LOW TEMPERATURES

Auteur: CAZORLA SILVA CLAUDIO.
Année: 2005.
Université: POLITÉCNICA DE CATALUÑA.
Lieu de l'exposition: AULA DE TELEENSENYAMENT EDIFICI B.3.
Lieu de préparation: EDIFICI B5 DESPATX B5-011 NORD.

Résumé: Quantum solides conformes intrigante classe de cristaux où les effets quantiques sont l'un des principaux pertinence. Contrairement à leurs homologues classiques, solides quantiques présentent un trop grand et l'énergie cinétique atomique moyenne quadratique déplacement des particules autour de la position d'équilibre de la cristalline treillis. En gros, il est entendu, une énergie cinétique d'ampleur similaire à court d'interactions et d'un moyen carré displacementcomparable à la plus proche distance entre les positions dans la parfaite treillis (grande Lindemann le ratio). En fait, les constituants de ces matières solides sont caractérisées par de petites masses atomiques, et les interactions entre eux sont agissant faiblement attractif. D'un point de vue thermodynamique, quantique solides sont décrites par les grandes compressibilities, Debye faibles températures et une vitesse du son, non ordinaires fusion propriétés, anharmonicity, etc. Point et ligne défauts (postes vacants, les dislocations, etc.) Sont facilement formées sur leur fonctionnement interne en raison de la grande excursion dans les atomes du réseau de sites. Ces défauts structurels sont censés exister dans quantique solides même au zéro absolu de température. Quelques exemples d'quantique solides sont 4He, 3He, H2, D2, LiH et LiD. Dans le cas de l'hélium solide en suspens, la possibilité de superfluide comme comportement a entraîné de longue date un sujet d'une intense spéculation. Des expériences récentes menées par E. MH Chan Kim et à l'état solide 4He, semblent permettre l'existence d'un superfluide pratiquement supprimé la fraction inférieure 0.2K (~ 1-2%). Tôt dans les années 60, Quantum Monte Carlo (QMC) méthodes apparues en relation étroite avec les quantique beaucoup de corps problèmes posés dans le domaine de la matière condensée. Le QMC est une approche entièrement quantique une (il ne repose sur aucune hypothèse de rapprochement ou de base), dont il est le mieux adapté pour faire face à des systèmes où les effets quantiques sont dominants. La stratégie de base qui sous-tendent les méthodes QMC est stochastique, c'est-à-dire, la génération de nombres aléatoires et de la théorie des probabilités sont inhérents à chacun d'entre eux. Dans cette thèse, QMC deux techniques ont été utilisées pour enquêter sur le terrain l'état des propriétés quantiques solides, à savoir Monte Carlo variationnel (VMC) et de la diffusion de Monte Carlo (DMC). Le MVC approche repose sur le principe variationnel et il fournit des estimations précises de la consommation totale d'énergie repose sur la fiabilité des modèles pour le terrain vague fonction de l'état. D'autre part, la DMC méthode nous permet de résoudre exactement l'imaginaire en fonction du temps Schrà ¶ dinger équation d'intérêt, fournissant asymptotiquement sa terre - solution. Des estimations précises de l'énergie totale et des valeurs attendues des opérateurs qui commuer les hamiltoniens sont donné, dans ce scénario, avec l'effort de calcul à prix abordable. Des études exhaustives de l'énergie et des propriétés structurelles des solides précité (exception faite de 3He) et Ne, qui est un cristal au milieu chemin entre le comportement quantique et classique, ont été menées avec les deux approches mentionnées QMC. Dans le cas des solides 4He, nous avons également cherché à jeter plus de lumière sur la question de la superfluidité. En fait, les espèces étudiées dans le présent travail s'avèrent être des éléments représentatifs de la classe quantique solide.