Propriedades difusivas de sistemas clÃssicos confinados / Diffusive properties of confined classical systems
AUTOR(ES)
Diego de Lucena CamarÃo
FONTE
IBICT - Instituto Brasileiro de Informação em Ciência e Tecnologia
DATA DE PUBLICAÇÃO
14/01/2011
RESUMO
Nesta dissertaÃÃo, fizemos um estudo das propriedades difusivas de um sistema de partÃculas clÃssicas carregadas em canais quasi-unidimensionais. Mais especificamente, no CapÃtulo 2, apresentamos uma revisÃo do problema da difusÃo e do movimento browniano. Mostramos que as abordagens de Einstein e de Langevin para o movimento browniano sÃo equivalentes no limite de tempos longos. Isto foi feito atravÃs do cÃlculo analÃtico do deslocamento quadrÃtico mÃdio (MSD) de um sistema unidimensional de N partÃculas nÃo--interagentes atravÃs da soluÃÃo da equaÃÃo de difusÃo. No CapÃtulo 3, introduzimos o mÃtodo de DinÃmica Molecular (DM), amplamente utilizado em simulaÃÃes computacionais de sistemas de N partÃculas clÃssicas. Apresentamos dois mÃtodos de integraÃÃo numÃrica das equaÃÃes de movimento: o algoritmo de Verlet e o algoritmo leapfrog. Abordamos brevemente o mÃtodo de DinÃmica Molecular de Langevin (DML), que inclui um termo de flutuaÃÃes tÃrmicas (forÃa estocÃstica), devido Ãs colisÃes das molÃculas do fluido com as partÃculas do sistema. Finalmente, apresentamos uma aproximaÃÃo do mÃtodo de DML chamada DinÃmica Browniana (DB). No CapÃtulo 4, estudamos as propriedades difusivas, atravÃs da anÃlise do deslocamento quadrÃtico mÃdio, de um sistema de partÃculas clÃssicas carregadas sujeitas à aÃÃo de um potencial de confinamento unidimensional, analisando a transiÃÃo do regime de difusÃo em linha (SFD) para o regime de difusÃo bidimensional (2D). Vimos como ocorre essa transiÃÃo em funÃÃo dos parÃmetros que regulam o potencial de confinamento. Discutimos a validade dos resultados numÃricos obtidos em relaÃÃo a resultados analÃticos teÃricos encontrados na literatura. Finalmente, no CapÃtulo 5, apresentamos um resumo dos resultados obtidos, bem como discutimos perspectivas e sugestÃes para futuros trabalhos.
ASSUNTO(S)
fisica da materia condensada processos difusivos simulaÃÃes de dinÃmica molecular sistemas clÃssicos diffusive processes molecular dynamics simulations classical systems
