Ciência e Tecnologia: bases para o Desenvolvimento Social
20 a 25 de outubro de 2014
Trabalho 2116
| 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 | PIBIC/CNPq |
| Conclusão de bolsa | Sim |
| Apoio financeiro | CNPq |
| Primeiro autor | Leonardo Assis Morais |
| Orientador | AFRANIO RODRIGUES PEREIRA |
| Título | Frustração Geométrica em Sistemas Magnéticos Naturais e Artificiais |
| Resumo | Neste trabalho estudamos sistemas artificiais compostos por nanoilhas magnéticas dispostas em geometrias quadrada e triangular, cujo momento magnético estava confinado a uma única direção espacial. Obtivemos o estado fundamental e realizamos um estudo das excitações de mais baixa energia desses sistemas. O estudo foi realizado através de simulações computacionais, nas quais utilizamos um 'simulated annealing proccess', que busca atingir o estado de menor energia do sistema através de uma redução gradual de temperatura. O estado fundamental da rede quadrada unidirecional é composto por colunas alinhadas antiferromagneticamente, enquanto no caso da rede triangular unidirecional o alinhamento entre as colunas é ferromagnético. Observamos o surgimento de excitações do tipo monopolo magnético cuja interação se dá através de um potencial coulombiano em ambos os sistemas. O valor da carga magnética pode ser ajustado de acordo com o material que compõe as nanoilhas e com a distância entre elas. Os monopolos interagem através de um potencial coulombiano. Além disso, também observamos um termo de energia que cresce linearmente com a separação entre o par monopolo-antimonopolo e está relacionado com uma string energética que conecta o par de excitações. A interação coulombiana entre as excitações na rede quadrada unidirecional é cerca de 5 vezes maior quando comparada a triangular unidirecional, enquanto a tensão associada a string é cerca de 15 vezes menor. Essas diferenças se originam devido aos diferentes estados fundamentais de cada uma das redes, revelando a importância da geometria escolhida. Tais resultados indicam que a rede quadrada unidirecional é uma interessante candidata para manipulações de excitações do tipo monopolo magnético, por apresentar um baixo custo energético para a separação das excitações quando comparada a outros sistemas correlatos, como a extensivamente estudada rede quadrada, que possui uma carga magnética similar, mas cujo custo energético associado a string é cerca de dez vezes maior do que a da rede quadrada unidirecional aqui apresentada. Além disso, na rede quadrada unidirecional é possível controlar a direção de movimento das cargas, uma vez que elas estão confinadas a coluna na qual foram criadas. |
| Palavras-chave | nanomagnetismo, sistemas frustrados, gelos de spin |
| Forma de apresentação..... | Oral |