Influencia de las interacciones dipolares en el comportamiento de nanopartículas magnéticas

K. A. TAPIA VILLARROEL; G P SARACCO; BAB, MARISA ALEJANDRA

Mar del Plata

Congreso; XVI Congrego Regional de Física Estadística y Aplicaciones a la Materia Condensada.; 2018

p { margin-bottom: 0.25cm; line-height: 120%; }Los sistemas de nanopartículas magnéticas inmersas en matrices nomagnéticas son objeto de una intensa investigación tanto experimental como teórica, en parte debida a sus aplicaciones en dispositivos electrónicos, biomedicina, saneamiento de aguas, etc.Más allá de las aplicaciones tecnológicas, el fenómeno superparamagnético que exhiben, como consecuencia de que su tamaño lleva a que la relajación tenga lugar por rotación coherente de dominios, reviste un importante interés teórico. Sin embargo,debido a que su comportamiento magnético está fuertemente influenciado, tanto por parámetros intrínsecos (ej. estructura cristalina, tamaño, forma, medio en que se encuentran, interacciones) como por parámetros extrínsecos(tiempo de medida y el campo magnético aplicado), se dificulta establecer modelos teóricos solubles analíticamente. De esta forma, cobran interés las simulaciones Monte Carlo, ya que permiten estudiar modelos microscópicos controlando en forma precisa los parámetros físicos relevantes. En este trabajo estudiamos sistemáticamente un modelo simplificado tridimensional,donde se consideran nanopartículas magnéticas monodominio, den volumen V, magnetización de saturación MS y momento magnético de magnitud (mui=MSV);caracterizadas por una anisotropía uniaxial y dispersas al azaren una matriz no magnética cúbica que les impide rotar físicamente.Esto último establece que el mecanismo de relajación corresponda ala relajación de Neel. El modelo incluye además, interacciones dipolares entre partículas y fluctuaciones térmicas. Con el objetivo de caracterizar los efectos de la interacciones dipolares se simularon los ciclos de histéresis para sistemas de nanopartículas esféricas de Fe con diámetro=7,5nm, K=4,5x104J=m,y MS=1,7x106A=m.Se midió la componente de la magnetización en la dirección del campo magnético para distintas temperaturas, densidades de partículas y orientaciones relativas entre el campo magnético y el eje de anisotropía, incluyendo el caso de orientación al azar. Como condición para definir los tiempos de simulación se considero que el comportamiento magnético del modelo deber ser consistente con el modelo de Stoner-Wohlfarth para el caso limite de bajas densidades.Los resultantes campos coercitivos y magnetizaciones de saturación del sistema serán comparados con aquellos obtenidos para el modelo no interactuante basado en el modelo de Stoner-Wohlfarth con fluctuaciones térmicas. De este modo, se discutirán las desviaciones introducidas por las interacciones dipolares tanto respecto a los resultados de simulaciones como a predicciones analíticas.