Uma corrida de skyrmions em nanopistas ferromagnéticas

• Autor(a) principal: Araújo, Alane Silva
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: LOCUS Repositório Institucional da UFV
• Texto Completo: https://locus.ufv.br//handle/123456789/31078; https://doi.org/10.47328/ufvbbt.2021.004
• topic: Skyrme, Modelo de; Heisenberg, Modelo de; Ferromagnetismo; Física da Matéria Condensada

O modelo de Heisenberg bidimensional apresenta soluções topológicas do tipo skyrmion. A forma destas estruturas é altamente afetada pelas condições de contorno. Os skyrmions usuais possuem um núcleo e carga topológica inteira Q. Porém, de acordo com uma condição de contorno específica, o skyrmion pode apresentar dois núcleos, sendo formado por duas estruturas chamadas meron e antimeron, cujas cargas individuais são dadas por = . Quando colocadas para se moverem sob a ação de correntes spin-polarizadas, estas estruturas sofrem a ação da força de Magnus, que as impelem numa direção perpendicular à corrente de spin, fenômeno conhecido por efeito Hall de skyrmion. Ao se movem ao longo de uma nanofita magnética, os skyrmions serão destruídos ao atingirem a borda da nanopista. Neste trabalho, com o uso de simulações micromagnéticas, foi estudado o movimento de skyrmions estabilizadas em nanopistas ferromagnéticas. Analisamos diferentes tipos de estruturas de skyrmions, sendo elas, as estruturas residentes em materiais contendo a interação Dzyaloshinskii-Moriya (IDM-skyrmion), skyrmions contendo um núcleo (skyrmion do tipo I) e skyrmions contendo dois núcleos alinhados horizontalmente (h-bimeron) e verticalmente (v-bimeron). Foi comparado o movimento destes ao longo da pista de corrida, desconsiderando a interação skyrmion-borda, e feita uma análise em relação a sensibilidade de cada estrutura distinta à ação da força de Magnus. Foram utilizados modelos analíticos a fim de explicar os resultados obtidos através das simulações. Como resultado, pode-se concluir que pequenas deformações na forma da estrutura do tipo h-bimeron alteram consideravelmente a sua massa, desviando significativamente a sua trajetória em relação a trajetória das outras estruturas estudadas. Foi observado também que o IDM-skyrmion é a estrutura mais sensível ao efeito Hall de skyrmion comparada com as outras analisadas. Palavras-chave: Modelo de Heisenberg. Skyrmions. Bimeron. Efeito Hall de Skyrmion.