In addition, the work investigates thermal quantum correlations through concurrence, local quantum uncertainty, and quantum Fisher information, emphasizing the effects produced by thermal population redistribution and vibrational renormalization of the energy spectrum. The results show that second-order corrections significantly modify the stability of magnetic phases, the energy gaps between eigenstates, and the robustness of quantum correlations, highlighting the relevance of magnetoelastic effects in low-dimensional quantum systems.
Descrição
Área de concentração
Física
Linha de pesquisa
Física da Matéria Condensada
Agência de desenvolvimento
Palavra chave
Marca
Objetivo
Procedência
Impacto da pesquisa
Resumen
ISBN
DOI
Citação
SOUZA, Eduardo Wallace Braga de. Controle magnetoelástico das correlações quânticas e sensibilidade ao campo magnético em um dímero de Heisenberg de spin 1/2. 2026. 78 p. Dissertação (Mestrado em Física) - Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2026.
Link externo
Avaliação
Revisão
Suplementado Por
Referenciado Por
Licença Creative Commons
Exceto quando indicado de outra forma, a licença deste item é descrita como Attribution-NoDerivs 3.0 Brazil

