Das Montanhas de Minas ao Oceano: Os Caminhos da Ciência para um Futuro Sustentável
20 a 25 de outubro de 2025
Trabalho 21233
| 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 | PIBIC/CNPq |
| Conclusão de bolsa | Sim |
| Apoio financeiro | CNPq |
| Primeiro autor | Suzana Tavares da Silva Oliveira |
| Orientador | AFRANIO RODRIGUES PEREIRA |
| Título | Magnons sob influência de uma rede de skyrmions |
| Resumo | Em materiais com propriedades magnéticas, os skyrmions, um tipo único de excitação, têm atraído muita atenção devido à sua estabilidade e possíveis usos em dispositivos de memória e processamento de dados. Os skyrmions são perturbações topológicas nos alinhamentos dos spins locais, ou seja, padrões onde os momentos magnéticos de um material se organizam de forma espiralada e contínua, como um redemoinho. Ao contrário de uma simples perturbação, essas estruturas são resilientes a pequenas mudanças, protegidas por sua carga topológica, um número inteiro que indica quantas vezes os spins cobrem a esfera unitária no espaço. Quando esses padrões se organizam de maneira regular e repetitiva em duas dimensões, eles formam uma rede bidimensional com um potencial periódico, semelhante a um cristal atômico, mas com skyrmions atuando como as células unitárias que criam um campo magnético periódico no material. Essa rede afeta diretamente o comportamento de outras excitações no sistema, como os magnons. Os magnons são quasipartículas que representam ondas de spin, excitações coletivas ligadas à oscilação dos momentos magnéticos em torno de um estado de equilíbrio. Eles se comportam como bósons e transportam momento angular (spin) através do material. Ao se moverem pela rede de skyrmions, os magnons interagem com o campo magnético complexo criado pelas texturas topológicas, sofrendo desvios constantes. Esses desvios periódicos resultam em fenômenos típicos de sistemas com simetria de translação discreta, como a formação de bandas de energia e intervalos de frequências proibidas. Isso significa que, mesmo sendo quasipartículas do tipo bóson, os magnons, ao se propagarem em um meio com um potencial periódico, podem apresentar faixas de frequência onde a propagação de certas excitações é bloqueada. Para analisar teoricamente esse comportamento, utilizamos o teorema de Bloch, que estabelece que, em um potencial periódico, as soluções das equações de onda podem ser expressas como o produto de uma função periódica com uma onda plana. Isso permite abordar o problema usando o conceito de bandas, possibilitando o cálculo das estruturas de bandas magnônicas de forma semelhante à física de elétrons em cristais. Essa abordagem não apenas aprofunda nosso entendimento fundamental da interação entre excitações topológicas e ondas de spin, mas também oferece perspectivas promissoras para a spintrônica de ondas, ou magnônica, uma área emergente que visa controlar e manipular informações por meio de ondas de spin, com o potencial de superar as limitações de energia da eletrônica tradicional. |
| Palavras-chave | Magnetismo, skyrmions, magnons |
| Forma de apresentação..... | Painel |
| Link para apresentação | Painel |
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