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Previous issue date: 2015-07-31 / CAPES / Neste trabalho utilizamos a simulação micromagnética para o estudo dos efeitos de interações
dipolares em arranjos de nanofios de níquel. Especificamente, utilizamos o Nmag como
ferramenta de cálculo, que é baseado no método dos elementos finitos para resolver as equações
micromagnéticas. Para o estudo, arranjos hexagonais de fios policristalinos foram construídos
à base de cadeias de elipsoides. As dimensões de cada elipsoide foram fixadas em 30 nm de
semieixo transversal à cadeia e 60 nm ao longo do eixo da cadeia. Cada amostra está formada
por um total de 10 10 cadeias de estes elipsoides e formam uma matriz com ordenamento
hexagonal. O tamanho da matriz foi otimizado ao tempo de cálculo. Num primeiro estudo
analisamos os efeitos do comprimento dos fios (cadeias de elipsoides). Para definir o tamanho
dos fios tomamos cadeias compostos por 1 até 4 elipsoides para um comprimento máximo de
240 nm. Um outro estudo compreende os efeitos da distância entre os fios. Para isso estudamos
arranjos cuja distância de eixo a eixo da cadeia adota valores de 70 nm, 65 nm, 60 nm, 55 nm,
50 nm, 45 nm, 40 nm e 35 nm. Todo o estudo foi feito sobre a base do comportamento da curva
de histerese em função do ângulo do campo aplicado. Depois de calculadas as curvas foram
extraídos os valores do campo coercitivo e a remanência, com a finalidade de verificar a sua
dependência angular. Entre os resultados mais significativos, temos a variação acentuada da
derivado das curvas estudadas. O motivo principal é o aumento da energia dipolar à medida que
número de elipsoides aumenta na cadeia. A remanência também apresenta mudanças drásticas
que explicam o porque das tantas divergências reportadas na literatura, para fios que supostamente
são longos. No estudo, nos preocupamos inicialmente na escolha do método de cálculo
e também trabalhamos na otimização do tamanho de célula na discretização dos fios. Para isso
analisamos os cálculos utilizando o OOMMF (método de diferenças finitas) que permitem o
cálculo para células de 4 nm e 2 nm. O cálculo com 2 nm resultou ser bem demorado, motivo
pelo qual escolhemos a de 4 nm. Logo depois, para comparar com o método de elementos
finitos, utilizamos Nmag. Com este simulador fizemos os cálculos para tamanho de célula diferentes
a fim de otimizar o tempo. Os resultados com OOMMF e Nmag foram comparados e
depois de algumas analises observamos que Nmag seria a melhor escolha. Sendo assim a maior
parte dos resultados apresentados aqui são obtidos por elementos finitos. / In this work we used the micromagnetic simulation to study the effects of dipolar interactions
in nickel nanowires arrays. Specifically, we use the Nmag as calculation tool, which is
based on the finite element method to solve the micromagnetics equations. For this study, hexagonal
arrays of polycrystalline wires were constructed by ellipsoids chains. The dimensions
of each ellipsoid was fixed with transversal minor axis of 30 nm and major axis along the chain
of 60 nm. Each sample is formed by a total of 10 10 chains of these ellipsoids and form a
hexagonal array. The array size is optimized to the calculations time. We change wire lengths
and study their effects (ellipsoids chains). To set the size of the wire, chains formed by 1 to
4 ellipsoids were used to a maximum length of 240 nm. We analized the effects of distance
between wires. For this, we make arrangements that change the axis to axis distance of the
chain takings values of 70 nm, 65 nm, 60 nm, 55 nm, 50 nm, 45 nm, 40 nm and 35 nm. The
results were analyzed compared with the hysteresis curve behavior as a function of the applied
field angle. Then we used this curves to obtain the coercive field and remanence, in order to verify
their angular dependence. Among the most significant results, we have the sharp variation
of the derivative of the studied curves. The main reason is the increase of the dipolar energy
as minimal ellipsoid increases in the chain. The remanence also features dramatic changes that
explain why so many of the discrepancies reported in the literature for wires that are supposed
to be long. We carefully choose the method of calculation and work on optimizing the size
of discretization of the cell. For this we analysed the calculations using the OOMMF (finite
difference method) that allow the calculation for cells of 2 and 4 nm. The calculation with 2
nm is time consuming, that is why we chose to use 4 nm cell. Then, to compare with finite
elements method, we use Nmag. With this simulation we made the calculations for different
cell sizes in order to optimize the time. The results with OOMMF and Nmag were compared
and after some analysis we observe that Nmag would be the best choice. Thus the major part of
the results presented are obtained by finite elements.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufpe.br:123456789/16765 |
| Date | 31 July 2015 |
| Creators | MORALES, Griselda Paola Fuentes |
| Contributors | HERNÁNDEZ, Eduardo Padrón |
| Publisher | Universidade Federal de Pernambuco, Programa de Pos Graduacao em Fisica, UFPE, Brasil |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Breton |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFPE, instname:Universidade Federal de Pernambuco, instacron:UFPE |
| Rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil, http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
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