First-principles study of the electronic structure and dynamical electronic excitations of strong spin-orbit metal Pb: bulk, surface and nanosized films

En la presente tesis se ha realizado el estudio de primeros principios (esto es, sinhacer uso de parámetros ajustables) de la estructura electrónica y la dinámica deexcitaciones electrónicas en plomo, tanto en volumen como en superficie y en formade películas de espesor nanométrico. Al presentar el plomo un número atómico alto(82), deben tenerse en cuenta los efectos relativistas. Con este fin, el doctorando haimplementado el acoplo espín-órbita en los códigos computacionales que hanrepresentado la principal herramienta de trabajo.En volumen, se han encontrado fuertes efectos relativistas asi como de lalocalización de los electrones, tanto en la respuesta dieléctrica (excitacioneselectrónicas colectivas) como en el tiempo de vida de electrones excitados. Lacomparación de nuestros resultados con medidas experimentales ha ayudado aprofundizar en dichos efectos.En el estudio de las películas a escala nanométrica se han hallado fuertes efectoscuánticos debido al confinamiento de los estados electrónicos. Dichos efectos semanifiestan tanto en el estado fundamental (en acuerdo con estudiosexperimentales), como en la respuesta dieléctrica a través de la aparición y dinámicade plasmones de diversas características. Los efectos relativistas, a pesar de no serimportantes en la estructura electrónica de las películas, son los responsables de ladesaparación del plasmón de baja energía en nuestros resultados.

Manipulation of domain wall dynamics in amorphous microwires through the magnetoelastic anisotropy

We studied the effect of magnetoelastic anisotropy on domain wall (DW) dynamics and remagnetization process of magnetically bistable Fe-Co-rich microwires with metallic nucleus diameters (from 1.4 to 22 mu m). We manipulated the magnetoelastic anisotropy applying the tensile stresses and changing the magnetostriction constant and strength of the internal stresses. Microwires of the same composition of metallic nucleus but with different geometries exhibit different magnetic field dependence of DW velocity with different slopes. Application of stresses resulted in decrease of the DW velocity, v, and DW mobility, S. Quite fast DW propagation (v until 2,500 m/s at H about 30 A/m) has been observed in low magnetostrictive magnetically bistable Co56Fe8Ni10Si10B16 microwires. Consequently, we observed certain correlation between the magnetoelastic energy and DW dynamics in microwires: decreasing the magnetoelastic energy, K (me), DW velocity increases.