O modelo de Heisenberg bidimensional: skyrmions de dois merons em antiferromagnetos e o ferromagneto com interação dipolar

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Fernandes, Rodrigo Lopes
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa
• Palavras-chave em Português: Magnetismo; Matéria condensada; Spin nuclear; Filmes finos; Física da Matéria Condensada
• Link de acesso: https://locus.ufv.br//handle/123456789/28453

Na primeira parte desse trabalho, investigamos a estabilidade de skyrmions constituı́dos de dois merons (skyrmions 2) no modelo de Heisenberg 2 via integração das equa- ções de movimento para cada spin. O estudo se deu na rede antiferromagnética ( ). A influência de um campo magnético e de impurezas não magnéticas na dinâmica desses sólitons também foram investigadas. Nossos resultados indicam que os skyrmions de dois núcleos na rede são mais instáveis do que os seus contrapares ferromagnéticos e que estes, ao contrário do que se observa na rede , não possuem um movimento de rotação ao redor de seu centro. Também obtivemos que skyrmions 2 são atraı́dos por impurezas magnéticas e colapsam ao atingi-la, semelhante ao que ocorre na rede ferromagnética. A aplicação de um campo magnético também influenciou na sua dinâmica com a deformação da textura em um skyrmion do tipo 1. Já na segunda parte do trabalho estudamos via método de Monte Carlo o modelo de Heisenberg dipolar bidimensional (2), conside- rando a constante dipolar = 0.2. Técnicas como repesagem de histogramas e o método de Ewald foram empregados para melhor eficiência da simulação, reduzindo o custo com- putacional. Como previsto teoricamente, uma fase ferromagnética planar foi estabilizada a baixas temperaturas. A transição para o estado ordenado se deu a uma temperatura crı́tica de = 0.975 ± 0.010, resultado estimado pela análise de escala de tamanho finito ( ). Além disso, pela estimamos os seguintes expoentes crı́ticos para a transição: = 1.21(3), = 2.09(5), = 0.184(6), e = −0.44(2). Esses valores estão próximos dos encontrados para modelos dipolares semelhantes, embora haja uma pequena discrepância com o resultado obtido para modelo dipolar. Levantamos a hipótese de que essa dis- crepância possa ter origem na anisotropia quadripolar da interação dipolar assim como se observa nos modelos dipolares puros. Também observamos que o expoente do modelo 2 se encontra na janela de universalidade do modelo quadripolar ℎ 4 , sugerindo que sistemas dipolares possam pertencer à universalidade ℎ 4 . Palavras-chave: Skyrmions. Merons. Modelo de Heisenberg. Interação dipolar.