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Título: Ondas de spin em sistemas magnéticos bidimensionais com interação de troca aleatória
Autor(es): CUNHA, Anderson Magno Chaves
Orientador(es): Costa Filho, Raimundo Nogueira da
Palavras-chave: Magnetismo
Ferromagnetismo
Ondas de spin
Data do documento: 2009
Citação: CUNHA, A. M. C. (2009)
Resumo: Ondas de spin são excitações coletivas que surgem em materiais magnéticos. No caso ferromagnético, essas excitações coletivas são o movimento em fase da precessão de todos os spins de uma rede cristalina, representando um cristal magnético. Essa precessão é causada por perturbações no sistema magnético em estudo, por exemplo, uma pequena variação na temperatura provoca variação no numero de precessões do sistema. Essa variação na temperatura provoca a precessão de um momento de dipolo magnético que interage com seus vizinhos levando a uma propagação dessa perturbação. Essa perturbação tem caráter ondulatório, e a mesma intensidade para diferentes vizinhos próximos. Essas ondas de spin podem ser observadas através de alguns métodos experimentais, tais como: espalhamento inelástico de nêutrons, espalhamento inelástico de luz incluindo espalhamento Raman e Brillouin, para citar alguns. A importância das ondas de spin surge claramente quando aparelhos magnetoeletrônicos são operados a altas frequências. Nessa situação a geração de ondas de spin pode ser um processo significante na perda de energia desses sistemas, pois a excitação de tais ondas consome uma pequena parte da energia do sistema. Portanto, a geração de ondas de spin limita a largura de linha e o fator de potˆencia ou qualidade Q de alguns aparelhos de microondas. Devido a essa aplicabilidade tecnológica, ´e importante estudar ondas de spin em sistemas de multicamadas magnéticas, e sistemas de baixa dimensionalidade, pois, tais sistemas são candidatos a obtenção de novos sistemas eletrônicos. Nosso objetivo aqui é estudar o comportamento de ondas de spin em sistemas bi-dimensionais onde as interações de troca são aleatórias. Interações de troca aleatórias implicam que a resistência que o sistema impõe a mudança da orientação dos seus momentos de dipolo magnético não são as mesmas de linha por linha do meio em estudo. O sistema é modelado através de um Hamiltoniano de Heisenberg onde os operadores de spin são tratados a baixas temperaturas usando as transformações de Holstein-Primakoff. Observamos que o espectro de ondas de spin varia significativamente quando comparado àquele sem a perturbação aleatória.
Abstract: Spin waves are collective excitations that occur in magnetic materials. In the ferromagnetic case, these collective excitations are the motion in phase of the spin precession in a magnetic crystal lattice, representing a magnetic crystal. This precession is caused by disturbances in the magnetic system under study, for example, a small change in temperature causes variation in the number of precessions system. This variation in temperature causes the precession of a magnetic dipole moment of which interacts with its neighbors, leading to a spread of the disturbance. This disturbance has wave character, and the same intensity for different neighbors next. These waves of spin can be observed by some experimental methods, such as: the inelastic neutron scattering, inelastic scattering of light including Raman and Brillouin scattering, to name a few. The importance of spin waves emerges clearly when magnetoelectronic devices are operated at high frequencies. This situation, the generation of spin waves can sing in a significant loss of energy of these systems, because the excitation of such waves consumes a small part of the energy of the system. Therefore, the generation of spin wave limits the width of line and the power factor, or quality, Q, of some microwave devices. Due to the application technologic, is major study spin waves in magnetics multilayer systems and systems of low dimensionality, because these systems are candidates for obtaining new electronic systems. Our goal here is to study the behavior of the spin waves in two-dimensional systems where the exchange interactions are random. Random exchange interactions imply that the resistance that the system requires changing the orientation of their magnetic dipole moments of are not the same line by line in the environment under study. The system is model by Heisenberg Hamiltonian where the spin operators are treated at low temperatures using the transformations of Holstein-Primakoff. We observed that the spectrum of spin waves changes significantly when compared to that without the random disturbance.
Descrição: CUNHA, Anderson Magno Chaves. Ondas de Spin em sistemas magnéticos bidimensionais com interação de troca aleatória. 2009. 75 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2009.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/854
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