Minicurso: "Monopolos magnéticos, skyrmions e outras excitações em Nanomagnetismo" (Prof. Dr. Winder Moura-Melo, UFV))

Período: 14 e 16.06.2023: 14-16 horas

Prof. Dr. Winder Moura-Melo
Universidade Federal de Viçosa

Título: Monopolos magnéticos, skyrmions e outras excitações em Nanomagnetismo.

Resumo: Sistemas magnéticos nanoestruturados têm atraído considerável atenção nos últimos anos por suas propriedades físicas únicas, bem como, por potenciais aplicações em novos mecanismos e dispositivos. Aqui, pretendemos discutir algumas dessas propriedades, dando ênfase a excitações que emergem em determinados sistemas nanomagnéticos, como os gelos de spin artificiais e nanoestruturas confinadas e/ou com interações específicas, como Dzyaloshinki-Moryia, por exemplo.

Em gelos de spin, a frustração geométrica conduz a estado fundamental degerado e, acima deste, os dipolos magnéticos fracionalizam-se em pólos isolados ligados por cordas energéticas. Aí, além das dimensões das ilhas magnéticas, como essas se arranjam geometricamente para formar o gelo de spin, são fatores cruciais em suas propriedades emergentes, em especial, a possibilidade de obter monopolos  que poderiam fluir livremente pelo sistema, dando origem a uma versão magnética da eletricidade: magnetricidade.

Por sua vez, filmes finos magnéticos, quando confinados a determinadas formas, podem comportar excitações topológicas como estado fundamental. Por exemplo, num nanodisco ferromagnético, é energeticamente favorável o aparecimento de estados tipo-vórtice (em vez do estado ferromagnético de monodomínio). Já em sistemas com interações mais específicas, como Dzyaloshinki-Moryia, configurações denominadas skyrmions (isolados ou em grupos) aparecem com frequência. Aqui, pretendemos apresentar alguns estudos recentes que temos realizado e apontar algumas possibilidades de investigação futura