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Tipo do documento: Tese
Título: Métodos espectrais aplicados à dinâmica de defeitos topológicos e óscilons
Título(s) alternativo(s): Spectral methods applied to topological defects and oscillons
Autor: Mendonça, Tiago dos Santos 
Primeiro orientador: Oliveira, Henrique Pereira de
Primeiro membro da banca: Fonseca, Cesar Augusto Linhares da
Segundo membro da banca: Barreto Acevedo, Willians Oswaldo
Terceiro membro da banca: Rodrigues, Eduardo Lima
Quarto membro da banca: Mendes, Raissa Fernandes Pessoa
Resumo: Esse texto consiste em resolver numericamente as equações diferenciais não lineares (equação de Klein-Gordon) que regem a dinâmica dos kinks (1+1) e óscilons (3+1), através dos métodos pseudoespectrais. Tanto os kinks como os óscilons estão presentes em diversos contextos da física, como matéria condensada, física de partículas, cosmologia, fibras óticas e etc. Para resolução dessas equações foi desenvolvida uma forma alternativa para utilização dos métodos pseudoespectrais para aproveitar os recursos de multiprocessamento através de operações matriciais permitindo um grande volume de integrações. A partir disso, estudamos as estruturas formadas para os potenciais Vp(φ) = 1/2 φ² (φ⁻ᵖ⁻¹−φᵖ⁻¹)² e Vn(φ) = 1/2 (1 − φ²ⁿ)² , onde ambos se reduzem o potencial λφ⁴ quando p = 1 e n = 1.
Abstract: In this work, we solve the Klein-Gordon equation numerically using spectral methods to describe the dynamics of kinks (1 + 1) and oscillons (3 + 1). We remark that kinks and oscillons appear in distinct areas such as particle physics, condensed matter, cosmology, optics, etc. We implemented efficient codes based on spectral methods taking advantage of multiprocessing resources through matrices. To be more specific, we have studied the interaction of the so-called two-kinks described by the potential Vp(φ) = 1/2 φ² (φ⁻ᵖ⁻¹−φᵖ⁻¹)², with p = 1, 3, 5, .... Also, we have studied the interaction of kinks belonging to the potential Vn(φ) = 1/2 (1 − φ²ⁿ)², n = 2, 3, 4, ... These topological defects are of compactlike kinks. In the last part of the thesis, we have considered the dynamics of oscillons; in other words, we have integrated the Klein-Gordon equation numerically in 3+1 dimensions. We first recovered the known results of the case of the φ⁴ model, and in the sequence, we explore oscillons described by the potentials cited previously.
Palavras-chave: Field Theory (Physics) - Differential equations
Klein-Gordon equation
Differential equations - Numerical solutions
Numerical methods
Numerical relativity
Field theory
Topological defect
Teoria de campos (Física) – Equações diferenciais
Klein-Gordon, Equação de
Equações diferenciais – Soluções numéricas
Métodos numéricos
Relatividade numérica
Teoria de campos
Defeitos topológicos
Área(s) do CNPq: CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::FISICA DAS PARTICULAS ELEMENTARES E CAMPOS
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Sigla da instituição: UERJ
Departamento: Centro de Tecnologia e Ciências::Instituto de Física Armando Dias Tavares
Programa: Programa de Pós-Graduação em Física
Citação: MENDONÇA, Tiago dos Santos. Métodos espectrais aplicados à dinâmica de defeitos topológicos e óscilons. 2019. 110 f. Tese (Doutorado em Física) - Instituto de Física Armando Dias Tavares, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2019.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/17090
Data de defesa: 22-Mai-2019
Aparece nas coleções:Doutorado em Física

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