Dissertação
Análise da estabilidade de skyrmions em filme antiferromagnético (KMnF3/P t) contendo impurezas magnéticas
Autor
Assis, Henrique Santiago de
Institución
Resumen
Magnetic skyrmions had their theoretical forecast in 1989, being described as a quasiparticle that presents interesting properties, which make them promising for applications in
spintronics. This is due to the fact that it isn’t easily annihilated by agitation, temperature
variation, eletric field or external magnetic. Among the skyrmions, we have the antiferromagnetic skyrmions, which drafts because they don’t present a skyrmion Hall Effect in their
movement and it’s possible to control their dynamics through a polarized spin current,
where they reach high speeds without any deformation in their structure. Therefore,
we performed micromagnetic computational simulations to investigate the behavior of
an antiferromagnetic skyrmion stabilized in a bilayer formed by potassium manganese
trifluoride material on platinum KMnF3/P t. The software used to obtain the results was
developed by the research group itself. First, we study its stability and behavior, varying
certain magnetic parameters of the material we focus on, in the following interactions:
Dzyaloshinskii-Moriya (DM), stiffness exchange (A) and the saturation magnetization
(MS). With the result of the simulations, a nanotracks was modeled where variation of its
magnetic properties occurs locally, we also varied its area and investigated the response of
the skyrmion to these modifications. In this way, we observe not only skyrmion fixation,
but also dispersion for certain adjustments. Finally, we showed that the efficiency of a
skyrmion trap is directly linked to the choice of magnetic defect properties and its area. Skyrmions magnéticos tiveram sua previsão teórica em 1989, sendo descrita como uma
quase-partícula que apresenta propriedades interessantes, que os tornam promissores para
aplicações em spintrônica. Isso é devido ao fato de não ser aniquilado facilmente por
agitação, variação de temperatura, campo elétrico ou magnético externo. Dentre os
skyrmions, temos os skyrmions antiferromagnéticos onde destacam por não apresentarem
Efeito Hall de skyrmion em seu movimento e sendo possível controlar sua dinâmica através
de uma corrente de spin polarizada, onde alcançam altas velocidades sem ocorrer nenhuma deformação em sua estrutura. Diante disso, realizamos simulações computacionais
micromagnéticas para investigar o comportamento de um skyrmion antiferromagnético
estabilizado em uma bicamada formada por material trifluoreto de potássio manganês
sobre platina KMnF3/P t. O software utilizado para obter os resultados foi desenvolvido pelo próprio grupo de pesquisa. Preliminarmente, estudamos sua estabilidade e
seu comportamento variando determinados parâmetros magnéticos do material, no qual
focamos nas seguintes interações: Dzyaloshinskii-Moriya (DM), rigidez de troca (A) e a
magnetização de saturação (MS). Com o resultado das simulações, foi modelado uma
nanofita onde ocorre variação de suas propriedades magnéticas localmente, como também
variamos sua área e investigamos a resposta do skyrmion a estas modificações. Desta
forma, observamos não apenas a fixação do skyrmion, mas também a dispersão para
determinados ajustes. E por fim, mostramos que a eficiência de uma armadilha para o
skyrmion está ligada diretamente a escolha das propriedades do defeito magnético e de
sua área. CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior