Das Montanhas de Minas ao Oceano: Os Caminhos da Ciência para um Futuro Sustentável
20 a 25 de outubro de 2025
Trabalho 20712
| ISSN | 2237-9045 |
|---|---|
| Instituição | Universidade Federal de Viçosa |
| Nível | Graduação |
| Modalidade | Pesquisa |
| Área de conhecimento | Ciências Exatas e Tecnológicas |
| Área temática | Dimensões Econômicas: ODS9 |
| Setor | Departamento de Física |
| Bolsa | FAPEMIG |
| Conclusão de bolsa | Sim |
| Apoio financeiro | CAPES, CNPq, FAPEMIG |
| Primeiro autor | Israel de Souza Rodrigues |
| Orientador | WINDER ALEXANDER DE MOURA MELO |
| Outros membros | CLODOALDO IRINEU LEVARTOSKI DE ARAUJO, Samuel Gherard Celestino Afonso |
| Título | Criação e Controle de Skyrmions em um Racetrack Memory por diferenças de potenciais elétricos |
| Resumo | O estudo da matéria condensada tem se popularizado nas últimas décadas devido à sua ampla aplicabilidade no desenvolvimento de dispositivos lógicos e de armazenamento de dados em escala nanométrica. Em particular, materiais magnéticos têm se destacado por sua capacidade de controlar propriedades eletrônicas por meio de manipulações de ordem de nanometros, com implicações diretas na construção de memórias não voláteis, sensores e elementos lógicos de baixa dissipação energética. Entre esses avanços, destacam-se os dispositivos de memória do tipo racetrack, que empregam texturas magnéticas topologicamente estáveis, como os skyrmions, para representar informações binárias. Os skyrmions são estruturas de spin em formato de redemoinho que surgem em materiais magnéticos com interação de Dzyaloshinskii–Moriya (DMI) significativa, e possuem estabilidade topológica, baixa corrente de acionamento e tamanhos reduzidos, características ideais para aplicações tecnológicas. No entanto, a manipulação eficiente desses objetos ainda enfrenta um grande desafio: a deflexão lateral causada pelo efeito Hall de skyrmion, que dificulta o transporte retilíneo ao longo da nanofita magnética. Neste contexto, o presente trabalho tem como objetivo propor e estudar, por meio de simulações micromagnéticas, um dispositivo baseado em nanofitas de CoPt (Cobalto-Platina), com regiões sujeitas a diferenças de potencial elétrico aplicadas localmente. Essa configuração visa modificar a anisotropia magnetocristalina de forma espacialmente controlada, suprimindo o efeito Hall de skyrmion por meio do aumento da anisotropia nas bordas da fita — criando barreiras potenciais — e da diminuição dessa anisotropia na região central, especialmente na zona de nucleação dos skyrmions. Com isso, promove-se um confinamento eficiente da textura magnética e a redução de sua deflexão lateral, possibilitando um transporte mais retilíneo e previsível. A abordagem adotada neste trabalho utiliza o software MuMax3 para realizar simulações tridimensionais do comportamento dinâmico dos skyrmions sob diferentes perfis de anisotropia e correntes de spin-polarizado. Essa metodologia permite exploração detalhada dos parâmetros experimentais, como valor da anisotropia, dimensões da fita e magnitude do campo elétrico aplicado, de modo a otimizar o desempenho do dispositivo sem a necessidade de processos experimentais custosos. Além disso, os resultados obtidos oferecem caminhos claros para futuras implementações experimentais, contribuindo diretamente para o avanço no controle topológico de informações em nanodispositivos magnéticos. |
| Palavras-chave | Nanomagnetismo, Microsimulação, Skyrmion. |
| Forma de apresentação..... | Vídeo |
| Link para apresentação | Vídeo |
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