EVIDENCIAS DE TRANSICIONES TIPO KOSTERLITZ-THOULESS EN EL MODELO DE ISING CON INTERACCIONES DIPOLARES

BAB, MARISA ALEJANDRA; G P SARACCO

La Plata

Congreso; XVIII Encuentro de Superficies y Materiales Nanoestructurados; 2018

Y-Tec

En las últimas décadas el estudiode películas magnéticas ultradelgadas ha atraído la atención de la comunidadcientífica tanto desde el punto vista teórico como por sus potencialaplicaciones tecnológicas. En términos teóricos, estos sistemas pueden serdescriptos por modelos simples que permiten comprender la relación entre lasinteracciones microscópicas (de corto y largo alcance) y las propiedadesmacroscópicas de los materiales magnéticos, como la existencia de patrones dedominio magnético observados experimentalmente. En este contexto, uno de losmodelos más simples y ampliamente estudiado que describe las principalespropiedades de los films magnéticos, en el límite de una fuerte anisotropía, esel modelo de Ising bidimensional con el interaccionesferromagnéticas de corto alcance y dipolares. La incorporación de interaccionesdipolares en el modelo introduce frustración en el sistema, rompiendo el ordenferromagnético, y llevando a un rico diagrama de fases que aún es objeto de unintenso en debate [1]. A bajas temperaturas las fases de equilibriocorresponden a una estructura de fajas cuyo ancho (h) depende del cocienteentre la constante de intercambio y la dipolar (d). A altas temperaturas se han predichodos escenarios posibles el primero corresponde a una transición hacia una fasetetragonal líquida (TL) y el segundo propone la existencia de una fase nemática (NM) intermedia entre las fases fajas deancho h y TL [2].Mediante simulaciones Monte Carloel primer escenario ha sido encontrado para valores de d en el intervalo 0,4403< d <2y el segundo para valores de d próximos a las líneas de transiciónentre las fases de bajas temperatura fajas h=2-h=3 y h=3-h=4 [3,4]. Sin embargolas limitaciones introducidas en las simulaciones, por la presencia deinteracciones dipolares, han llevado a controversias en los resultados,principalmente relacionadas al carácter de las transiciones y a la existenciadel segundo escenario. Recientemente hemos aplicado la técnica dinámica detiempos cortos [5] para estudiar la transiciones entre las fases h=1-TL [6], h=2-TL [7], la cual nos permitió alcanzar tamañosdel sistema mayores a los previamente estudiados en la bibliografía, determinarel orden de las transiciones y la existencia de puntos multicríticos. En este trabajo se aplica dicha técnicapara estudiar las transiciones entre las fases h-NM y NM-TL para aquellosvalores de d donde ha sido reportada la fase NM.  Seestimaron los puntos de transición de ambas casos, los cuales estuvieron enexcelente acuerdo con los reportados en la literatura. Posteriormente seextendieron los estudios a mayores valores de d en el intervalo 2.2<d< 3.4, correspondiente a las fases debaja temperatura h=3, h=4 y h=5, obteniendo resultados compatibles con laexistencia de la fase nemática en esta región del diagrama fases. Enrelación al carácter de la transición los resultados dan evidencias que sepodrían clasificar como del tipo Kosterlitz-Thouless, como ha sido sugerido recientementepara sistemas formadores de fajas [8]. [1] Fonseca, J. S., Rizzi,L. G., and Alves, N. A. (2012).  Phys.Rev. E, 86, 011103 1-7. [2]Abanov, A., et al. (1995). Phys. Rev. B., 51,1023-38.[3]Cannas, S. A, et al. (2006). Phys. Rev. B, 73, 184425 1-11.[4]Pighin, S. A. and Cannas, S. A. (2007). Phys.Rev. B, 75, 224433 1-9.[5]  Albano, E. V, et al., (2011). Rep. Prog.Phys., 74, 026501 1-28.[6]Horowitz, C. M., et al. (1015). Phys.Rev. E.92, 042127 1-8.[7]Bab, M. A., et al. (2016) Phys. Rev. E, 94 , 42104 1-8.[8]Mendoza-Coto A., Stariolo, D. A, and Nicolao, L. (2015). Phys.Rev. Lett. 114, 116101 1-5.