Bioeconomia: Diversidade e Riqueza para o Desenvolvimento Sustentável
21 a 25 de outubro de 2019
Trabalho 12459
| ISSN | 2237-9045 |
|---|---|
| Instituição | Universidade Federal de Viçosa |
| Nível | Ensino médio |
| Modalidade | Pesquisa |
| Área de conhecimento | Ciências Exatas e Tecnológicas |
| Área temática | Ciências Exatas e da Terra |
| Setor | Departamento de Física |
| Bolsa | BIC-Júnior |
| Conclusão de bolsa | Sim |
| Apoio financeiro | FAPEMIG |
| Primeiro autor | Maria Fernanda Oliveira Bernardo |
| Orientador | CLODOALDO IRINEU LEVARTOSKI DE ARAUJO |
| Outros membros | Hamilton Aparecido Teixeira |
| Título | Rede macroscópicas de spin-ice |
| Resumo | È sabido da existência de imãs permanentes desde a antiguidade. Todo imã possui dois polos, um denominado polo norte e outro denominado polo sul. Pode parecer tentador querer separar esses polos quebrando um imã. Infinitas divisões poderão ser obtidas até se chegar à escala atômica e ainda assim será observada a mesma configuração. Jamais foi observado na natureza apenas uma das orientações magnéticas isoladas, também chamadas de monopolos magnéticos. A impossibilidade de separação dos polos de um imã e a naturalidade com que a teoria prevê os monopolos levaram os cientistas a estudarem sistemas que os emergissem. Comportamentos de monopolos já foram observados em sistemas de muitos corpos interagindo. A existência desses “tipos” monopolos magnéticos é estudada em redes que apresentam uma configuração conhecida como “gelos de spins”. Em um sistema frustrado, onde algum spin pode girar livremente, é possível ocorrer emergência de monopolos. Para entender como isso ocorre, pode-se recorrer a arranjos de imãs em forma de rede, que os permita girar livremente. O estado de menor energia de um sistema é aquele em que todos os spins são antiparalelos e obedece a regra do gelo. Cada spin tem uma orientação antiparalela a seus primeiros vizinhos. Tanto nos gelos de spin quanto nos gelos da água existem mais de uma configuração que satisfazem o estado de menor energia.O objetivo principal deste trabalho consistiu no estudo experimental de redes macroscópicas de spin. A partir de pequenos imãs esféricos, formar dipolos e arranja-los em células quadradas, para constituir uma rede de gelos de spins. Na tentativa de obter um sistema frustrado essa rede foi submetida a um campo magnético externo. Também foi estudado a magnetização e a emergência de possíveis monopolos através de análises das topologias apresentadas pela rede. Na montagem da rede macroscópica de gelos de spin a foi utilizado uma impressora 3D. As caracterizações de magnetização e excitações de dipolo e monopolo foram suficientes para mostrar a transição de uma rede de imãs antiferromagnéticos para uma rede ferromagnética, passando por uma configuração intermediária apresentando características de gelos de spin artificiais. |
| Palavras-chave | gelos de spin, ferromagnetismo, sistema frustrado |
| Forma de apresentação..... | Painel |