"Ciências Básicas para o Desenvolvimento Sustentável"
24 a 26 de outubro de 2023
Trabalho 18885
| ISSN | 2237-9045 |
|---|---|
| Instituição | Universidade Federal de Viçosa |
| Nível | Graduação |
| Modalidade | Pesquisa |
| Área de conhecimento | Ciências Exatas e Tecnológicas |
| Área temática | Física da Matéria Condensada |
| Setor | Departamento de Física |
| Bolsa | CNPq |
| Conclusão de bolsa | Não |
| Apoio financeiro | CNPq |
| Primeiro autor | Lucas Maranha Milagres |
| Orientador | JAKSON MIRANDA FONSECA |
| Título | Efeitos da curvatura na magnetização de uma nano partícula paraboliodal |
| Resumo | Nas últimas décadas, com o avanço do nanomagnetismo, partículas ferromagnéticas têm sido alvo de interesse de cientistas em todo o globo. Isso devido às suas propriedades magnéticas quanto às suas aplicações em dispositivos de armazenamento e processamento de dados e biotecnologia, como exemplo. Estas partículas atualmente podem ser fabricadas em diversas geometrias como esferas, cilindros, anéis, toros, dentre outros. Experimentalmente, observou-se que, para uma dada geometria, estas nano partículas podem apresentar configurações magnéticas diferentes em função de suas dimensões e curvatura. Partículas com dimensões da ordem de alguns nanômetros apresentam uma configuração com todos os momentos de dipolo magnético alinhados paralelamente. No entanto, para partículas com dimensões próximas a 100 nanômetros, outras configurações mais complexas começam a se manifestar. Estas configurações são “escolhidas” de forma a minimizar a energia magnética da partícula e permanecem estáveis sem a presença de fatores externos como aumento de temperatura, campos magnéticos externos ou correntes elétricas. Algumas das mais comuns são a configuração tipo “vórtice” e “onion”. O que determina qual das configurações magnéticas a partícula terá é a energia total desse pequeno sistema. A energia total é resultante das formas de interações magnéticas conhecidas: as interações de troca, de anisotropia magnética, a interação Zeeman, a interação Dzyaloshinskii-Moriya e a interação dipolar. Para este trabalho só consideramos os efeitos das interações de troca e a interação dipolar haja visto que as demais são mais fracas e podem ser desprezadas em primeira aproximação. A interação de troca em um material ferromagnético tem a tendência de alinhar os momentos magnéticos paralelamente entre si. Dessa forma, se a magnetização da partícula é uniforme em todo o seu volume, a energia de troca será mínima (zero). No entanto, a interação dipolar vem de um campo que tende a desalinhar os momentos, sendo mais intenso quanto maior for o alinhamento e quanto menor for a distância entre os polos gerados. Uma partícula cilíndrica cuja razão entre seu raio e sua altura é pequena terá a magnetização paralela ao seu eixo, por outro lado, se essa razão for grande a direção preferencial será a paralela ao plano do cilindro. Caso a altura e o raio não possuam uma diferença tão grande a configuração de vórtice é a preferencial, minimizando a energia dipolar. O objetivo deste trabalho é verificar a estabilidade de configurações magnéticas em uma casca paraboloidal. Utilizando esta geometria somos capazes de estudar os efeitos da curvatura de um sistema magnético em sua magnetização. Para esta casca paraboloidal parâmetros geométricos como a espessura e curvatura podem ser variados afim de se obter a energia mínima entre as configurações possíveis. E obtemos a energia de cada configuração utilizando cálculos analíticos e numéricos. |
| Palavras-chave | Magnetização, paraboloide, geometria |
| Forma de apresentação..... | Painel |
| Link para apresentação | Painel |
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