Um estudo de nano-partículas magnéticas via simulação computacional

• Ano de defesa: 2011
• Autor(a) principal: Julio Cesar Siqueira Rocha
• Orientador(a): Bismarck Vaz da Costa
• Banca de defesa: Antonio Sergio Teixeira Pires, Rogerio Magalhaes Paniago, Rodrigo teixeira Santos Freire, Sidiney de Andrade Leonel
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Minas Gerais
• Palavras-chave em Português: Física
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/1843/BUOS-8S5GZK

Neste trabalho apresentamos um estudo computacional de magnetismo em nano-escala. Modelamos as propriedades magnéticas de nano-partículas usando um modelo de spins clássicos na rede. Em nosso modelo consideramos interações de troca e dipolar. Enquanto o termo de troca age somente entre primeiros vizinhos o segundo é de longo alcance e deve ser computado entre todos os spins do sistema. Neste trabalho nós discutimos modelos alternativos para o termo de dipolo. Nossos cálculos mostram que as interações dipolares não podem ser aproximadas por qualquer corte no potencial. A influência da geometria da nano-partícula e a aplicação de campos externos na formação de estruturas do tipo vórtice foi estudada em diversas situações. Nós determinamos as condições em que um vórtice aparece como o estado fundamental do modelo e como sua morfologia éafetada pela geometria da nano-partíucula. Pares de vórtice-antivórtice aparecem no sistema quando aumentamos a temperatura. Acredita-se que a criação e aniquilação desses pares é o mecanismo de inversão de polaridade do vórtice. Nossas simulações não corroboram estemecanismo. Avaliamos, tamb´em, o comportamento das nano-partículas na presença de um campo magnético externo. Obtivemos curvas de histerese típicas de nanoestruturas. Estudamos o efeito de Exchange-bias, considerando nano-discos depositados sobre substratos antiferromagnéticos.