Ciência, saúde e esporte: conhecimento e acessibilidade
21 a 26 de outubro de 2013
Trabalho 166
| ISSN | 2237-9045 |
|---|---|
| Instituição | Universidade Federal de Viçosa |
| Nível | Graduação |
| Modalidade | Pesquisa |
| Área de conhecimento | Ciências Exatas e Tecnológicas |
| Área temática | Física teórica, experimental e de simulação |
| Setor | Departamento de Física |
| Bolsa | FAPEMIG |
| Conclusão de bolsa | Sim |
| Apoio financeiro | CNPq, FAPEMIG, FUNARBE |
| Primeiro autor | Ricardo Junior Campos Lopes |
| Orientador | LUCAS ALVARES DA SILVA MOL |
| Outros membros | AFRANIO RODRIGUES PEREIRA, WINDER ALEXANDER DE MOURA MELO |
| Título | Uma analise da energia e das linhas de campo em gelos de spin artificiais |
| Resumo | Gelos de Spin artificiais são redes formadas por nano ilhas magnéticas dispostas em diversas geometrias (quadrada, triangular, kagome, cônica, entre outras), que podem dessa forma, aumentar a frustração geométrica desse sistema, o que nos leva ao aparecimento de regras do gelo, como exemplo, para uma rede quadrada. Esta regra é caracterizada pela presença de dois spins apontando para dentro de um vértice e dois spins apontando para fora. Ao violarmos essas regras do gelo, através da inversão de um spin da rede, por exemplo, podemos criar excitações coletivas neste sistema que se comportam como monopólos magnéticos. Estes por sua vez, estão associados a um tipo particular de monopólo magnético, que são os monopólos de Nambu, que interagem via um potencial Coulombiano juntamente com um potencial linear, associado a uma string (“corda”) energética que conecta estes monopólos. Neste trabalho, estudamos a energia (e a termodinâmica) destas redes de gelos spin assim como as linhas de campo magnético destas redes, afim de observar se tais excitações realmente interagem através de um potencial Coulombiano, verificando assim, se estas comportam-se como monopólos magnéticos. Para realizar este estudo, utilizamos simulações computacionais, em linguagem FORTRAN, para implementar o Algoritmo de Metropolis, com o objetivo de obtermos o estado fundamental (ou estado de menor energia) de nossa rede de gelos de spin. Para isso, as nano ilhas foram aproximadas por dipolos magnéticos pontais. Após obtido o estado fundamental, encontramos o campo magnético desta rede e através de métodos gráficos desenhávamos as linhas de campo magnético para a referida rede. Com a utilização destes métodos, obtivemos resultados satisfatórios e que concordaram com resultados experimentais obtidos utilizando Lorentz Transmission Electron Microscopy (estes resultados foram obtidos no estudo de uma rede quadrada). Além disso, também estamos estudando gelos de spin com outras geometrias, tais como redes com cinco spins por vértice, cônica e esférica. Nestas duas últimas, esperamos encontrar efeitos relacionados a curvatura da rede sobre as excitações do sistema (mesmo um cone não possuindo curvatura localmente, o mesmo não possui curvatura bem definida em sua extremidade, o que poderia nos levar a outros efeitos). Para estas redes, também estamos tentando implementar outros métodos de simulação, como o Algoritmo Genético, que se mostra de grande eficiência para a obtenção do estado fundamental de uma rede de gelos de spin, e o método de Wang-Landau, para o estudo da termodinâmica desses sistemas. |
| Palavras-chave | Linhas de Campo, Monopólos Magnéticos, Gelos de Spin |
| Forma de apresentação..... | Oral |