Gás de Rede 2D

EM CONSTRUÇÃO

Gás de Rede

O Modelo do Gás de Rede 2D consiste em um sistema de $N$ partículas da forma $\sigma ={\sigma }_1,{\sigma }_1,\dots ,{\sigma }_N$ onde cada sítio da rede pode assumir o valor $1$, ocupado por uma partícula, ou $0$, não ocupado por uma partícula. A energia total do sistema é dada pelo Hamiltoniano do Gás de Rede, descrito pela equação

${\mathscr{H}}=-ϵ\sum _{⟨i,j⟩}{\sigma }_i{\sigma }_j$

Onde o somatório é dado entre os quatro vizinhos mais próximos e $ϵ$ é a constante de interação entre as partículas, para $ϵ\ge 0$ a interação é atrativa. Por se tratar de uma rede quadrada com $L^2$ sítios, apenas uma parcela da rede é ocupada por partículas, ou seja, possuímos uma densidade constante $\rho$ de partículas. Podemos expressar a condição da densidade constante da forma

$\sum _i^N{\sigma }_i=\rho L^2$

Fazendo uma mudança de variáveis da forma $s_i=2{\sigma }_1-1$ saímos da situação de ocupação e não ocupação de sítios e obtemos variáveis do Modelo de Ising , spins Up e Down. A variável $s_i$ assume valor $+1$ (up) quando o sítio esta ocupado por uma partícula e $-1$ quando não está. Aplicando a mudança de variáveis no Hamiltoniano do Gás de Rede obtemos

<math>\mathcal{H} = - \frac{1}{4} \epsilon \sum^{N}_{\langle i,j \rangle} (s_i + 1)(s_j + 1)/math>