Termodinâmica estatística de não-equilíbrio da condensação de Fröhlich-Bose-Einstein de mágnons excitados / Non-equilibrium statistical thermodynamics of the Fröhlich-Bose-Einstein condensation of hot magnons
AUTOR(ES)
Fabio Stucchi Vannucchi
FONTE
IBICT - Instituto Brasileiro de Informação em Ciência e Tecnologia
DATA DE PUBLICAÇÃO
14/08/2011
RESUMO
Este trabalho tem por objetivo desenvolver uma teoria sobre a termodinâmica de não-equilíbrio de mágnons excitados por fonte externa e em contato com um banho térmico. A teoria é aplicada ao recém observado acúmulo de mágnons nos estados de mínima freqüência em experimentos com filmes finos magnetizados de granada de ferro-ítrio afastados do equilíbrio via fonte de radiação de microondas. Seguindo um formalismo de ensembles estatísticos de não-equilíbrio, a partir do hamiltoniano do sistema magnético são obtidas as equações de evolução para as variáveis termodinâmicas. Entre estas equações, as que descrevem a evolução das populações médias de mágnons são estudadas em detalhe e atenção especial é dada às contribuições não- lineares. Mostra-se que, por um lado, o termo não-linear proveniente da interação do sistema magnético com a rede cristalina transfere energia das populações dos modos de alta freqüência para os de baixa, gerando um acúmulo nos modos de mínima freqüência - o Efeito Fröhlich. Por outro lado, a interação mágnon-mágnon origina uma contribuição à evolução das populações que tende a termalizar o sistema em termos de uma temperatura de não-equilíbrio. É ainda utilizada uma ¿modelagem de dois fluidos¿, em que as equações cinéticas das populações de mágnons associadas a todos os modos são contraídas em apenas duas, que representa os modos de mínima freqüência e aqueles alimentados. Esta modelagem permite estudar quantitativamente a evolução temporal do sistema via integração numérica. Constata-se que, para um determinado intervalo de taxas de alimentação, forma-se o condensado devido ao Efeito Fröhlich. Para valores mais altos da potência da fonte de alimentação, a contribuição devido à interação entre mágnons torna-se dominante e a formação do condensado é inibida. Por fim, os diversos processos de relaxação do condensado para o equilíbrio são investigados em função do valor da fonte externa do sistema
ASSUNTO(S)
termodinâmica de sistemas em não-equilíbrio magnetismo ondas de spin mágnons magnônica fröhlich-bose-einstein condensação de nonequilibrium thermodynamics magnetism spin waves magnons magnonics fröhlich-bose-einstein condensation
ACESSO AO ARTIGO
http://libdigi.unicamp.br/document/?code=000815233Documentos Relacionados
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