Estudio Monte Carlo del comportamiento de nanopartículas magnéticas: Efectos del camp o externo y la temperatura.

KELIN TAPIA VILLARROEL; BAB, MARISA ALEJANDRA; G P SARACCO

Mar del Plata

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

Universidad Nacional de La Plata

p { margin-bottom: 0.25cm; line-height: 120%; }Los sistemas de nanopartículas magnéticas inmersas en matrices poliméricas o semiconductoras son objeto de una intensa investigación en nuestros días, gran parte centrada en la emergencia de un comportamiento superparamagnético. El superparamagnetismo es un fenómeno observado cuando el tamaño de las partículas magnéticas es reducido a escala nanométrica y estas se comportan como un monodominio, es decir, los procesos de relajación se producen por rotación coherente de dominios.Actualmente estos sistemas presentan una gran variedad de potenciales aplicacionesque van desde dispositivos de almacenaje de informaciónespintrónica a biomedicina. En el último caso, se utilizan para eldiagnóstico y el tratamiento de enfermedades mediante el transportey la liberación controlada de fármacos. Una de las magnitudes quecaracterizan el comportamiento de un sistema es la temperatura debloqueo (TB), por encimade la cual se observa un comportamiento superamagnético, mientrasque por debajo el sistema se encuentra bloqueado. La TBno solo depende de las propiedades intrínsecas del sistema denanopartículas, sino que además de las condiciones experimentales,como el tiempo de medición y el campo aplicado. Debido a estadependencia y a la gran dispersión en los datos experimentales, losestudios analíticos se complejizan, resultando de interés estudiarmodelos simplicados mediante simulaciones Monte Carlo. Este estudiopermite tener uncontrol preciso de los parámetros físicos relevantes develando losmecanismos involucrados. El modelo más simple para estudiar elcomportamiento de nanopartículas magnéticas es el modelo deStoner-Wohlfarth (SW). Este modelo considera partículas con el mismo momento magnético y con anisotropía uniaxial, impedidas de rotar,es decir que la relajación del sistema se da por la inversión de su momento magnético a través de la barrera de energía denida por la anisotropía uniaxial y el campo externo. El hamiltoniano del modeloSW, además del término Zeeman de interacción con el campo externo,incluye la energía de anisotropía. En este trabajo hemosimplementado el modelo SW en tres dimensiones e incluidofluctuaciones térmicas para obtener la dependencia de lamagnetización con el campo externo a diferentes temperaturas, y lascurvas ZFC-FC. Se simularon sistemas con distinto ángulo entre elcampo magnético externo y el eje de anisotropía, el cual se mantuvo constante a lo largo de la simulación. Se estudio además el caso deuna distribución al azar del ángulo para cada partícula. Los resultados nos permitieron determinar la dependencia del campo coercitivo con temperatura para diferentes ángulos y a partir deesto las temperaturas de bloqueo correspondientes. Además, hemosobtenido la dependencia del campo coercitivo con y la hemos comparadocon los resultados predichos analíticamente para el caso de ángulo cero.