Transiciones de fase en sistemas pequeños - Strachan, Alejandro Hernán (1998)
En esta tesis estudiamos procesos de fragmentación en gotas clásicasdesde un punto de vista microscópico. Utilizamos la técnica de dinámicamolecular para simular el proceso de expansión y fragmentación de gotasexcitadas térmicamente. Estudiamos gotas tridimensionales formadas por N = 147 partículas y bidimensionales de masa N = 100; en ambos caso laspartículas interactúan mediante el potencial de Lennard Jones. Estudiamos el proceso de formación y emisión de fragmentos, utilizandoavanzados algoritmos de reconocimiento de estructuras. Demostramos quelos fragmentos se forman en el espacio de fases mucho antes de ser emitidos, i.e. antes de formarse en el espacio de las configuraciones. Proponemos y calculamos tres definiciones de temperatura para los sistemasen expansión, relacionadas a distintos grados de libertad: la temperaturalocal, la temperatura interna de los fragmentos y la temperaturalocal de fragmentos. Encontramos que las distintas definiciones dan valoressimilares, lo que indica que el sistema alcanza cierto grado de equilibriolocal. Poder definir una temperatura en simulaciones de fragmentación nospermite extender el concepto de la curva calórica (temperatura vs. energía),para abarcar el proceso de fragmentación. La temperatura del sistema enel momento de formación de fragmentos es independiente de la energía entodo el rango estudiado, por lo que el fenómeno de fragmentación aparececomo un “plateau” en la curva calórica. Por otro lado investigamos diversas señales que pueden indicar la presenciade un fenómeno crítico en fragmentación. Hicimos esto mediante elanálisis del máximo exponente de Lyapunov local en el tiempo, de los espectrosde masa y las fluctuaciones normalizadas de la masa del máximofragmento y de energía potencial en función de la energía total del sistema. Encontramos que existen señales que indican la posibilidad de una transiciónde fase de segundo orden para una dada excitación. Para demostrareste punto es necesario realizar mas estudios.