O Modelo de Ising

Exemplo de modelo de Ising bidimensional
Exemplo de modelo de Ising bidimensional

Sobre minha pesquisa

Minha pesquisa é sobre transição de fase magnética no modelo de Ising. 

Modelo de Ising é um modelo que leva em consideração interações entre spins de partículas, e no caso bidimensional apresenta transição de fase magnética: Ferromagnética e paramagnética. 

No meu caso, estudo um modelo em que as partículas interagem entre si com intensidades diferentes, e busco estudar como a mudança na intensidade altera propriedades da transição de fase. Nesse contexto eu busco:

  1. Ver se a temperatura de transição mudou,
  2. Se há alteração na correlação entre os spins.
  3. Se há alteração nos expoentes críticos, que eventualmente aparecem em fenômenos de transição.
  4. Calcular a dimensão fractal durante a transição. 

A dimensão fractal é algo relativamente novo neste trabalho porque não se sabe dizer atualmente qual é a relação da dimensão fractal com os expoentes, e queremos estabelecer essa relação. 

Toda minha pesquisa é feita com simulações em computador, utilizando Python e CUDA como principais ferramentas. 

Possíveis Aplicações

O Modelo de Ising já é aplicado em vários cenários: estudos de materiais, outras fases como vidro de spin. Existem aplicações em dinâmica social, como dispersão de informações. Existem aplicações em biologia e medicina, com estudo de dispersão de doenças como COVID e crescimento de células tumorais. Também existem aplicações em genética, supercondutividade e ciência da computação.

A nossa pesquisa tem objetivo mais teórico, de compreender relações geométricas ligadas à transições de fase. Então, aplicações mais diretas podem ser mais comuns em outras pesquisas que utilizarem os resultados do grupo.

No entanto, a nossa pesquisa aumenta a compreensão de propriedades do modelo e propõe melhor metodologia para obtenção de resultados. Com isso, aplicações podem surgir em forma de avançar em aplicações já utilizadas, obtendo resultados muito mais precisos, e novas interpretações com as propriedades que detalhamos. 

Um pouco da minha vida acadêmica

Entrei na graduação em física (licenciatura) em 2017, na Universidade Federal de Uberlândia. Durante a graduação fui 4 vezes monitor de diferentes matérias. Fiz uma iniciação científica em movimento de projéteis com força de arrasto, onde utilizei muito python. E também ministrei um grupo de estudos de Python aplicado à física para alunos e professores, onde ensinei python e suas bibliotecas para resolver diferentes tipos de problemas da física. 

Também fiz parte do PIBID (programa de iniciação à docência), participando de atividades em escolas públicas junto aos professores. Apresentei trabalho de relação CTSA (ciência, tecnologia, sociedade e ambiente) e relação professor-aluno em evento de educação. E estagiei em escolas públicas durante a pandemia. 

Entrei no mestrado em 2022, na Universidade de Brasília, para trabalhar na área de física estatística. No mestrado faço simulações com o método de Monte Carlo, utilizando Linguagem Python com programação em Paralelo, com foco em modelo de Ising. Tenho trabalho também na área de física atômica e molecular. 

Este texto foi escrito pelo criador de conteúdo @kaue.cientifico.

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Pesquisas Acadêmicas