Estudi de l'3He bidimensional amb mètodes de Monte Carlo quàntics

Abstract

de la tesi <br/>En aquest treball es presenta un estudi de l'3He a temperatura zero combinant les tècniques de Monte Carlo variacional (VMC) i la difusiva (DMC) amb nodes fixos (FN) i relaxació dels nodes (RN). <br/>L'estudi comença amb una presentació de les característiques de l'heli i una revisió històrica tant del seu estudi com de les tècniques de Monte Carlo.<br/>La primera part del treball exposa en detall els mètodes de càlcul emprats. Es fa un repàs dels mètodes variacional i difusiu així com de l'aplicació de condicions periòdiques de contorn i de la tècnica emprada per a calcular estimadors purs. Es proposa un càlcul de les cues que proporciona un valor final de l'energia molt proper a la del sistema vertaderament infinit. Això permet obtenir resultats numèrics pràcticament independents del nombre de partícules emprades en la simulació. A més, amb l'ús de la tècnica combinada FN-RN, es te una mesura de la proximitat al resultat exacte del valor FN trobat.<br/>L'estudi variacional de l'3He tridimensional ocupa la segona part de la tesi. En ella s'analitza la influència sobre l'energia de cadascun dels mecanismes de correlació emprats, i es comparen amb altres resultats ja existents a la literatura. En destaca l'optimització de la funció de backflow, que condueix a uns resultats clarament millors. Es presenta també una anàlisi VMC en la que es valora la introducció de nous mecanismes de correlació a la funció d'ona, mostrant que la introducció de correccions d'ordre superior al backflow són irrellevants. Els resultats d'aquesta part, fàcilment comparables amb dades experimentals, serveixen com a banc de prova per als programes que seran adaptats després al sistema bidimensional.<br/>La tercera part del treball s'ocupa del sistema d'3He bidimensional infinit en absència de qualsevol substrat de suport. Amb el mètode DMC es calcula l'equació d'estat del sistema a polarització variable, i s'avaluen els efectes que té en cadascun d'ells les interaccions de backflow. Els resultats mostren que el sistema no posseeix cap estat auto-lligat. Es calcula després el sistema a polarització variable i se'n analitzen algunes propietats físiques. Els valors obtinguts de la susceptibilitat magnètica apunten l'existència d'una transició de fase magnètica a polaritzacions de l'orde del 50%.