Propriedades termodinâmicas do Modelo de Ising bidimensional via Monte Carlo

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Data

2016-10

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Resumo

Nosso objetivo neste projeto é estudar numericamente as propriedades do modelo de Ising em duas dimensões numa rede quadrada. O modelo em questão foi proposto em 1920 por Wilhem Lenz a Ernst Ising que em 1925 [1] apresentou resultados importantes para estudo das propriedades termodinâmicas de modelos de spin. Diferente do modelo estudado por Ising naquela ocasião, que foi uma cadeia linear de spins em que não foi observado nenhum tipo de transição de fase para qualquer temperatura não nula, nosso modelo é bidimensional numa rede quadrada. Pretendemos observar o comportamento das principais quantidades observáveis como magnetização, energia, calor específico e susceptibilidade magnética em função da temperatura. Como se sabe, os materiais ferromagnetos apresentam uma transição de fase do tipo ordem-desordem em uma temperatura Tc conhecida como temperatura de Curie-Weiss, onde nas proximidades desta temperatura, as quantidades mencionadas acima têm um comportamento interessante. Como o estudo analítico de problemas desta classe (sistemas de muitos corpos interagentes) é em alguns casos impossível ou até mesmo inviável para um aluno de graduação, utilizamos um método simulacional relativamente simples, que é o método de Monte Carlo, e que pode fornecer ótimos resultados neste tipo de problema. Com o desenvolvimento de computadores cada vez mais potentes, atualmente a simulação computacional de sistemas físicos ganhou notável força. As vantagens de avaliar um problema através de uma simulação, são as possibilidades de se obter resultados preliminares que podem ajudar no tratamento de dados experimentais e fornecer pistas para a interpretação de fenômenos desconhecidos, sem a necessidade da complicação de uma medição em laboratório, onde são necessários protocolos complicados, e em alguns casos, demorados.

Descrição

Anais do V Encontro de Iniciação Científica e I Encontro Anual de Iniciação ao Desenvolvimento Tecnológico e Inovação – EICTI 2016 - 05 e 07 de outubro de 2016 – Sessão Ciências Exatas e da Terra

Palavras-chave

Propriedades termodinâmicas, Modelo de Ising bidimensional, Método de Monte Carlo

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