Estudo de propriedades termodinâmicas e estruturais das redes unidimensionais.

Abstract

Modelos unidimensionais servem de protótipo para uma diversidade de sis- temas de interesse em Física de Materiais. Sistemas de partículas portando dipolos elétricos ou magnéticos são estruturados na forma de cadeias que se orientam na direção de um campo externo aplicado. Além disso, muitos sis- temas intrinsecamente tridimensionais têm simetrias que permitem mapeá-los em sistemas unidimensionais equivalentes. Exemplos vão desde a estrutura de camadas em sistemas coulombianos de placas paralelas a cadeias poliméri- cas. A principal vantagem em descrever esses sistemas na forma de interações unidimensionais (em geral de curto alcance) é que o tratamento teórico é ex- tremamente simplificado em comparação aos sistemas tridimensionais, permi- tindo, em muitos casos, o uso de ferramentas analíticas tradicionais da Física Estatística. Apesar da baixa simetria, esses sistemas podem ser usados para abordar problemas de vital interesse na Física de Materiais, tais como o papel desempenhado por interações suaves de curto alcance na estrutura e formação de aglomerados macroscópicos em sistemas caracterizados por forças competi- tivas entre diferentes componentes. Nosso objetivo nesse trabalho é o de usar o formalismo clássico da matriz de transferência em redes unidimensionais para estudar a formação de aglomerados em sistemas binários com interações de curto alcance do tipo ultra-soft. Para isso, consideramos um sistema binário com interações atrativas/repulsivas de diferentes formas e intensidades entre as diferentes componentes. No formalismo do sistema de rede, as interações ultra- soft são introduzidas permitindo a ocupação de sítios individuais por múltiplas partículas, admitindo o estudo de sistemas cuja concentração média ultrapassa a condição de máximo empacotamento, levando à uma estruturação muito mais rica quando comparada aos sistemas com interações rígidas. Nossos resultados indicam uma rica estruturação de sistemas binários que podem ser ajustadas pelo grau de inter-penetrabilidade entre as partículas com interações atrativas.