Configurações magnéticas colineares e não-colineares em currais de Fe, Cr e Mn sobre a Pt (111)

Neste trabalho investigamos as propriedades magnéticas de currais de Fe, Cr e Mn adsorvidos sobre a superfície de Pt(111) utilizando o método RS-LMTO-ASA (Real Space Linear Muffin Tin Orbital - Atomic Sphere Approximation), o qual é um método de primeiros princípios baseado na Teoria do Funcional da Densidade (DFT-Density Functional Theory), que permite o cálculo de estruturas magnéticas não-colineares. Obtivemos que os átomos de Fe apresentam momentos magnéticos elevados, da ordem de 3.5µB /átomo, e têm uma interação de troca entre primeiros vizinhos forte e ferro-magnética. Isto leva a um arranjo magnético colinear no curral. Para os currais de Mn e Cr encontramos que estes possuem elevado momento magnético, da ordem de 4.51µB /átomo e 4.15µB /átomo, respectivamente, e interações de troca entre primeiros vizinhos antiferro-magnéticas. Isto conduz a arranjos magnéticos colineares em currais simples, assim como interessantes ordenamentos não-colineares, tais como estruturas tipo vértice (skyrmions), para os currais com uma geometria particular onde o antiferromagnetismo se apresenta frustado.

ABSTRACT: In this study, we investigated the magnetic properties of Fe, Cr and Mn corrals adsorbed on a Pt (111) surface using the first principle RS-LMTO-ASA (Real Space Linear Muffin Tin Orbital – Atomic Sphere Approximation) method, which is based on the Density Functional Theory (DFT), which allows for non-collinear magnetic ordering. We obtained that the Fe atoms posses a large magnetic moment, of the order of 3.5µB / atom, and have a strong ferromagnetic exchange interaction between nearest neighbors. This leads to collinear magnetic arrangements in the corral. For Mn and Cr corrals on Pt (111) we find that the Mn and Cr present large magnetic moments, of the order of 4.51µB / atom and 4.15µB / atom respectively, and have antiferromagnetic interatomic exchange interactions between first neighbor. This leads to collinear magnetic arragements in simple corrals, as well as novel non-collinear ordering, as vortex-like structures (skyrmions), for the case of corrals with particular geometry where antiferromagnetism becomes frustrated.