Espectro das ondas de spin lineares e não-lineares em multicamadas magnéticas anisotrópicas

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico

Apresentamos um estudo teórico sobre ondas de spin em diferentes regimes magnéticos, que se propagam em materiais cristalinos e super-redes ferromagnéticas e antiferromagnéticas. Nosso trabalho se concentra na descrição dos modos de superfície e volume das ondas de spin que se propagam em tais estruturas, através do emprego de técnicas de matriz-transferência, segunda quantização e funções de Green. Também apresentamos uma extensão de trabalhos anteriores, baseados somente no método matricial. O aspectro das ondas de spin no regime de troca (exchange) é estudado através da resolução da equação de movimento na representação de Heisemberg da mecânica quântica para operadores de spin. Técnicas matriciais são aplicadas para o estudo dos magnons no citado regime em materiais ferromagnéticos, antiferromagnéticos e que apresentam metamagnetismo. Nosso Hamiltoniano é composto de termos Zeeman, de troca, e quando se aplicar o caso, de anisotropias uniaxial e não-uniaxial. Uma componente não-uniaxial no Hamiltoniano produz complicações matemáticas na equação de movimento resultante. As matrizes de spin que seriam bloco0-diagonais apresentam termos na forma de blocos fora da diagonal neste caso. Os parâmetros físicos principais considerados são o spin médio S, o campo magnético externo Ho aplicado (que pode ter uma orientação arbitrária), a constante de acoplamento (no caso de regime de troca) e a função permeabilidade (no regime magnetostático). Também descrevemos o comportamento das ondas de spin em super-redes quasiperiódicas, apresentando os aspectros de dispersão no regime magnetostático. Definimos como construir tais estruturas a partir dos blocos constituintes não periódicos. Com o crescente desenvolvimento de métodos de crescimento de super-redes e sistenmas de multi-camadas, foi possível crescer tais estruturas, tais como GaAs-AlAa e Mo-V. Técnicas experimentais, incluindo espalhamento de raios-X e Raman, podem ser aplicadas para a verificação de nossos resultados. Finalmente, apresentamos possíveis extensões para nossa teoria, incluindo o estudo do comportamento fractal das soluções