Modelo Vidro de Spin Fermiônico com Campos Transverso e Longitudinal Aleatórios - Santos, Alexsandra Pereira dos (2020)
O presente trabalho estudou os comportamentos das susceptibilidades magnéticas linear e não linear, assim como do parâmetro de ordem vidro de spin q e da linha de Almeida-Thouless λAT, utilizando o Modelo Vidro de Spin Ising Fermiônico (VSIF) com ambos campos transverso e longitudinal aleatórios. A motivação deste trabalho encontra-se na controvérsia acerca da existência, ou não, de uma transição de fase vidro de spin (VS) no composto de LiHoxY1-xF4. Este composto, no regime de baixas diluições x=0,167 apresenta um comportamento peculiar em sua susceptibilidade magnética não linear χ3, o qual tem sido fonte de controvérsias em sua interpretação. Na ausência de um campo transverso Bx aplicado, χ3 apresenta uma divergência em uma temperatura Tf, a qual indica uma transição de fase VS de segunda ordem. No entanto, na presença de Bx, a divergência em χ3 é substituída por um máximo arredondado, localizado em uma temperatura T*. Neste caso T*<Tf , ou seja, a temperatura do máximo é menor que a temperatura de transição de fase a Bx nulo. Sugere-se que esse comportamento ocorre pela presença de campos aleatórios no interior do material, os quais são induzidos através do campo transverso aplicado. Outro importante comportamento observado experimentalmente no composto de LiHoxY1-xF4, está relacionado ao seu diagrama de fases. No qual, o aumento do campo transverso leva o sistema a um ponto crítico quântico (PCQ), onde há transição de fase para temperatura nula. No modelo VSIF, os spins são escritos em termos de operadores fermiônicos. Tal modelo prevê quatro estados distintos por sítio, dois estados não-magnéticos |00> e |↑↓> e dois magnéticos |↑0> e |0 ↓>. Particularmente, o trabalho buscou analisar os efeitos combinados de campos transverso e longitudinal aleatórios. No modelo proposto, é introduzido o parâmetro p, o qual regula a fração de spins sobre a influência do campo transverso. Como consequência, além de permitir uma alternância entre os regimes semi-clássico e quântico através do ajuste do parâmetro p, importantes mecanismos relacionados a mudanças de comportamento da susceptibilidade não linear no composto LiHoxY1-xF4 puderam ser investigados. Através dos resultados obtidos, foi observado que apenas na presença de campo longitudinal aleatório, Δ/J>0,00 há a substituição da divergência pelo máximo em χ3. Verifica-se também que a temperatura T* não indica uma temperatura de transição de fase, e sim uma temperatura que indica a presença de uma fase de Griffiths, a qual sugerem singularidades dentro da fase paramagnética. Outro resultado importante foi a obtenção do ponto crítico quântico, o qual indica uma transição de fase em T=0,00. Neste caso, observou-se que tal ponto é encontrado apenas no limite quântico, quando p=0,00, onde todos os spins estão sob a influência do campo transverso.