Tese de Doutorado #340 – João Henrique Rodrigues 04/05/2018

Um modelo de excitações interagentes para descrição de gelos de spins artificiais

Autor: João Henrique Rodrigues

Banca Examinadora

Prof. Lucas Álvares da Silva Mól (orientador)

DF-UFMG

Prof. Antônio Sérgio Teixeira Pires

DF-UFMG

Prof. Lucas Lages Wardil

DF-UFMG

Prof. Afrânio Rodrigues Pereira

DPF-UFV

Prof. Clodoaldo Irineu Levartoski de Araújo

DPF-UFV

Orientação

Prof. Lucas Álvares da Silva Mól (orientador)

DF-UFMG

Resumo do Trabalho

Gelos de spins artificiais são sistemas bidimensionais compostos por nanomagnetos fabricados por litografia. Eles foram inicialmente propostos para se assemelharem aos gelos de spins cristalinos, permitindo a investigação teórica e experimental de fenômenos como frustração geométrica, excitações emergentes, dinâmica de sistemas dentro e fora do equilíbrio, etc. Em nosso trabalho, estamos interessados em estudar as excitações emergentes dos gelos de spins artificiais buscando verificar quais características elas trazem para estes sistemas em um processo de reversão da magnetização. Para tanto, desenvolvemos um modelo de excitações emergentes com base em um modelo de halteres. Mostramos que tal modelo é equivalente ao modelo de spins original, reproduzindo de forma adequada as propriedades termodinâmicas do sistema. O modelo também permite analisar separadamente as contribuições geradas no sistema pelas excitações monopolo e dipolo. Usamos este conhecimento para alterar as con!

tribuições advindas exclusivamente das excitações monopolo nos gelos de spins artificiais quadriculares e triangulares e verificar como estas alteravam as características de suas curvas de população de vértices em um processo de reversão da magnetização. Constatamos que a presença dos monopolos faz com que ambas redes apresentem curvas de população da região central assimétricas à esquerda. Esta característica aparece mesmo quando as redes apresentam grandes desordens e flutuações térmicas, sendo melhores observadas quando há menores desordens e/ou há flutuações térmicas. Esperamos que esta característica possa ser usada para estipular diretamente a carga das excitações monopolo em medidas experimentais.