Estudio del campo dipolar y la temperatura de bloqueo de un sistema de nanopartículas magnéticas monodominio inmersas en una matriz no-magnética

K. A. TAPIA VILLARROEL; G. P. SARACCO; M. A. BAB

Congreso; XVIII Taller Regional de Física Estadística y Aplicaciones a la Materia Condensada; 2021

En este trabajo se estudia el comportamiento fuera de equilibrio de un sistema de partículas magnéticas monodispersas, inmersas en una matriz no magnética que les impide rotar físicamente,y cuyo tamaño nanométrico asegura la estructura monodominio. Para esto, se utilizó el modelo de Stoner Wolhfarth incluyendo interacciones dipolares y fluctuaciones térmicas. Los ciclos de histéresis fueron obtenidos mediante simulaciones Monte Carlo para valores fijos del ángulo entre el eje de anisotropía y el campo magnético externo, $phi$. A partir de estos, se obtuvieron la magnetización remanente $M_r$ y el campo coercitivo $H_c$ para un amplio intervalo de valores de $phi$, densidades de partículas $delta$ y temperaturas. Además, se obtuvo el campo dipolar promedio y se encontró que presenta un desfasaje con respecto ala componente de la magnetización a lo largo de la dirección del campo magnético externo. Este desfasaje estaría relacionado con los apartamientos observados en los valores de campo coercitivo en relación con modelo no-interactuante de Stoner Wolhfarth, así como con las mayores temperaturas a las que se observa el estado superparamagnético. Se obtuvieron la dependencia de $H_c$ con$phi$ y con la temperatura para distintas densidades. Para la dependencia con la temperatura se propuso una relación que permitió obtener una estimación de la temperatura de bloqueo, $T_B$. Se determinó que $T_B$ decae con $phi$,y aumenta con $delta$ lo cual se interpreta como un incremento en la intensidad de las interacciones dipolares al aumentar la densidad de partículas.