Estudo do problema padrão número 3 via simulação micromagnética utilizando interação dipolar - Silva, Antonio Kaeliton Ferro da (2024)
O micromagnetismo é uma teoria de campo de sistemas magnéticos que trata, de forma semi-clássica, materiais magnéticos na escala nanométrica. Através dessa metodologia, podemos estudar estados de mínima energia de partículas magnéticas cúbicas de volume L 3 , com anisotropia uniaxial relativa à densidade de energia magnetostática de valor igual a Q = 0, 1, ao longo de um dos eixos cúbicos. Esses sistemas são investigados em função do número de células de simulação N3 dessas partículas. Neles, é possível encontrar três configurações: o estado de flor (flower state), o estado de flor torcida (twisted flower state) e o estado de vórtice (vortex state). Esse estudo é referido como o problema padrão número 3 (µMAG Standard Problem #3), proposto pelo Grupo de Modelagem Micromagnética do NIST, sendo utilizado como referência para comparação entre diferentes métodos em simulações micromagnéticas. Neste trabalho, comparamos nossos resultados obtidos via técnicas de simulação micromagnética, utilizando interação dipolar, com os resultados da literatura que empregam campo desmagnetizante. Sabe-se que o comprimento de borda crítico, definido pela razão entre o comprimento L e o comprimento de troca ltr, tem um valor aproximado de 8, 40 para a mudança de estados (flor ⇒ vórtice e flor torcida ⇒ vórtice), conforme relatado na literatura. Em nossos estudos, variamos o comprimento L = N a, em função do número de células N de simulação e da distância a entre as células, para obter a razão L/ltr para cada N. Verificamos que, a partir de N ≥ 15, a razão L/ltr converge para o valor aproximado de 8, 43, não variando significativamente para tamanhos N maiores.