Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/1843/60493
Type: Dissertação
Title: Propriedades termodinâmicas de gelos de spin artificiais na rede de Penrose
Other Titles: Thermodynamic properties of artificial spin ices on the Penrose lattice
Authors: João Vitor Nunes Santos
First Advisor: Lucas Alvares da Silva Mól
First Referee: Walber Hugo de Brito
Second Referee: Vagson Luiz de Carvalho Santos
Abstract: A frustração geométrica em materiais conhecidos como gelos de spin tem despertado grande interesse entre os pesquisadores desde a última década. Esses materiais possuem momentos magnéticos que obedecem à regra do gelo magnético, semelhante à regra que as moléculas de água seguem no estado sólido. Os estudos nessa área também envolvem redes de nanoilhas magnéticas, conhecidas como gelos de spin artificiais (GSA). Essas nanoestruturas são fabricadas através de litografia eletrônica, o que permite um controle preciso de sua geometria e interações magnéticas. Diferentemente dos gelos de spin naturais, os GSA permitem a observação direta dos microestados do sistema permitindo a identificação de excitações coletivas como monopolos magnéticos e a investigação de suas propriedades. Neste trabalho estamos interessados no estudo do GSA no ladrilho de Penrose e uma análise mais aprofundada das propriedades do sistema no estudo de fenômenos termodinâmicos. A análise termodinâmica permitirá a compreensão do comportamento das grandezas termodinâmicas como energia, magnetização, calor específico e suscetibilidade magnética. Além disso, investigar a dependência dessas grandezas em relação à temperatura e aos parâmetros do sistema, proporcionando uma visão mais completa de suas propriedades.
Abstract: The geometric frustration in materials known as spin ices has awakened great interest among researchers in the last decade. These materials have magnetic moments that obey magnetic ice rule, a rule similar to the one that water molecules retain in the solid state. Studies in this area also involve lattices of magnetic nanoislands, known as artificial spin ices (ASI). These nanostructures are manufactured using electronic lithography, which allows precise control of its geometry and magnetic interactions. Unlike natural spin ices, ASI allow the direct observation of the systems microstate, allowing the identification of colective excitations such as magnetic monopoles and the investigation of their properties. In this work we are interested in the study a ASI in the Penrose tile and further analysis of system thermodynamic properties. Thermodynamic analysis will allow the understanding of the behavior of thermodynamic quantities such as energy, magnetization, specific heat and magnetic susceptibility. In addition, investigating the dependence of these quantities on the temperature and system parameters, provide a more complete view of its properties.
Subject: Termodinâmica
Metamateriais
language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
metadata.dc.publisher.department: ICX - DEPARTAMENTO DE FÍSICA
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Física
Rights: Acesso Aberto
URI: http://hdl.handle.net/1843/60493
Issue Date: 18-Aug-2023
Appears in Collections:Dissertações de Mestrado

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