Comportamento dinâmicos de Skyrmions em filmes Quirais Infinitos na presença de potenciais de aprisionamento periódicos a temperatura nula

Resumo

Neste trabalho estudaremos o comportamento dinâmico de skyrmions em magnetos quirais, na presença de potenciais de aprisionamento periódicos. Em particular analisaremos centros de aprisionamento com geometria do tipo funil. Propostos inicialmente pelo físico inglês Tony Skyrme, skyrmions são quase-partículas que correspondem a uma distribuição de spins apontando em todas as direções sob uma esfera, e estão presentes em materiais ferromagnéticos, cristais líquidos, condensados de Bose-Einstein e outros. A sua formação deve-se primordialmente a duas interações concorrentes: a interação de troca ferromagnética e a interação de Dzyaloshinskii-Moriya. Mais recentemente, skyrmions magnéticos também foram encontrados em magnetos quirais. Skyrmions possuem propriedades físicas diferentes, porem apresentam algumas características em comum com vórtices em supercondutores, ambos minimizam suas interações repulsivas formando uma rede regular triangular, estabilizam em posições de equilíbrio na presença de centros de aprisionamento e entram em movimento quando submetidas a uma corrente de transporte, de modo a apresentarem correntes críticas e efeitos de comensurabilidade. É notável a capacidade dos skyrmions de entrarem em movimento para baixos valores de corrente de spins polarizados, isto faz que possam ser manipulados com um baixo custo energético. Isto os torna excelentes candidatos para aplicações em spintrônica. Uma boa compreensão da dinâmica de skyrmions e o controle do seu movimento é essencial para futuras aplicações tecnológicas. No presente projeto, usando técnicas de Dinâmica Molecular, simularemos o comportamento dinâmico de skyrmions em um magneto quiral bidimensional, sob a influência de uma distribuição periódica de centros de aprisionamento com geometria do tipo funil e temperatura nula, submetidos a uma corrente externa. Iremos calcular para diversos valores da densidade de obstáculos assim como da força de Magnus e amortecimento. (AU)