Modelo de Heisenberg bidimensional con anisotropía uniaxial e interacciones dipolares: caracterización del diagrama de fases

P. S. PAGLIARO; G. P. SARACCO; M. A. BAB

Congreso; TREFEMAC 2024; 2024

UNS

En este trabajo se estudió una película ferromagnética con anisotropìa perpendicular, mediante simulaciones Monte Carlo, modelando la misma mediante una red bidimensional de espines clásicos de Heisenberg, con anisotropía uniaxial e interacciones dipolares. El diagrama de fases del sistema a campo externo nulo presenta una rica fenomenología que incluye a bajas temperaturas (T) fases caracterizadas por dominios tipo franjas alternadas (SO), orientadas en forma perpendicular al plano de la película, o bien una fase ferromagnética planar (FM), dependiendo de los valores de anisotropía relativos a la constante dipolar ($\eta$) del sistema. Mientras que a altas temperaturas se observa una fase paramagnética (PM). El ancho (h) de las franjas en la fase SO varía con la relación entre la constante de intercambio (J) y dipolar (g), $\delta$=J/g. En este trabajo se consideró un valor fijo $\delta$ = 1 que corresponde a ancho de franjas h=1. Para este valor de $\delta$, las transiciones de fase en el diagrama $\eta$-T en gran parte han sido determinadas. En particular la línea de transiciones de reorientación SO-FM ha sido reportada de primer orden, sin embargo aún existe controversia en cuanto a la pendiente d$\eta$/dT. Por su parte, las líneas de transiciones entre las fases FM-PM y SO-PM son de segundo orden pero su comportamiento crítico no ha sido caracterizado. Para nuestros estudios se definieron parámetros de orden apropiados con el fin de determinar las líneas de transición de fase y se analizó la evolución dinámica de dichos parámetros y sus momentos en el régimen de tiempos cortos. Para considerar los efectos de tamaño finito, debido al corte en las interacciones dipolares, se aplicaron condiciones de contorno periódicas utilizando sumas de Ewald. Centramos la atención en las transiciones SO-PM y SO-FM. Para la determinación de los exponentes críticos de la transición SO-PM para valores selectos de las constantes $\eta$ y $\delta$ se obtuvo la evolución dinámica variando T. Por otra parte, las transiciones de primer orden SO-FM se estudiaron a valores fijos de T, usando como parámetro de control a $\eta$, obteniéndose en este caso los puntos espinodales.