Impurezas magnéticas en sistemas de baja dimensión

VILLARREAL, JULIÁN; ARDENGHI, J.S.

Bahía Blanca

Congreso; 108° Reunión Anual de Física 2023; 2023

Ifisur

En este trabajo se muestran los resultados obtenidos al aplicar métodos teóricos al comportamiento magnético de metales de transición adsorbidos sobre sistemas de baja dimensión, como grafeno o siliceno con el fin de determinar la formación de momentos magnéticos locales y su posible manipulación por medio de campos eléctricos externos, con potenciales aplicaciones a procesos de interés tecnológico en nanoelectrónica, espintrónica y baterías. Se estudió una monocapa de siliceno en la que se encuentra adsorbida una impureza magnética en un sitio top o en un sitio hollow, en interacción con un campo eléctrico externo aplicado de manera perpendicular al material. Trabajando en el formalismo de la segunda cuantización, se aplicó el modelo de tight binding (enlace fuerte) a una monocapa de siliceno prístino y se consideró el acoplamiento espín-órbita, de particular relevancia en siliceno (3.9 meV) en comparación con grafeno (10-3 meV). También se tuvo en cuenta la repulsión electrostática de los electrones en la impureza a través de un parámetro de Hubbard y se utilizó la aproximación de campo medio. Se buscó calcular la magnetización como una diferencia entre los números de ocupación de cada espín en la impureza, para lo cual se determinó la densidad de estados enla impureza mediante el cálculo de la función de Green a partir del Hamiltoniano total del sistema. Se encontraron ecuaciones autoconsistentes para los números de ocupación, que se resolvieron numéricamente con el software Mathematica.Los resultados encontrados permitieron describir las fases magnéticas y los bordes donde ocurre la transición en función del parámetro de Hubbard, el nivel de Fermi y la energía de hibridización. A su vez, se demostró que la aplicación de un campo eléctrico uniforme y constante perpendicular al plano de siliceno permite deformar los contornos de fase magnética-no magnética, logrando que el momento magnético local sea más robusto ante alteraciones en los demás parámetros.