Aplicação do Modelo de Ising para estudo de transição de fase ordem-desordem na superfície de Si(001)
Superfície do Silício Si(001); Transição de Fase; Modelo de Ising; Teoria
do Campo Médio; Teoria de Campo Efetivo.
Neste trabalho, estudamos a transição de fases ordem-desordem da superfície limpa
de Si(001) usando o modelo de Ising a partir das teorias de campo médio (TCM) e teoria de
campo efetivo (TCE). Iniciamos com o estudo de um modelo de Ising ferromagnético, no qual
definimos um Hamiltoniano para a superfície de uma rede quadrada e aplicamos as TCM e
TCE, alterando o número de sítios no cluster utilizado nessas duas teorias. Também
obtivemos as grandezas termodinâmicas: susceptibilidade, energia livre, entropia, energia
interna e calor específico, e analisamos o comportamento dessas grandezas com o aumento no
número de sítios no cluster. Neste estudo, utilizamos constantes numéricas de interação de
troca entre os sítios obtidos em um trabalho experimental recente [1], sobre transições de
fases na superfície do Si(001). Com o aumento no número de sítios no cluster usado nas TCM
e TCE, observamos uma tendência de a temperatura crítica reduzir para o valor obtido na
referência [1] (Tc = 190,6 ± 9,6 K), onde, aplicando clusters entre 1 e 25 sítios, obtivemos
valores de 425 K < Tc < 585 K para a TCM e valores de 191 K < Tc < 286 K para a TCE,
mostrando a eficiência da TCE neste estudo. Para estender este estudo além do estado
ferromagnético, também adaptamos os métodos da TCE para um estado
antiferromagnético e estamos iniciando uma análise de outras configurações na superfície do
Si(001).