00 CAMPUS ARISTÓTELES CALAZANS SIMÕES (CAMPUS A. C. SIMÕES) IF - INSTITUTO DE FÍSICA Dissertações e Teses defendidas na UFAL - IF
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Tipo: Tese
Título: Diagrama de fases e emaranhamento em sistemas de spins Ising-Hubbard
Título(s) alternativo(s): Phase diagram and entanglement in Ising-Hubbard spin systems
Autor(es): Sousa, Herbert da Silva
Primeiro Orientador: Lyra, Marcelo Leite Lyra
metadata.dc.contributor.referee1: Lima, José Pimentel de
metadata.dc.contributor.referee2: Carvalho, Rosa Carolina Pinto
metadata.dc.contributor.referee3: Almeida, Guilherme Martins Alves de
metadata.dc.contributor.referee4: Ferreira, Jordana Torrico
Resumo: Nas últimas décadas, vários trabalhos têm sido dedicados à investigação de uma nova classe de sistemas de spins híbridos. Nesta tese o grau de emaranhamento fermiônico é examinado em uma escada de Ising-Hubbard exatamente solucionável, que envolve a interação de elétrons nos degraus da escada descritos pelos dímeros de Hubbard a meio preenchimento em cada degrau, levando em consideração os termos de salto entre os degraus e de Coulomb. Considera-se que o acoplamento entre os dímeros vizinhos de Hubbard tenha uma natureza semelhante a uma interação de Ising. O diagrama de fases do estado fundamental consiste em quatro regiões distintas, correspondentes à fase saturada paramagnética, a antiferromagnética clássica, a antiferromagnética quântica e a fase quântica clássica mista. Nós calculamos exatamente a concorrência fermiônica, que mede o grau de emaranhamento quântico entre o par de elétrons nos degraus da escada. Os efeitos da amplitude de hopping, do termo de Coulomb, da temperatura e dos campos magnéticos no emaranhamento fermiônico são explorados em detalhe. É mostrado que a concorrência fermiônica exibe um comportamento reentrante quando o emaranhamento quântico está sendo gerado em temperaturas moderadas acima do estado clássico fundamental paramagnético saturado. Nós também estudamos as propriedades do estado fundamental de um tubo triangular Ising-Hubbard o qual apresenta um diagrama de fases com até 6 fases distintas.
Abstract: Over the last decades, several works have been devoted to the investigation of a new class of hybrid spin systems. In this thesis the degree of fermionic entanglement is examined in an exactly solvable Ising-Hubbard ladder, which involves interacting electrons on the ladders rungs described by Hubbard dimers at half-filling on each rung, accounting for intrarung hopping and Coulomb terms. The coupling between neighboring Hubbard dimers is assumed to have an Ising-like nature. The ground-state phase diagram consists of four distinct regions corresponding to the saturated paramagnetic, the classical antiferromagnetic, the quantum antiferromagnetic, and a mixed classical-quantum phase. We have exactly computed the fermionic concurrence, which measures the degree of quantum entanglement between the pair of electrons on the ladder rungs. The effects of the hopping amplitude, the Coulomb term, temperature, and magnetic fields on the fermionic entanglement are explored in detail. It is shown that the fermionic concurrence displays a reentrant behavior when quantum entanglement is being generated at moderate temperatures above the classical saturated paramagnetic ground state. We also study the ground-state properties of an Ising-Hubbard triangular tube which presents a phase-diagram with up to 6 distinct phases.
Palavras-chave: Emaranhamento quântico
Spin - Partículas (Física nuclear)
Magnetismo
Fermionic entanglement
Spin ladder
Fermionic concurrence
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: SOUSA, Herbert da Silva. Diagrama de fases e emaranhamento em sistemas de spins Ising-Hubbard. 2022. 113 f. Tese (Doutorado em Física) - Instituto de Física, Programa de Pós-Graduação em Física, Universidade Federal de Alagoas, Maceió, 2019.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.repositorio.ufal.br/jspui/handle/123456789/8623
Data do documento: 28-jun-2019
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