00 CAMPUS ARISTÓTELES CALAZANS SIMÕES (CAMPUS A. C. SIMÕES) IF - INSTITUTO DE FÍSICA Dissertações e Teses defendidas na UFAL - IF
Use este identificador para citar ou linkar para este item: http://www.repositorio.ufal.br/jspui/handle/123456789/12832
Tipo: Tese
Título: Ordem Topológica e Transições de Fases Quânticas em Cadeias de Spins Interagentes
Autor(es): Veríssimo, Luan Felipe Santos Martins
Primeiro Orientador: Lyra, Marcelo Leite
metadata.dc.contributor.referee1: Pereira, Maria Socorro Seixas
metadata.dc.contributor.referee2: Pereira, Rodrigo Gonçalves
metadata.dc.contributor.referee3: Montenegro Filho, Rene Rodrigues
metadata.dc.contributor.referee4: Souza, Adauto José Ferreira de
Resumo: Neste trabalho, investigamos ordens topológicas e transições de fases quânticas em modelos de spins interagentes distintos utilizando métodos numéricos derivados da teoria de redes de tensores. Introduzimos o método de escala tangencial de tamanho finito, onde demonstramos a sua validade na caracterização de transições de fases topológicas entre as fases de Haldane e Large-D em uma cadeia de Heisenberg anisotrópica de spin S = 1. Os nossos resultados foram validados por previsões teóricas do expoente crítico do comprimento de correlação ν obtidos a partir de uma teoria de campos efetiva σ não linear. Em seguida, investigamos as fases quânticas e transições de fases topológicas para uma classe de modelos ferrimagnéticos tetrâmeros (S1 −S1 −S2 −S2) com interações de Heisenberg isotrópicas e alternadas. Investigamos primeiro o caso S1 = 1 2 e S2 = 5 2 onde obtivemos o diagrama de fases do modelo e invetigamos as fases quânticas a partir de curvas de magnetização distintas. Caracterizamos ainda o ponto crítico do digrama de fases utilizando o método de escala tangencial de tamanho finito, onde temos uma transição de fases topológica de expoente crítico ν = 2 3. Em seguida, investigamos a universalidade de transições de fases topológica para uma classe de cadeias ferrimagnéticas 1 2 − 1 2 −S −S#com S = 1 2,1, 3 2,2, 5 2 onde demonstramos que os pontos críticos a campo nulo que surgem nessa classe de modelos é universal e pertencem a class de universalidade SU(2) Wess-Zumino-Witten com ν = 2 3. Dessa forma investigamos outra cadeia ferrimagnética tetrâmera com S1 = 1 e S2 = 3 2, onde obtivemos um rico diagrama de fases do modelo apresentando sucessivas transições de fases topológicas a campo nulo. Investivamos essas transições novamente implementando o método de escala tangencial de tamanho finito, onde demonstramos que essas transições também são universais e pertencentes a classe SU(2) Wess-Zumino-Witten com ν = 2 3. Por fim, estudamos efeitos de dissipação sob o ordenamento topológico protegido por simetria. Para tal, investigamos a dinâmica dissipativa do modelo de Affleck-Kennedy-Lieb-Tasaki em uma dimensão a partir da equação mestra de Lindblad. Mostramos que para dissipação que preserva a simetria de reversão-temporal o ordenamento topológico se mantém sob dinâmica dissipativa mesmo para valores altos de acoplamento entre o sistema físico e o ambiente. Entretanto, para dissipações que quebram a simetria de reversão-temporal vimos que a dinâmica dissipativa destroi o ordenamento topológico.
Abstract: In this work, we investigate topological orders and quantum phase transitions in distinct interacting spin models using numerical methods. We introduce the finite-size tangential scaling method, where we demonstrate its validation in the characterization of topological phase transitions between Haldane and Large-D phases in an anisotropic Heisenberg chain of spin S = 1. Our results were validated by theoretical theories of the critical exponent of the comprehension length ν originated from a non-linear effective field theory σ. Next, we investigate the quantum phases and topological phase transitions for a class of tetramer ferrimagnetic models (S1 −S1 −S2 −S2) with sophisticated isotropic and alternating Heisenberg Heisenberg. We first investigate the case S1 = 1 2 and S2 = 5 2 where we obtain the phase diagram of the model and investigate the quantum phases from different magnetization curves. We characterize a critical point of the phase diagram using the finite-size tangential scaling method, where we have a topological phase transition of critical exponent ν = 2 3. Next, we investigate the universality of topological phase transitions for a class of ferrimagnetic chains1 2 − 1 2 −S −S#with S = 1 2,1, 3 2,2, 5 2 where we demonstrate that the zero-field critical points that arise in this class of models are universal and property the universality class SU(2) Wess-Zumino-Witten with ν = 2 3. Finally, we investigated another tetramer ferrimagnetic chain with S1 = 1 and S2 = 3 2, where we obtained a rich phase diagram of the model showing successive transitions of topological phases at zero fields. We investigate these transitions again implementing the finite size tangential scaling method, where we demonstrate that these transitions are also inherent and belong to the SU(2) Wess-Zumino-Witten class with ν = 2 3. Finally, we study global dissipation effects under the symmetry-protected topological ordering. To this end, we investigated the dissipative dynamics of the Affleck-Kennedy-Lieb-Tasaki model in one dimension from the Lindblad master equation. We show that for dissipation that preserves the time-reversal symmetry the topological ordering remains under dissipative dynamics even for high values of coupling between the physical system and the environment. However, for dissipations that break the time-reversal symmetry, we saw that the dissipative dynamics destroy the topological ordering.
Palavras-chave: Spins quânticos
Tensores
Topologia
Fase quântica - Transição
Dissipação
Quantum Spins
Tensors
Topology
Quantum Phase - Transition
Dissipation
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Alagoas
Sigla da Instituição: UFAL
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Física
Citação: VERÍSSIMO, Luan Felipe Santos Martins. Ordem Topológica e Transições de Fases Quânticas em Cadeias de Spins Interagentes. 2023. 162 f. Tese (Doutorado em Física) – Programa de Pós-Graduação em Física. Instituto de Física. Universidade Federal de Alagoas, Maceió, 2023.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.repositorio.ufal.br/jspui/handle/123456789/12832
Data do documento: 11-abr-2023
Aparece nas coleções:Dissertações e Teses defendidas na UFAL - IF

Arquivos associados a este item:
Arquivo Descrição TamanhoFormato 
Ordem Topológica e Transições de Fases Quânticas em Cadeias de Spins Interagentes.pdf8.58 MBAdobe PDFVisualizar/Abrir


Os itens no repositório estão protegidos por copyright, com todos os direitos reservados, salvo quando é indicado o contrário.