Interação mágnon-fônon e o momento angular do fônon - Silva Júnior, Albertino Gomes da (2020)
Seguindo uma tendência atual da pesquisa em magnetismo quântico, o objeto do estudo desta dissertação é compreender sistemas com interação entre fônons e mágnons, em um material ferromagnético submetido a um campo magnético variável no tempo H(t). O sistema magneto elástico foi objeto de estudo primeiramente semi-classicamente, onde os resultados mostram, entre outros fenômenos, que em certas condições é possível conver- ter, completamente, um estado de vibrações dos spins (mágnons) em vibrações da rede (fônons). A fim de averiguar sobre as características do fônon convertido do sistema de mágnons, foi analisado a possibilidade do spin do mágnon ser conservado no sistema. Foi relacionado o problema com o caso do campo eletromagnético. Portanto, dividimos o mo- mento angular total associado a deformações elásticas na parte orbital e na parte devida ao spin do fônon, demonstrando o equilíbrio do momento angular com o auxílio da teoria quântica do relaxamento de spin no ambiente elástico. Neste trabalho a teoria quântica do relaxamento fônon-spin, assim observamos o retorno do sistema magneto elástico per- turbado ao equilíbrio, encontrando o momento angular no eixo z ˆ , equivalente ao spin do sistema em questão, ou seja, o spin do fônon. Nessa dissertação foi estudada também a quebra espontânea de simetria, propomos uma ideia de teoria na qual devido a quebra espontânea de simetria no sistema magneto elástico é aniquilado o bóson de Goldstone do sistema magnético (mágnon), convertendo em grau de liberdade no sistema, nesse caso, o fônon adquirindo spin, conservando o grau de liberdade do sistema magneto elástico. Palavras-chaves: Teoria quântica. Fônon. Mágnon. Momento angular. Simetria. Magnetismo.