Modelado de películas magnéticas fuertemente anisotrópicas acopladas ferromagnéticamente

Abstract

Las propiedades de un sistema magnético cambian notablemente cuando una o más de sus dimensiones es de escala nanométrica. El estudio de este tipo de sistemas ha despertado gran interés por sus potenciales aplicaciones tecnológicas y ha sido impulsado recientemente por el avance de las técnicas de formación de estructuras nanométricas.En este trabajo se estudió el comportamiento de un sistema multicapa consistente en dos pelı́culas magnéticas ultradelgadas, acopladas, separadas por una capa no magnética. Estas pelı́culas se caracterizaron por poseer una fuerte anisotropı́a perpendicular al plano de lasmismas. Se modelaron dichas pelı́culas como redes cuadradas discretas con espines clásicos tipo Ising y se consideraron interacciones de intercambio a primeros vecinos e interacciones dipolares entre espines de una misma capa, ası́ como interacciones de intercambio entre capas. Es conocido que la competencia entre interacciones de intercambio y dipolares produce frustración, generando variadas estructuras de dominios y ricos diagramas de fases.En este trabajo se buscó caracterizar las transiciones de fase para determinados valores de las constantes de intercambio, dipolar y de acoplamiento entre pelı́culas. Para esto, se analizó el grado de acoplamiento entre las mismas, las estructuras emergentes y las transiciones de fase, en función de las interacciones y la temperatura.El estudio del sistema se realizó mediante simulaciones Monte Carlo, utilizando para la caracterización de las transiciones de fase el escaleo dinámico en el régimen de tiempos cortos del parámetro de orden del sistema y sus momentos. Con este mismo fin se incorporó además el análisis de tiempo de relajación fuera del equilibrio del parámetro de orden.A partir de los resultados obtenidos fue posible determinar las temperaturas y el tipo de transición, ası́ como los exponentes crı́ticos en el caso de las transiciones continuas.