Comportamento dinâmico de skyrmions sob influência de arranjos periódicos de centros de aprisionamento em filmes finos infinitos de materiais magnéticos quirais

Resumo

Os skyrmions magnéticos correspondem a uma distribuição de spin apontando em todas as direções ao redor de uma esfera, e estão presentes em materiais ferromagnéticos, cristais líquidos, condensados de Bose-Einstein e outros. Recentemente, também foram observados skyrmions magnéticos em ímãs quirais. Nesses materiais, os skyrmions formam uma estrutura semelhante a de um vórtice e se organizam em uma rede triangular regular devido à interação repulsiva entre eles. Uma das principais características de um skyrmion é sua capacidade de se mover devido à aplicação de uma corrente externa de spins polarizados. Esta é uma característica muito promissora para aplicações em spintrônica, já que os skyrmions podem ser manipulados com baixo custo de energia. Assim, entender a dinâmica do skyrmion e controlar seu movimento nesses materiais é crucial para futuras aplicações tecnológicas. Neste projeto de pesquisa, simularemos a dinâmica de skyrmions em magnetos quirais 2D sob influência de arranjos periódicos de centros de pinning com temperatura nula. Para este propósito, vamos simular usando diferentes arranjos periódicos, tais como: quadrado, triangular, Kagomé e Honeycomb, e vamos variar o campo magnético aplicado a fim de controlar a densidade de skyrmions no interior da amostra. Também verificamos se os efeitos de comensurabilidade influenciam os regimes dinâmicos e forças de depinning. Este estágio é uma ótima oportunidade para aprender mais sobre a dinâmica do skyrmions e também sobre métodos computacionais eficientes para aprimorar e agilizar nossas simulações. (AU)