Redes de skyrmiones en sistemas ferromagnéticos

S. OSORIO; D. C. CABRA; H. D. ROSALES; M. STURLA

La Plata

Congreso; VI Reunión Nacional de Sólidos 2015; 2015

Este trabajo estuvo centrado en la búsqueda de una fase de red de skyrmiones en un sistema bidimensional de espines. Se estudió el efecto del campo magnético externo en un modelo clásico de ferromagneto no-centrosimétrico. En este modelo la interacción de Dzyaloshinski-Moriya (DM) y el campo magnético son fundamentales para estabilizar una fase de red de skyrmiones. Los estudios analíticos, a temperatura nula, conducen a un diagrama de fases que revela una secuencia de estados fundamentales,fese helicoidal -> red de skyrmiones -> gas de skyrmiones -> fase Ferromagnética, conforme el campo crece. La red de skyrmiones consiste en un arreglo triangular de skyrmiones en la que el tamaño R de cada skyrmión está determinado por la magnitud de la interacción de DM (R = 1/D). En el gas de skyrmiones éstos se encuentran dispersos en un Background ferromagnético sin formar una estructura regular. Los campos críticos para las transiciones entre las fases está determinado por la constante de DM y la constante de intercambio J (Bc = D2/J). Estos análisis fueron complementados con simulaciones de Monte Carlo que confirman el esquema de fases incluso a temperatura no nula. Mediante estas simulaciones se predicen plateaux en las curvas de magnetización que son correctamente explicados en el marco de los estudios analíticos realizados. Los resultados encontrados se comparan satisfactoriamente conlos resultados reportados en trabajos experimentales y en publicaciones en las que se emplean técnicas numéricas.