Caracterización del diagrama de fases en películas magnéticas: efectos de la interacción de intercambio - Pagliaro, Paula Silvina (2025)
Las películas magnéticas son materiales magnéticos con una de sus dimensiones de escala nanométrica. En estos sistemas las anisotropías y valores de intercambio cambian respecto de sus valores bulk, dando lugar a propiedades únicas. En estructuras multicapa, emergen nuevos comportamientos debido a la interacción interfacial, acoplamiento entre capas, entre otros. Actualmente las películas magnéticas delgadas se utilizan ampliamente en tecnologías de almacenamiento de datos, sensores, dispositivos de espintrónica y biomedicina, pero el estudio de estos sistemas es en sí mismo de gran interés teórico. En este trabajo abordaremos el modelado de una película magnética ferromagnética y su estudio mediante simulaciones Monte Carlo, con el objetivo de caracterizar su diagrama de fases. El modelo consiste en una red bidimensional de espines clásicos de Heisenberg, cuyo Hamiltoniano incluye términos de anisotropía, interacciones de intercambio y dipolares. A bajas temperaturas (T) la interacción dipolar, de largo alcance, en competencia con la interacción de intercambio introduce frustración al sistema, dando lugar a una fase caracterizada por dominios tipo franjas alternadas (SO), perpendiculares al plano de la película. Además, a bajos valores de la constante de anisotropía relativos a la constante dipolar (n), estabiliza una fase ferromagnética planar (FM). La relación entre la constante de intercambio y dipolar, , determina el ancho (h) de las franjas en la fase SO, y también puede generar una fase intermedia nemática (NM). A altas T predomina el desorden térmico, observándose una fase paramagnética (PM).