Poláritons magnéticos em meio giromagnético com camada de grafeno
| Ano de defesa: | 2021 |
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| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Brasil UFRN PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM FÍSICA |
| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Departamento: |
Não Informado pela instituição
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| País: |
Não Informado pela instituição
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/32651 |
Resumo: | In this work we present the theoretical study on magnetic polaritons (magnon-polaritons) in a system formed by a semi-infinite gyromagnetic medium (ferromagnetic or antiferromagnetic), with a layer of graphene at the interface between this medium and the vacuum. Thus, the analytical and numerical calculations were reviewed for cases in which a static magnetic field is applied parallel to the interface, and we propose a new case, in which the magnetic field is applied perpendicularly to the interface between the media. The results found show that, for the case of perpendicular magnetic field, there was the formation of magnetic surface polariton modes, characterizing the photon-magnon coupling. In this case, the numerical results showed that these modes propagate reciprocally, that is, independent of the direction of the wave vector for both magnetic media (ferromagnetic and antiferromagnetic). In contrast, bulk modes were not found, characterizing an independent behavior between photon and magnon in the gyromagnetic bulk. The inclusion of the graphene layer also made it possible to control the surface modes by varying the parameters existing in the optical conductivity in graphene, such as the chemical potential and the scattering rate. |
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Poláritons magnéticos em meio giromagnético com camada de grafenoMagnetic polaritons in gyromagnetic medium with graphene layerPoláritonsPoláritons magnéticosGrafenoIn this work we present the theoretical study on magnetic polaritons (magnon-polaritons) in a system formed by a semi-infinite gyromagnetic medium (ferromagnetic or antiferromagnetic), with a layer of graphene at the interface between this medium and the vacuum. Thus, the analytical and numerical calculations were reviewed for cases in which a static magnetic field is applied parallel to the interface, and we propose a new case, in which the magnetic field is applied perpendicularly to the interface between the media. The results found show that, for the case of perpendicular magnetic field, there was the formation of magnetic surface polariton modes, characterizing the photon-magnon coupling. In this case, the numerical results showed that these modes propagate reciprocally, that is, independent of the direction of the wave vector for both magnetic media (ferromagnetic and antiferromagnetic). In contrast, bulk modes were not found, characterizing an independent behavior between photon and magnon in the gyromagnetic bulk. The inclusion of the graphene layer also made it possible to control the surface modes by varying the parameters existing in the optical conductivity in graphene, such as the chemical potential and the scattering rate.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESNeste trabalho apresentamos o estudo teórico sobre poláritons magnéticos (poláritons de mágnons) em um sistema formado por um meio giromagnético (ferromagnético ou antiferromagnético) semi-infinito, com uma camada de grafeno na interface entre este meio e o vácuo. Dessa forma, fizemos a revisão dos cálculos analíticos e numéricos para os casos em que um campo magnético estático é aplicado paralelamente à interface, e propomos um novo caso, no qual o campo magnético é aplicado perpendicularmente à interface entre os meios. Os resultados encontrados mostram que, para o caso de campo magnético perpendicular, houve a formação de modos de poláritons magnéticos de superfície, caracterizando o acoplamento fóton-mágnon. Neste caso, os resultados numéricos mostraram que estes modos propagam-se de forma recíproca, ou seja, independente do sentido do vetor de onda para ambos os meios magnéticos (ferromagnético e antiferromagnético). Em contraste, modos de volume não foram encontrados, caracterizando um comportamento independente entre fóton e mágnon no volume giromagnético. A inclusão da camada de grafeno também possibilitou o controle dos modos de superfície por meio da variação de parâmetros existentes na condutividade óptica no grafeno, tais como o potencial químico e a taxa de espalhamento.Universidade Federal do Rio Grande do NorteBrasilUFRNPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM FÍSICAAnselmo, Dory Hélio Aires de Limahttp://lattes.cnpq.br/6718638150093852http://lattes.cnpq.br/0554474279738500Vasconcelos, Manoel Silva dehttp://lattes.cnpq.br/6345339220512423Almeida, Nilson Sena dehttp://lattes.cnpq.br/7368118414083905Dantas, Leonardo de Queiroz2021-06-10T22:37:03Z2021-06-10T22:37:03Z2021-04-09info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfDANTAS, Leonardo de Queiroz. Poláritons magnéticos em meio giromagnético com camada de grafeno. 2021. 91f. Dissertação (Mestrado em Física) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2021.https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/32651info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRN2021-06-10T22:37:54Zoai:repositorio.ufrn.br:123456789/32651Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/repositorio@bczm.ufrn.bropendoar:2021-06-10T22:37:54Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false |
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In this work we present the theoretical study on magnetic polaritons (magnon-polaritons) in a system formed by a semi-infinite gyromagnetic medium (ferromagnetic or antiferromagnetic), with a layer of graphene at the interface between this medium and the vacuum. Thus, the analytical and numerical calculations were reviewed for cases in which a static magnetic field is applied parallel to the interface, and we propose a new case, in which the magnetic field is applied perpendicularly to the interface between the media. The results found show that, for the case of perpendicular magnetic field, there was the formation of magnetic surface polariton modes, characterizing the photon-magnon coupling. In this case, the numerical results showed that these modes propagate reciprocally, that is, independent of the direction of the wave vector for both magnetic media (ferromagnetic and antiferromagnetic). In contrast, bulk modes were not found, characterizing an independent behavior between photon and magnon in the gyromagnetic bulk. The inclusion of the graphene layer also made it possible to control the surface modes by varying the parameters existing in the optical conductivity in graphene, such as the chemical potential and the scattering rate. |
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