Calculando a Resistência Mecânica de Cristais Quânticos

estaque em Física, semana de 24 de abril de 2014

destaque-de-fisica-24042014Trabalho teórico realizado por pesquisadores no Brasil e nos Estados Unidos  generaliza para cristais quânticos o conceito de  Resistência Ideal. O artigo, em tema até agora pouco investigado,  recebeu  a  chancela de  Sugestão do Editor  do periódico Physical Review Letters.

Estruturas cristalinas são caracterizadas pela distribuição geométrica periódica dos átomos.  A estrutura, quando deformada por estresse moderado, preserva o arranjo regular dos átomos e retorna à configuração perfeita quando o estresse é retirado. Resistência Ideal,  nesse contexto, é definida como sendo o estresse limite  aplicado a um cristal tal que ele permaneça   livre de defeitos estruturais.  Para valores de estresse acima do limite formam-se defeitos extensos, quebrando a periodicidade na disposição dos átomos, formando uma estrutura  irregular de modo irreversível.

Até então, estudos da Resistência Ideal se limitavam a cristais clássicos, onde efeitos quânticos nas interações interatômicas são desprezíveis. “Recentemente, contudo, tem havido um crescente interesse no comportamento de deformações dos chamados cristais quânticos, em que as flutuações quânticas são dominantes”, escrevem Edgar Josué Landinez Borda e Maurice de Koning, da Unicamp, e Wei Cai, da Universidade Stanford, em artigo publicado em 17 de abril na “Physical Review Letters”.

Para investigar esse tema, os pesquisadores realizaram simulações de Monte Carlo quântico com células de até 720 átomos que permitiram  computar a Resistência Ideal do plano basal de um cristal quântico bosônico de hélio-4 (isótopo do hélio com dois prótons e dois nêutrons).

Ao analisar os resultados, os pesquisadores confirmaram evidencias anteriores de que modelos inerentemente clássicos continuam aplicáveis para a descrição do comportamento estrutural de cristais quânticos.  Essa conclusão é surpreendente pois sugere que os efeitos quânticos responsáveis pelo singular comportamento superfluido do hélio 4 na fase líquida não se manifestam de modo tão dramático na fase cristalina.

extraído de:http://www.sbfisica.org.br/

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