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Título: Termodinâmica e criticalidade dos estados de sincronização de osciladores de fase acoplados
Autor(es): Pinto, Pedro Dias
Orientador(es): Oliveira, Fernando Albuquerque de
Assunto: Termodinâmica
Oscilações eletromecânicas
Ruído
Data de publicação: 1-Nov-2016
Data de defesa: 27-Ago-2016
Citação: PINTO, Pedro Dias. Termodinâmica e criticalidade dos estados de sincronização de osciladores de fase acoplados. 2016. ix, 89 f., il. Tese (Doutorado em Física)—Universidade de Brasília, Brasília, 2016.
Resumo: Nesta tese exploramos a termodinâmica e criticalidade de um sistema de osciladores de fase sob ação de ruídos aditivos e multiplicativos. O ruído multiplicativo é controlado por um acoplamento de ruído que pode amplificar ou reduzir o estado de sincronização do sistema. Isto nos permite caracterizar fases distintas no sistema que designamos como fase sincronizada e fase parasincronizada, em analogia com o magnetismo. Neste formalismo, a densidade de fase estacionária, parâmetro de ordem, energia livre, entropia, energia interna, calor específico e susceptibilidade do modelo são determinadas, no equilíbrio termodinâmico, precisamente. Baseando-se no conceito de campo de sincronização, formulamos a susceptibilidade e a relação de flutuação-dissipação para o sistema. A fase sincronizada apresenta uma região de anomalia interessante com susceptibilidade negativa, muito similar ao que acontece em líquidos complexos. Além disso, o comportamento crítico do sistema é investigado sistematicamente e os quatro expoentes críticos principais, que estão de acordo com as leis de escala de Rushbrooke e Widom, são obtidos pela primeira vez. _________________________________________________________________________________________________ ABSTRACT
In this thesis we explore the thermodynamics and criticality of a phase oscillator system induced by additive and multiplicative noise. The multiplicative noise is controlled by a noise coupling which may amplify or reduce the synchronization state of the system. This allows us to characterize distinct phases in the system that we have denoted here synchronized and parasynchronized phases, in analogy with magnetism. In this framework the stationary phase-density, order parameter, free energy, entropy functional, internal energy, specific heat and susceptibility of the model are determined precisely in thermodynamics equilibrium. Based on the concept of a synchronization field, we formulate the susceptibility and the fluctuation-dissipation relation of the system. The synchronized phase presents a curious anomalous region with negative susceptibility very similar to complex liquids. Moreover the system's critical behaviour is systematically investigated and the four main critical exponents which are in agreement with the scaling laws of Rushbrooke and Widom are obtained firsthan
Descrição: Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, 2016.
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Coorientador(es): Penna, André Luiz Almeida
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