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Tipo: TCC
Título: Competição entre supercondutividade e ondas de densidade de carga em um sistema unidimensional
Autor(es): Sousa, Thiago Sales de
Orientador: Chaves, Andrey
Palavras-chave em português: Supercondutividade;Ondas de densidade de carga;CDW;Teoria de Ginzburg-Landau;Split-operator
Palavras-chave em inglês: Superconductivity;Charge density waves;CDW;Ginzburg-Landau theory;Split-operator
Data do documento: 2024
Citação: SOUSA, T. S. de. Competição entre supercondutividade e ondas de densidade de carga em um sistema unidimensional. 2024. 52 f. Monografia (Bacharelado em Física) – Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2024.
Resumo: A competição entre supercondutividade (SC) e ondas de densidade de carga (CDW) tem sido amplamente estudada na física da matéria condensada, devido ao seu impacto em sistemas eletrônicos fortemente correlacionados. Enquanto a supercondutividade emerge da formação de pares de Cooper, permitindo a condução elétrica sem resistência, as ondas de densidade de carga resultam da modulação periódica da densidade eletrônica e podem competir com a SC, dando origem a estados eletrônicos complexos. Compreender essa interação é essencial para o desenvolvimento de novos materiais quânticos e potenciais aplicações em dispositivos eletrônicos. Neste trabalho, investigamos essa competição utilizando um modelo teórico baseado na teoria de Ginzburg-Landau para descrever a supercondutividade e na teoria de McMillan para a formação das ondas de densidade de carga. A abordagem metodológica adotada envolve a formulação de equações diferenciais acopladas para os parâmetros de ordem supercondutor e de CDW, permitindo analisar como essas fases interagem espacialmente ao longo do material. Para resolver numericamente essas equações, utilizamos a técnica do operador dividido (split-operator), um método eficiente para a solução de equações tipo Schrödinger. A análise teórica e computacional apresentada neste trabalho contribui para o entendimento dos mecanismos fundamentais que governam a coexistência e a competição entre SC e CDW, oferecendo uma base para investigações futuras em materiais unidimensionais. Além disso, os métodos numéricos implementados podem ser expandidos para outros contextos da matéria condensada, permitindo simulações mais abrangentes em sistemas quânticos correlacionados.
Abstract: The competition between superconductivity (SC) and charge density waves (CDW) has been widely studied in condensed matter physics due to its impact on strongly correlated electronic systems. While superconductivity arises from the formation of Cooper pairs, allowing for electrical conduction without resistance, charge density waves result from the periodic modulation of electronic density and can compete with SC, leading to complex electronic states. Understan ding this interaction is essential for the development of new quantum materials and potential applications in electronic devices. In this work, we investigate this competition using a theoretical model based on Ginzburg Landau theory to describe superconductivity and McMillan’s theory to model charge density wave formation. The adopted methodological approach involves formulating coupled differential equations for the superconducting and CDW order parameters, enabling the analysis of how these phases interact spatially throughout the material. To numerically solve these equations, we employ the split-operator technique, an efficient method for solving Schrödinger-type equations. The theoretical and computational analysis presented in this study contributes to understanding the fundamental mechanisms governing the coexistence and competition between SC and CDW, providing a foundation for future investigations in one-dimensional materials. Additionally, the numerical methods implemented can be extended to other contexts in condensed matter physics, allowing for broader simulations in correlated quantum systems.
URI: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/80013
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
Aparece nas coleções:FÍSICA-BACHARELADO - Monografias

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