Defesa de Tese de Doutorado #434 – Tiago Venzel Rosembach – 26/09/2024

Nas últimas décadas, o estudo do movimento coletivo vem despertando grande interesse da comunidade científica. A aplicação de técnicas da mecânica estatística levou a uma melhor compreensão de sistemas que exibem esse tipo de movimento, abordadas na área de matéria ativa. Através de modelos computacionais, aliados aos conceitos de transições de fase, características comuns e independente de escala foram estabelecidos para a matéria ativa. Nesse contexto, o modelo proposto por Vicsek et al. (1995), apesar de sua simplicidade, é usado como ponto de partida para várias generalizações e variações que vêm sendoaplicadas em uma grande variedade de problemas.

Com o objetivo de auxiliar na compreensão do limite de aplicabilidade da classe de universalidade de Vicsek, propusemos um modelo que segue as regras básicas do modelo original implementadas em um sistema de matéria ativa em rede (triangular), onde as partículas podem assumir três velocidades e os sítios podem ser ocupados por até uma única partícula (volume de exclusão). Simulações de Monte Carlo revelaram que, ao variar a densidade e a intensidade do ruído, diversos padrões espaciais emergem nos estados estacionários. Estados ordenados ocorrem na forma de estruturas condensadas, que, exceto na rede completamente ocupada, coexiste com um vapor de baixa densidade. Por outro lado, essas estruturas se desfazem para ruídos suficientemente grandes.

Além disso, caracterizamos o parâmetro de ordem associado e desenvolvemos um estudo detalhado da transição ordenado-desordenado para (i) densidade igual a 0.1 e (ii) rede completamente cheia. No primeiro caso, verificamos que a transição é descontínua, com curvas de histerese, comportamentos não monotônicos para o cumulante de Binder, entre outros. No segundo caso, verificamos uma transição de fase contínua, com expoentes críticos β/ν = 0.138(3) e γ/ν = 1.70(2), consistente com os do modelo de Potts de três estados.

Palavras-chave: matéria ativa, gás em rede ativo, diagrama de fase, transição de fase.

Link:https://us02web.zoom.us/j/89685808008?pwd=VWtVZlpLUUxVWGJEak5UR3dXWlhzdz09