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Type: TESE DIGITAL
Degree Level: Doutorado
Title: Defeitos pontuais em um sólido quântico
Title Alternative: Point defects in a quantum solid
Author: Pedroso, Vitor Zamprônio, 1990-
Advisor: Vitiello, Silvio Antonio Sachetto, 1950-
Abstract: Resumo: Nesta tese, nós investigamos defeitos pontuais na fase sólida de um sistema formado por átomos de $^4$He, em seu estado fundamental. Para isso, utilizamos o método variacional de Monte Carlo junto à uma função de onda do tipo sombra com núcleo explicitamente simétrico. Nessa função de onda, a possibilidade de troca entre átomos e a alta deslocalização dos mesmos, é considerada de uma maneira eficiente. O estudo da energia de formação de vacâncias em função da densidade, mostrou que para o sólido em seu estado metaestável, esta energia é zero para a densidade $\rho_c=0.0279\pm0.0002$ \AA$^{-3}$. Esta densidade corresponde à pressão $P_c = 20\pm 2$ atm, valor que está em excelente acordo com a observação experimental para a desestabilização da fase metaestável do $^4$He sólido. As energias de formação de interstícios e um átomo de $^3$He como impureza foram estimadas. A densidade para a qual a energia de formação de um interstício no $^4$He sólido é igual a zero é $\rho_c^I=0.0280\pm0.0002$ \AA$^{-3}$. Nossos resultados sugerem que a proliferação de vacâncias e interstícios é um dos principais mecanismos responsáveis pela desestabilização de um sólido quântico

Abstract: In this dissertation, we have investigated point defects in the solid phase of a system formed by $^4$He atoms. To do so, we have used the variational Monte Carlo method together with a trial wave function of the shadow class with an explicit symmetrical kernel. In this wave function, the atom exchange and its high delocalization are made in an efficient manner. Studies of formation energies for vacancies as a function of density shows that for a metastable solid, this energy is zero at density $\rho_c=0.0279\pm0.0002$ \AA$^{-3}$. This density corresponds to the pressure $P_c=20\pm2$ atm, a result that is in excellent agreement with the experimental observation of the metastable solid $^4$He destabilization. Formation energies of a self-interstitial and a $^3$He atom as impurity were estimated. The density in which the formation energy of a self-interstitial in a $^4$He crystal is zero is $\rho_c^I=0.0280\pm0.0002$ \AA$^{-3}$. Our results suggest that the vacancy and self-interstitial proliferation is one of the main mechanisms responsible for the destabilization of a quantum solid
Subject: Sólidos quânticos
Hélio sólido
Defeitos pontuais
Método de Monte Carlo quântico
Função de onda sombra
Language: Português
Editor: [s.n.]
Citation: PEDROSO, Vitor Zamprônio. Defeitos pontuais em um sólido quântico . 2020. 1 recurso online ( 80 p.) Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb Wataghin, Campinas, SP. Disponível em: http://www.repositorio.unicamp.br/handle/REPOSIP/352560. Acesso em: 19 Nov. 2020.
Date Issue: 2020
Appears in Collections:IFGW - Tese e Dissertação

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