Comportamento Dinâmico de Skyrmions em Materiais Magnéticos Interagindo com Defeitos Anisotrópicos

• Processo: 23/17545-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Mestrado
• Data de Início da vigência: 11 de junho de 2024
• Data de Término da vigência: 10 de dezembro de 2024
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Pablo Antonio Venegas Urenda
• Beneficiário: José Carlos Bellizotti Souza
• Supervisor: Charles Reichhardt
• Instituição Sede: Faculdade de Ciências (FC). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Bauru. Bauru , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Los Alamos National Laboratory, Estados Unidos
• Vinculado à bolsa: 22/14053-8 - Estudo do Comportamento de Skrymions em Materiais Magnéticos na Presença de Defeitos, BP.MS
• Assunto(s): Defeitos Magnetismo
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: defects | Magnetic Materials | Magnetic Textures | magnetism | Skyrmions | Spintronics | Magnetismo

Resumo

Skyrmions são quasi-partículas magnéticas caracterizadas por uma carga topológica. Os momentos magnéticos que compõem o skyrmion envolvem a esfera unitária, apontando em todas as direções. O movimento dos skyrmions pode ser obtido através de gradientes térmicos, gradientes de campos magnéticos, spin waves e aplicação de corrente de spins polarizados. A densidade de corrente aplicada é de 4 a 5 ordens de grandeza menor quando comparada com a densidade de corrente necessária para dar início ao movimento das paredes de domínio. O tamanho dos skyrmions é reduzido, com o menor tamanho reportado até o momento de 0.53nm em Pd/Fe/Ir com muita estabilidade devido a sua proteção topológica. O material mais comum quando trabalhando com skyrmions é o MnSi, o qual estabiliza skyrmions com 18nm em baixas temperaturas. Essas propriedades dos skyrmions os torna excelentes candidatos para aplicações em spintrônica, uma vez que tanto o custo energético quanto o seu tamanho são reduzidos quando comparados com outras alternativas, tais como as paredes de domínio. No entanto, para aplicar skyrmions em spintrônica, o movimento dos skyrmions deve ser precisamente controlado. Portanto, um bom entendimento do comportamento dinâmico de skyrmions quando interagindo com defeitos anisotrópicos e interface de materiais, tais como deformação, aniquilação e criação de skyrmions, é essencial para aplicações tecnológicas. Neste projeto, usando o modelo atomístico para simular o momento magnético de átomos individuais, nós iremos investigar o comportamento dinâmico de diferentes tipos de skyrmions e outras texturas magnéticas, tais como os mérons, quando interagem com defeitos anisotrópicos e interfaces de materiais, na presença de uma corrente de spins polarizados.

Publicações científicas

(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)

SOUZA, J. C. BELLIZOTTI; VIZARIM, N. P.; REICHHARDT, C. J. O.; REICHHARDT, C.; VENEGAS, P. A.. Reversible to irreversible transitions for ac driven skyrmions on periodic substrates. NEW JOURNAL OF PHYSICS, v. 26, n. 11, p. 12-pg., 2024-11-01. (23/17545-1, 21/04655-8)