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Comportamento dinâmico de skyrmions sob influência de arranjos periódicos de centros de aprisionamento em filmes finos infinitos de materiais magnéticos quirais

Processo: 18/13198-7
Modalidade de apoio:Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
Vigência (Início): 17 de junho de 2019
Vigência (Término): 16 de junho de 2020
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
Pesquisador responsável:Pablo Antonio Venegas Urenda
Beneficiário:Nicolas Porto Vizarim
Supervisor: Charles Reichhardt
Instituição Sede: Faculdade de Ciências (FC). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Bauru. Bauru , SP, Brasil
Local de pesquisa: Los Alamos National Laboratory, Estados Unidos  
Vinculado à bolsa:17/20976-3 - Comportamento dinâmico de skyrmions sob influência de arranjos periódicos de centros de aprisionamento em filmes finos infinitos de materiais magnéticos quirais, BP.DR
Assunto(s):Física de partículas   Filmes finos   Quasipartículas   Materiais magnéticos
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Dinâmica de skyrmions | filmes magnéticos quirais | pinning periódico | Skyrmions

Resumo

Os skyrmions magnéticos correspondem a uma distribuição de spin apontando em todas as direções ao redor de uma esfera, e estão presentes em materiais ferromagnéticos, cristais líquidos, condensados de Bose-Einstein e outros. Recentemente, também foram observados skyrmions magnéticos em ímãs quirais. Nesses materiais, os skyrmions formam uma estrutura semelhante a de um vórtice e se organizam em uma rede triangular regular devido à interação repulsiva entre eles. Uma das principais características de um skyrmion é sua capacidade de se mover devido à aplicação de uma corrente externa de spins polarizados. Esta é uma característica muito promissora para aplicações em spintrônica, já que os skyrmions podem ser manipulados com baixo custo de energia. Assim, entender a dinâmica do skyrmion e controlar seu movimento nesses materiais é crucial para futuras aplicações tecnológicas. Neste projeto de pesquisa, simularemos a dinâmica de skyrmions em magnetos quirais 2D sob influência de arranjos periódicos de centros de pinning com temperatura nula. Para este propósito, vamos simular usando diferentes arranjos periódicos, tais como: quadrado, triangular, Kagomé e Honeycomb, e vamos variar o campo magnético aplicado a fim de controlar a densidade de skyrmions no interior da amostra. Também verificamos se os efeitos de comensurabilidade influenciam os regimes dinâmicos e forças de depinning. Este estágio é uma ótima oportunidade para aprender mais sobre a dinâmica do skyrmions e também sobre métodos computacionais eficientes para aprimorar e agilizar nossas simulações. (AU)

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Publicações científicas (6)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
VIZARIM, N. P.; REICHHARDT, C.; VENEGAS, P. A.; REICHHARDT, C. J. O.. Shapiro steps and nonlinear skyrmion Hall angles for dc and ac driven skyrmions on a two-dimensional periodic substrate. Physical Review B, v. 102, n. 10, . (18/13198-7)
VIZARIM, N. P.; REICHHARDT, C. J. O.; VENEGAS, P. A.; REICHHARDT, C.. Skyrmion pinball and directed motion on obstacle arrays. JOURNAL OF PHYSICS COMMUNICATIONS, v. 4, n. 8, . (18/13198-7)
VIZARIM, N. P.; REICHHARDT, C.; VENEGAS, P. A.; REICHHARDT, C. J. O.. Shapiro steps and nonlinear skyrmion Hall angles for dc and ac driven skyrmions on a two-dimensional periodic substrate. PHYSICAL REVIEW B, v. 102, n. 10, p. 13-pg., . (18/13198-7)
VIZARIM, N. P.; REICHHARDT, C.; REICHHARDT, C. J. O.; VENEGAS, P. A.. Skyrmion dynamics and topological sorting on periodic obstacle arrays. NEW JOURNAL OF PHYSICS, v. 22, n. 5, . (18/13198-7)
VIZARIM, NICOLAS P.; REICHHARDT, CYNTHIA J. O.; VENEGAS, PABLO A.; REICHHARDT, CHARLES. Skyrmion dynamics and transverse mobility: skyrmion Hall angle reversal on 2D periodic substrates with dc and biharmonic ac drives. European Physical Journal B, v. 93, n. 6, . (18/13198-7)
VIZARIM, N. P.; REICHHARDT, C.; VENEGAS, P. A.; REICHHARDT, C. J. O.. Guided skyrmion motion along pinning array interfaces. Journal of Magnetism and Magnetic Materials, v. 528, . (18/13198-7)

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