Efeito magnetocalórico em compostos semelhantes a Cu3 usando o modelo antiferromagnético de Heisenberg em uma estrutura triangular

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2023
Autor(a) principal: António, Gilberto Armando lattes
Orientador(a): Santos, Onofre Rojas
Banca de defesa: Rojas Leyva, Moises Porfilio, Pereira, Maria Socorro Seixas
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Lavras
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-graduação em Física
Departamento: Departamento de Física
País: brasil
Palavras-chave em Português:
Efeito magnetocalórico
Estrutura triangular
Magnetização
Propriedades termodinâmicas
Magnetocaloric effect
Triangular structure
Magnetization
Thermodynamic properties
Área do conhecimento CNPq:
Materiais Magnéticos e Propriedades Magnéticas
Link de acesso: https://repositorio.ufla.br/handle/1/58536
Resumo: Neste trabalho apresentamos uma investigação teórica sobre um sistema de spin antiferromag- neticamente acoplado, especificamente {Cu3 −X} (X = As, Sb), que exibe uma configura- ção triangular isósceles ou configuração triangular equilátera ligeiramente distorcida, conforme identificado em (CHOI et al., 2006). Esse aglomerado pode ser efetivamente representado pelo modelo de Heisenberg em uma estrutura triangular, levando em consideração a interação de troca, a interação Dzyaloshinskii-Moriya, fatores-g e o campo magnético externo, conforme delineado na referência acima. Usando a abordagem numérica, exploramos comportamentos de temperatura zero e temperatura finita de um acoplamento antiferromagnético de um sistema de spin do tipo Cu3. Na temperatura zero, o sistema exibe uma magnetização quase platô de 1/3, quando o campo magnético é variado. Além disso, damos ênfase particular às proprieda- des magnéticas, incluindo magnetização, suscetibilidade magnética, entropia e calor específico em temperaturas finitas. Investigamos também o efeito magnetocalórico em função de um campo magnético imposto externamente, orientados paralela e perpendicularmente ao plano da estrutura triangular. Curiosamente, essas as configurações demonstram um comportamento notavelmente semelhante para ambas as orientações do campo magnético. Nossa investigação também inclui uma análise da curva adiabática, o parâmetro de Grüneisen e a variação de entro- pia quando aplicado ou removido o campo magnético. O efeito magnetocalórico é encontrado com maior proeminência na região de baixa temperatura (abaixo de T ∼ 1K) e em ∼ 4.5T e ∼ 5T para campos magnéticos paralelos e perpendiculares, respectivamente.
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spelling 2023-11-14T16:08:49Z2023-11-14T16:08:49Z2023-11-092023-09-20ANTÓNIO, G. A. Efeito magnetocalórico em compostos semelhantes a Cu3 usando o modelo antiferromagnético de Heisenberg em uma estrutura triangular. 2023. 79 p. Dissertação (Mestrado em Física)–Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2023.https://repositorio.ufla.br/handle/1/58536Neste trabalho apresentamos uma investigação teórica sobre um sistema de spin antiferromag- neticamente acoplado, especificamente {Cu3 −X} (X = As, Sb), que exibe uma configura- ção triangular isósceles ou configuração triangular equilátera ligeiramente distorcida, conforme identificado em (CHOI et al., 2006). Esse aglomerado pode ser efetivamente representado pelo modelo de Heisenberg em uma estrutura triangular, levando em consideração a interação de troca, a interação Dzyaloshinskii-Moriya, fatores-g e o campo magnético externo, conforme delineado na referência acima. Usando a abordagem numérica, exploramos comportamentos de temperatura zero e temperatura finita de um acoplamento antiferromagnético de um sistema de spin do tipo Cu3. Na temperatura zero, o sistema exibe uma magnetização quase platô de 1/3, quando o campo magnético é variado. Além disso, damos ênfase particular às proprieda- des magnéticas, incluindo magnetização, suscetibilidade magnética, entropia e calor específico em temperaturas finitas. Investigamos também o efeito magnetocalórico em função de um campo magnético imposto externamente, orientados paralela e perpendicularmente ao plano da estrutura triangular. Curiosamente, essas as configurações demonstram um comportamento notavelmente semelhante para ambas as orientações do campo magnético. Nossa investigação também inclui uma análise da curva adiabática, o parâmetro de Grüneisen e a variação de entro- pia quando aplicado ou removido o campo magnético. O efeito magnetocalórico é encontrado com maior proeminência na região de baixa temperatura (abaixo de T ∼ 1K) e em ∼ 4.5T e ∼ 5T para campos magnéticos paralelos e perpendiculares, respectivamente.In this work we present a theoretical investigation into an antiferromagnetically coupled spin system, specifically Cu3 −X (X = As, Sb), which exhibits an isosceles triangular configuration or slightly distorted equilateral triangular configuration, as previously identified in reference (CHOI et al., 2006). This system can be effectively represented by the Heisenberg model on a triangular structure, taking into account the exchange interaction, the Dzyaloshinskii-Moriya interaction, g-factors and external magnetic field, as delineated in the aforementioned refe- rence. By using numerical approach we explore both zero-temperature and finite-temperature behaviors of a Cu3-like antiferromagnetically coupled spin system. At zero temperature, the system displays a 1/3 quasi-plateau magnetization, when the magnetic field is varied. More- over, we place particular emphasis on magnetic properties including magnetization, magnetic susceptibility, entropy, and specific heat at finite temperatures. Furthermore, we investigate the magnetocaloric effect as a function of an externally imposed magnetic field, oriented both parallel and perpendicular to the plane of the triangular structure. Interestingly, these configura- tions demonstrate remarkably similar behavior for both orientations of the magnetic field. Our investigation also includes an analysis of the adiabatic curve, the Grüneisen parameter, and the variation in entropy when applied or removed the magnetic field. The magnetocaloric effect is found to be more prominent at low temperature region (below T ∼ 1K) and at ∼ 4.5T and ∼ 5T for parallel and perpendicular magnetic fields, respectively.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG)Universidade Federal de LavrasPrograma de Pós-graduação em FísicaUFLAbrasilDepartamento de FísicaAttribution 4.0 Internationalhttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessMateriais Magnéticos e Propriedades MagnéticasEfeito magnetocalóricoEstrutura triangularMagnetizaçãoPropriedades termodinâmicasMagnetocaloric effectTriangular structureMagnetizationThermodynamic propertiesEfeito magnetocalórico em compostos semelhantes a Cu3 usando o modelo antiferromagnético de Heisenberg em uma estrutura triangularMagnetocaloric effect in Cu3-like compounds using the Heisenberg antiferromagnetic model in a triangular ringinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisSantos, Onofre RojasSouza, Sérgio Martins deMata, Angélica Sousa daRojas Leyva, Moises PorfilioPereira, Maria Socorro Seixashttps://lattes.cnpq.br/6551067007542224António, Gilberto Armandoporreponame:Repositório Institucional da UFLAinstname:Universidade Federal de Lavras (UFLA)instacron:UFLAORIGINALDISSERTAÇÃO_Efeito magnetocalórico em compostos semelhantes a Cu3 usando o modelo antiferromagnético de Heisenberg em uma estrutura triangular.pdfDISSERTAÇÃO_Efeito magnetocalórico em compostos semelhantes a Cu3 usando o modelo antiferromagnético de Heisenberg em uma estrutura triangular.pdfapplication/pdf6524055https://repositorio.ufla.br/bitstreams/d2040f86-0ed7-4fc5-8325-00fe5f9cfe3a/downloadd41ecd87d57a08dd383f5d044a98055bMD51trueAnonymousREADCC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8907https://repositorio.ufla.br/bitstreams/faef76e6-f7d2-4656-b47a-a6ad6541e658/downloadc07b6daef3dbee864bf87e6aa836cde2MD52falseAnonymousREADLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-8956https://repositorio.ufla.br/bitstreams/41eab263-e61b-4239-8eed-78b14cd86615/download5ea4a165b7202cbf475be400d2e16893MD53falseAnonymousREADTEXTDISSERTAÇÃO_Efeito magnetocalórico em compostos semelhantes a Cu3 usando o modelo antiferromagnético de Heisenberg em uma estrutura triangular.pdf.txtDISSERTAÇÃO_Efeito magnetocalórico em compostos semelhantes a Cu3 usando o modelo antiferromagnético de Heisenberg em uma estrutura triangular.pdf.txtExtracted texttext/plain103515https://repositorio.ufla.br/bitstreams/ddf94938-f775-42f0-97a6-cd53d0dbbc20/downloadc2a6cc8be2013c27f1b17b1cd0728f3dMD54falseAnonymousREADTHUMBNAILDISSERTAÇÃO_Efeito magnetocalórico em compostos semelhantes a Cu3 usando o modelo antiferromagnético de Heisenberg em uma estrutura triangular.pdf.jpgDISSERTAÇÃO_Efeito magnetocalórico em compostos semelhantes a Cu3 usando o modelo antiferromagnético de Heisenberg em uma estrutura triangular.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg3440https://repositorio.ufla.br/bitstreams/db7f922b-d95c-4800-8eff-7a75f6665d42/download18322730ca9566ac29c47e8b4a999aaeMD55falseAnonymousREAD1/585362025-08-05 17:15:01.17http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/Attribution 4.0 Internationalopen.accessoai:repositorio.ufla.br:1/58536https://repositorio.ufla.brRepositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufla.br/server/oai/requestnivaldo@ufla.br || repositorio.biblioteca@ufla.bropendoar:2025-08-05T20:15:01Repositório Institucional da UFLA - Universidade Federal de Lavras (UFLA)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