Transiciones de fase no convencionales en sistemas fuertemente correlacionados

Autores
Osorio, Santiago Antonio
Año de publicación
2020
Idioma
español castellano
Tipo de recurso
tesis doctoral
Estado
versión aceptada
Colaborador/a o director/a de tesis
Cabra, Daniel Carlos
Rosales, Héctor Diego
Descripción
La presente tesis está dedicada al estudio de redes de skyrmiones en sistemas bidimensionales de espines incluyendo el efecto de campos magnéticos externos en modelos clásicos ferromagnéticos y antiferromagnéticos no-centrosimétricos. En primer lugar estudiamos el caso ferromagnético incluyendo la interacción de Dzyaloshinski-Moriya y el campo magnético que resultan ser fundamentales para estabilizar una fase de red de skyrmiones. Los estudios analíticos, a temperatura nula, conducen a un diagrama de fases que revela una secuencia de estados fundamentales: fase helicoidal → red de skyrmiones → fase ferromagnética, conforme el campo magnético aumenta. Estos análisis fueron complementados con simulaciones numéricas de Monte Carlo que confirman el esquema de fases incluso a temperatura no nula. Mediante estas simulaciones se predicen plateaux en las curvas de magnetización que son correctamente explicadas en el marco de los estudios analíticos realizados. En segundo lugar se estudiaron las condiciones bajo las cuales las redes de skyrmiones pueden ser estabilizadas en sistemas antiferromagnéticos. En este sentido esta tesis demuestra que la frustración tiene un rol fundamental en la estabilidad de skyrmiones en sistemas antiferromagnéticos. Se observó que las redes de skyrmiones no pueden ser un estado termodinámicamente estable en una red antiferromagnética cuadrada pero si pueden serlo en la red triangular. La textura magnética que emerge en este último sistema es novedosa al estar formada por tres redes de skyrmiones interpenetradas. Finalmente investigamos la conexión topológica entre las redes de skyrmiones en la red antiferromagnética triangular y la presencia de pares de vórtices ℤ2. Encontramos una conexión directa entre ambos objetos y demostramos la posibilidad de manipular los vórtices ℤ2 por medio de una interación de Dzyaloshinskii-Moriya anisotrópica sin afectar a la estabilidad de la estructura de red de skyrmiones subyacente en el sistema.
Doctor en Ciencias Exactas, área Física
Universidad Nacional de La Plata
Facultad de Ciencias Exactas
Materia
Física
Skyrmiones
Sistemas magnéticos
Topología
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/
Repositorio
SEDICI (UNLP)
Institución
Universidad Nacional de La Plata
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