Explorando los Efectos de Compresión y Defectos en las Propiedades Magnéticas mediante Simulaciones de Spin-Lattice Dynamics

DOS SANTOS, GONZALO; ROMÁ, FEDERICO; URBASSEK, HERBERT M.; BRINGA, EDUARDO M.

Bahía Blanca

Congreso; 108° Reunión Anual de Física, A.F.A.; 2023

En esta presentación, exploramos distintas propiedades magnéticas de materiales mediante la técnica de simulación Spin-Lattice Dynamics (SLD) que acopla los grados de libertad magnéticos y de la red a temperaturas finitas combinando Dinámica Molecular (Molecular Dynamics, MD) y Dinámica de Spin (Spin Dynamics, SD).En una primera parte se presenta el estudio del efecto de la compresión en las propiedades magnéticas. Este estudio se enfoca en el caso especial de Fe bcc, incluyendo Fe monocristalino, policristalino y una nano-espuma bicontinua. Durante la fase elástica de la compresión, se observa un aumento en la magnetización debido a un mayor número promedio de primeros vecinos junto a una mayor interacción de intercambio. Por el contrario, en la fase plástica de la compresión, la magnetización disminuye debido a la formación de defectos, lo que aumenta el desorden y típicamente reduce el número de coordinación promedio de los átomos. Estos efectos se manifiestan de manera más significativa en las muestras monocristalinas que en policristales, debido a que la presencia de defectos preexistentes, principalmente bordes de grano, contrarresta el aumento de la magnetización durante la fase elástica de la compresión. Los cambios en la magnetización debidos a la deformación son más notorios a temperaturas cercanas a la temperatura de Curie que a temperatura ambiente. Además de la compresión, también presentaremos estudios sobre ciclos de histéresis de nanopartículas con defectos. Abordaremos cómo estos defectos influyen en las propiedades magnéticas y en la respuesta de las nanopartículas a campos magnéticos, proporcionando una descripción detallada de defectos como maclas y grupos de defectos puntuales. Estos hallazgos pueden resultar valiosos para el diseño y control de la magnetización bajo tensión y para proporcionar información clave en el desarrollo de materiales magnéticos con aplicaciones innovadoras en la nanotecnología y la electrónica.