Estudo de excitações tipo strings em gelos de spin artificiais através de cadeias lineares de dipolos magn/eticos
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Universidade Federal de Minas Gerais
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Dissertação de mestrado
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Primeiro orientador
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Ronald Dickman
Julio Cesar Siqueira Rocha
Julio Cesar Siqueira Rocha
Resumo
Neste trabalho estudamos um sistema de dipolos magnéticos (spins) clássicos tipo Ising sobre a rede quadrada interagindo exclusivamente por interação magnética dipolar. Os spins são posicionados em sequência formando cadeias lineares (strings) sobre os elos da rede, paralelos ao plano desta. Nosso intuito é entender melhor o comportamento de excitações coletivas que se comportam como monopolos magnéticos nos gelos de spin artificiais, uma vez que estas se assemelham às cadeias estudadas neste trabalho. Observamos um comportamento muito rico destas estruturas, com presença de sinais de transições de fase e um comportamento não-trivial com o tamanho das cadeias. Apresentamos também alguns resultados para a rede hexagonal. Observamos que as propriedades de baixa temperatura na rede quadrada são determinadas por configurações que satisfazem uma regra de alternância na direção da caminhada, enquanto que na rede hexagonal a distância ponta-a-ponta mínima é o fator determinante.
Abstract
In this work we study a system of classical magnetic Ising-like dipoles (spins) on the square lattice interacting exclusively by magnetic dipolar interaction. The spins are positioned in sequence, forming linear chains on the lattices links (strings), parallel to its plane, through self-avoiding walks. Our aim is to better understand the behavior of collective excitations that behave as magnetic monopoles in artificial spin ice systems, since they resemble the chains studied here. We observe a very rich behavior of these structures with the presence of signs of phase transitions and a non-trivial behavior with chain length. We also present some results for the hexagonal lattice. We observed that the low temperature properties of the square lattice are determined by configurations that satisfy a rule of alternation in the direction of the walk, while in the hexagonal lattice the minimum end-to-end distance is the key factor.
Assunto
Simulação (Computadores), Termodinamica Modelos matematicos, Física
Palavras-chave
Auto-Excludentes, Dipolos magn/eticos tipo Ising, Gelos de spin artificiais, Caminhadas