Rotores quânticos na cadeia AB2 com interações competitivas

Abstract

Neste trabalho, investigaram-se as propriedades das cadeias quânticas de spins de Heisenberg com topologia AB2 e interações competitivas (frustração) em T=0. Utilizou-se o modelo de rotores quânticos, com tratamento de campo médio. Numa primeira abordagem, considerou-se uma cadeia com a topologia AB2 onde cada sítio foi ocupado com um rotor quântico com q = 1/2, simulando o semi-preenchimento eletrônico. Para dois tipos de frustração estudados, não se obtiveram, de modo geral, resultados concordantes com o comportamento conhecido para essas cadeias. Em particular, produziram-se, em uma das configurações, resultados que se encaixaram numa descrição clássica. Numa segunda abordagem, empregou-se uma estrutura unitária - a célula estendida composta de duas células contíguas da cadeia AB2, onde se adotou um tratamento coletivo para os rotores. Os diagramas de fase obtidos mostram concordância razoável com o que se conhece sobre estas cadeias. No primeiro tipo de frustração (intracelular) resultaram configurações que indiciam a sequência correta das fases: ferrimagnética (prevista pelo teorema de Lieb) - TD (tetrâmero-dímero) - DM (dímero-monômero), a natureza correta das transições de fase (primeira ordem) e coincidência do ponto de ocorrência da transição TD-DM. No segundo tipo de frustração examinado (intracelular e intercelular), |verificou-se também a concordância com dados disponíveis, calculados com o uso da diagonalização exata para cadeias de tamanho finito (máximo de 24 sítios)