The magnetic properties of materials are primarily dictated by its ion ordering which occurs
by means of electrostatic exchange interaction. Many other factors are also involved
such as the lattice geometry, non-magnetic ions, anisotropy, external fields, and so forth.
In this work, we investigate the ferromagnetic spin 1=2 Heisenberg model within the mean
field approximation as well as in the effective field framework in two distinct structures,
namely, the kagome and simple cubic lattices. For the kagome structure, we applied
the mean field approximation including Dzyaloshinkii-Moriya (DM) anisotropy and an
external field. Then, we worked out its phase diagram on the temperature-interaction manifold
and analyzed some fundamental thermodynamics properties such as magnetization
and magnetic susceptibility for varying (exchange interaction parameter), anisotropy
(DM), and temperature. For the simple cubic lattice, we rely on the effective-field approximation
by means of the differential operator technique. In this case, we assumed the
external field to follow a trimodal distribution and also added a term that accounts for
the bond distribution. We then explored the resulting behavior of the phase diagrams.
Our findings provide an accurate description of the magnetic behavior of real systems
featuring anisotropy and similar topologies. / O magnetismo exibido pelos materiais tem como um dos requisitos físicos o ordenamento
dos seus íons magnéticos que ocorre por meio de uma interação denominada de interação
de troca de origem eletrostática. Muitos outros fatores influenciam fortemente no
surgimento do magnetismo como a geometria da rede, presença de íons não magnéticos
no cristal, presença de anisotropia, fatores externos ao material, como campos aplicados
ao mesmo. Neste trabalho, obtivemos propriedades magnéticas do modelo de Heisenberg
ferromagnético de spin 1=2 nas aproximações de campo médio, e de campo efetivo via
operador diferencial em duas redes distintas: kagomé e cúbica simples. Para a rede tipo
kagomé, a aproximação utilizada foi a de campo médio e adicionamos os termos de anisotropia
de Dzyaloshinkii-Moriya (DM) e de campo externo. Nessa parte foi analisado o
diagrama de fases no plano Temperatura versus interação (DM) e o comportamento das
grandezas termodinâmicas como magnetização e susceptibilidade magnética sob a flutuação
dos parâmetros (definido como parâmetro de troca), do termo de anisotropia (DM)
e da temperatura. Para a rede cúbica simples, a abordagem foi realizada na aproximação
de campo efetivo por meio da técnica do operador diferencial. Nesse contexto, adicionamos
ao formalismo um termo de distribuição das ligações e uma distribuição trimodal
para o campo externo e estudamos os efeitos dessas distribuições nos diagramas de fases
temperatura versus campo externo e temperatura versus ligação. Com isso, obtivemos
resultados que podemos considerá-los como uma boa estimativa do comportamento magnético
de sistemas reais, ao quais possuem os tipos de redes considerados e que estão sob
a influência dos parâmetros anisotrópicos e das distribuições consideradas.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:ri.ufs.br:riufs/5270 |
| Date | 30 August 2016 |
| Creators | Santos Filho, Adelino dos |
| Contributors | Albuquerque, Douglas Ferreira de |
| Publisher | Universidade Federal de Sergipe, Pós-Graduação em Física, UFS, Brasil |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFS, instname:Universidade Federal de Sergipe, instacron:UFS |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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