Bilhares quânticos como um modelo para um gás mesoscópico magnetizado

Orientador: Marcus Aloizio Martinez de AguiarDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb WataghinResumo: Ultimamente, o interesse por sistemas mesoscópicos tem crescido bastante, tanto pela existência de teorias refinadas, capazes de modelar tais sistemas, quanto pêlos recentes avanços experimentais que tornaram possível o teste laboratorial das principais previsões teóricas. Inicialmente, a motivação para se desenvolver a teoria de órbitas periódicas foi entender como os efeitos de ergodicidade e comportamento classicamente caótico se manifestam a nível quântico. Nesse sentido, uma classe importante de sistemas estudados foi a de bilhares quânticos, aplicados posteriormente na modelagem de sistemas mesoscópicos. Essa dissertação tem duas partes principais: na primeira, expomos o modelo de bilhares e como resolver a equação de autovalores de energia; na segunda, modelamos um gás mesoscópico magnetizado por um bilhar quântico. Nessa ocasião, explicitamos a relação entre as propriedades termodinâmicas do gás e as propriedades semiclássicas do bilhar .Também são discutidas as principais características da resposta do gás à aplicação de um campo magnético externo, bem como a relação entre estas e a informação experimental disponívelAbstract: During the last years, mesoscopic systems have been attracting much interest in Theoretical Physics, due to the implementation of important theories in this field such as the semiclassical theory of periodic, classical, orbits. The recent progresses in experimental techniques, in semiconductor materials, showed that the manipulation of real systems with as few trapped electrons as some hundreds or thousands is feasible. But the theory of periodic orbits was proposed originally to explain how the effects of ergodicity and classical chaos are detected in the quantum world, if they can be detected. To this aim, quantum billiards were a class of important systems of study, because they are simple and their classical dynamics may or may not show chaos, depending on their properties. This dissertation will discuss initially the system of study: a quantum billiard in an external magnetic field, and the numerical-analytic methods useful to calculate their eigenfunctions and eigenenergies, mainly using Green 's Function techniques. The model of a magnetized electron gas enclosed in such a billiard will be discussed in the second part, where we will relate the main features of its magnetic susceptibility and the classical information: periodic orbits. Some important properties of the magnetic susceptibility, theoretical and experimental, will be explained at the endMestradoFísicaMestre em Físic