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Title: Efeito de impurezas sobre a dinâmica de spins em filmes magnéticos ultrafinos
Authors: Santos, Evandro Bastos dos
metadata.dc.contributor.advisor: Costa Júnior, Antônio Tavares da
Issue Date: Oct-2015
Abstract: A desordem é uma característica inevitável de sistemas reais, em especial de amostras de sólidos de dimensões nanoscópicas. Os efeitos de desordem sobre as propriedades de equilíbrio de materiais magnéticos já foram extensamente estudados. Os estudos de propriedades dinâmicas, entretanto, restringem-se aos casos cristalinos ou ao limite extremo de poucas impurezas magnéticas isoladas. Neste trabalho investigamos os efeitos de impurezas substitucionais não-magnéticas em uma monocamada magnética metálica adsorvida a um substrato também metálico. Inicialmente, aplicamos técnicas de meio efetivo ao problema da determinação da susceptibilidade dinâmica transversa na aproximação de fases aleatórias (RPA). Verificamos que as previsões fornecidas pelas aproximações da matriz T e do potencial coerente, embora compatíveis entre si, contrariam fortemente a intuição física. Analisamos as duas principais aproximações envolvidas na aplicação das técnicas de meio efetivo: a substituição das médias de produtos de funções de Green monoeletrônicas pelos produtos das médias no cálculo da susceptibilidade transversa em campo médio e a substituição da média do produto de susceptibilidades transversas pelo produto das médias na equação RPA. Concluímos que a última é a principal responsável pelos resultados contra-intuitivos obtidos. Finalmente, investigamos alguns casos de desordem calculando a susceptibilidade RPA no espaço real para configurações específicas com números finitos de impurezas substitucionais.
metadata.dc.description.abstractother: Disorder is an inevitable feature of real systems, particularly in samples of nanoscopic dimensions. The effect of disorder on equilibrium properties of magnetic materials has been widely studied. Studies of dynamic properties, however, are restricted to crystalline samples and the extreme limit of a few isolated magnetic impurities. In this work we investigate the effect of non-magnetic substitutional impurities in a magnetic metallic monolayer adsorbed to a metallic substrate. We initially applied effective medium techniques to the calculation of the transverse dynamic susceptibility in the random phase approximation (RPA). We found that the predictions of the T-matrix and the coherent potential approximations strongly contradicted physical intuition. We analyzed two main approximations involved in implementing effective medium approximations: the substitution of the average of product of Green functions by products of averages, in the calculation of the mean-field transverse susceptibility, and substitution of the average of the product of transverse susceptibilities by products of averages in the RPA equation. We conclude that the latter is the main responsible for the counterintuitive results obtained. Finally, we investigate some cases of disordered systems by calculating the RPA susceptibility in real space for specific configurations with finite numbers of substitutional impurities.
URI: https://app.uff.br/riuff/handle/1/6182
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