Fenómenos discontinuos, de compensación e histéresis en un sistema magnéticamente ordenado
En este trabajo se estudió un sistema magnéticamente ordenado tipo Ising ferrimagnético, estructurado sobre una red de tamaño L x L sitios, con L=120, formado por una configuración bipartita de subredes cuadradas A y B. Cada sitio en la estructura está ocupado por una partícula de Ising de espín S=3...
- Autores:
-
Yances Morales, Carlos Andrés
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2024
- Institución:
- Universidad de Córdoba
- Repositorio:
- Repositorio Institucional Unicórdoba
- Idioma:
- spa
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- oai:repositorio.unicordoba.edu.co:ucordoba/8234
- Acceso en línea:
- https://repositorio.unicordoba.edu.co/handle/ucordoba/8234
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- Palabra clave:
- Sistema magnéticamente ordenado
Modelo de ising mixto
Simulación monte carlo
Temperatura de compensación
Discontinuidades en la magnetización
Temperatura crítica
Histéresis magnética
Histéresis magnética
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Histéresis magnética Magnetically ordered system Mixed Ising model Monte carlo simulation Compensation temperature Magnetization discontinuities Critical temperature Magnetic hysteresis |
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En este trabajo se estudió un sistema magnéticamente ordenado tipo Ising ferrimagnético, estructurado sobre una red de tamaño L x L sitios, con L=120, formado por una configuración bipartita de subredes cuadradas A y B. Cada sitio en la estructura está ocupado por una partícula de Ising de espín S=3/2 en la subred A y espín Q=7/2 en la subred B. En toda red, cada espín se acopla con interacciones de intercambio, J_1 para primeros vecinos (espines S-Q), J_2 para segundos vecinos (espines S) y J_3 para segundos vecinos (espines Q); además se tienen en cuenta campos cristalinos D_1 y D_2, para la subred A y B respectivamente, y un campo magnético externo longitudinal h. Lo anterior, permite definir el Hamiltoniano (H), y así, mediante simulaciones Monte Carlo (MC) se investiga el efecto de los parámetros: D_2, J_3 y h sobre comportamiento termomagnético del sistema. Se encontraron fenómenos como: temperaturas de compensación, discontinuidades en la magnetización, temperaturas críticas y lazos de histéresis magnética. |
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Gao, X.-R. Zhao, Y. Yang, S. Yang, Physica E: Low-dimens. Syst. Nanostruct. 2018, 101, 110. M. Ertaş, J. Supercond. Nov. Magn. 2019, 32, 3853. M. Keskin, M. Ertaş, Physica A 2018, 496, 79. U. Thiele, T. Frohoff-Hülsmann, S. Engelnkemper, E. Knobloch,A. J. Archer, New J.Phys. 2019, 21, 123021. Q. An, W. L. Johnson, K. Samwer, S. L. Corona, W. A. Goddard III, J. Phys. Chem. Lett. 2020, 11, 632. M. Karimou, N. De La Espriella, Physica A 2018, 531, 121738. D. Lv, W. Jiang, Y. Ma, Z. Gao, F. Wang, Physica E: Low-dimens. Syst. Nanostruct. 2019, 106, 101. D. V. Makarov, A. N. Zakhlevnykh, Physica Rev. E 2010, 81, 051710. E. Albayrak, Chin. J. Phys. 2020, 68, 100. M. Gençaslan, M. Keskin, J. Magn. Magn. Mater. 2020, 514, 167242. M. Keskin, M. Ertaş, Physica Scr. 2020, 95, 055805. H. Bouda, T. Bahlagui, L. Bahmad, R. Masrour, A. El Kenz, A. Benyoussef, J. Supercond. Nov. Magn. 2019, 32, 2539. H. K. Mohamad, A. Zuhair, J. Supercond. Nov. Magn. 2019, 33, 1481. A. Figuerola, C. Diaz, M. S. El Fallah, J. Ribas, M. Maestro, J. Mahía, Chem. Commun. 2001, 13, 1204. W. Wang, D. Chen, D. Lv, J. Liu, Q. Li, Z. Peng, J. Phys. Chem. Solids 2017, 108, 39. T. A. Ostler, J. Barker, R. F. L. Evans, R. W. Chantrell, U. Atxitia, O. Chubykalo-Fesenko, S. El Moussaoui, L. Le Guyader, E. Mengotti, L. J. Heyderman, F. Nolting, A. Tsukamoto, A. Itoh, D. Afanasiev, B. A. Ivanov, A. M. Kalashnikova, K. Vahaplar, J. Mentink, A. Kirilyuk, T. Rasing, A. V. Kimel, Nat. Commun. 2012, 3, 666. J. Barker, U. Atxitia, T. A. Ostler, O. Hovorka, O. Chubykalo-Fesenko, R. W. Chantrell, Sci. Rep. 2013, 3, 3262. N. Lupu, M. Lostun, H. Chiriac, J. Appl. Phys. 2010, 107, 09E315. S. Bouhou, I. Essaoudi, A. Ainane, M. A. Saber, F. Dujardin, J. J. De Miguel, J. Magn. Magn. Mater. 2012, 324, 2434. O. Kahn, Nature 1999, 399, 21. S. Ohkoshi, Y. Abe, A. Fujishima, K. Hashimot, Physica Rev. Lett. 1999, 82, 1285. G. Chern, L. Horng, W. K. Shieih, T. C. Wu, Physica Rev. B 2001, 63, 094421. H. Kageyama, D. I. 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Ghanathe, A. Kumar, I. da Silva, S. M. Yusuf, J. Magn. Magn.Mater. 2021, 523,167632. A. Boubekri, Z. Elmaddahi, A. Farchakh, M. E. Hafidi, Physica B: Condens. Matter 2022, 626, 413526. H. K. Mohamad, Indian J. Phys. 2022, 96, 3517. X. Shi, J. Zhao, L. Wang, J. Magn. Magn. Mater. 2018, 452, 477. M. Perzanowski, A. Zarzycki, J. Gregor-Pawlowski, M. Marszalek, ACS Appl. Mater. Interfaces 2020, 12, 39926. X. Zhao, A. O. Mandru, C. Vogler, M. A. Marioni, D. Suess, H. J. Hug,ACS Appl. Nano Mater. 2019, 12, 7478. F. Radu, H. Zabel, Magnetic Heterostructures, Springer Tracts in Modern Physics, Vol. 227, Springer, Berlin, Heidelberg 2008. T. Zhang, Y. Zhang, M. Huang, B. Li, Y. Sun, Z. Qu, X. Duan, C. Jiang, S. Yang, Adv. Sci. 2022, 9, 2105483. P. D. Murray, C. J. Jensen, A. Quintana, J. Zhang, X. Zhang, A. J. Grutter, B. J. Kirby, K. Liu, ACS Appl. Mater. Interfaces 2021,13 38916. I. S. Tereshina, I. A. Pelevin, E. A. Tereshina, G. S. Burkhanov, K. Rogacki, M. Miller, N. V. Kudrevatykh, P. E. Markin, A. S. Volegov, R. M. Grechishkin, S. V. Dobatkin, L. Schultz, J. Alloys Compd. 2016, 681, 555. S. M. Humphrey, P. T. Wood, J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 13236. Y. Kocakaplan, E. Kantar, Eur. Phys. J. B 2014, 87, 135. H. Zeng, S. Sun, J. Li, Z. L. Wang, J. P. Liu, Appl. Phys. Lett. 2004, 85,792. L. B. Drissi, S. Zriouel, E. H. Saidi, J. Magn. Magn. Mater. 2015, 374, 394. R. Masrour, A. Jabar, J. Magn. Magn. Mater. 2017, 426, 225. E. Kantar, Chin. Phys. B 2015, 24, 107501. C. T. Fleaca, I. Morjan, R. Alexandrescu, F. Dumitrache, I. Soare, L. Gavrila-Florescu,F. Le Normand, A. Derory, Appl. Surf. Sci. 2009, 255, 5386. |
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Espriella Vélez, Nicolás de laa03551e2-900b-45ea-bcce-dfd7149951c4Yances Morales, Carlos Andrés35a016ac-443d-496a-abf6-730ae20ab5b1MADERA YANCES JULIOJIMENEZ NARVAEZ, ROSBEL6b3316bd-62a8-4165-8c38-f1728c1dc6a9LOPEZ, JAVIER DEL CRISTO3db9439c-8563-4574-9ae1-f4d0f7e60c3a2024-02-04T00:10:56Z2024-02-04T00:10:56Z2024-02-03https://repositorio.unicordoba.edu.co/handle/ucordoba/8234Universidad de Córdobahttps://repositorio.unicordoba.edu.co/En este trabajo se estudió un sistema magnéticamente ordenado tipo Ising ferrimagnético, estructurado sobre una red de tamaño L x L sitios, con L=120, formado por una configuración bipartita de subredes cuadradas A y B. Cada sitio en la estructura está ocupado por una partícula de Ising de espín S=3/2 en la subred A y espín Q=7/2 en la subred B. En toda red, cada espín se acopla con interacciones de intercambio, J_1 para primeros vecinos (espines S-Q), J_2 para segundos vecinos (espines S) y J_3 para segundos vecinos (espines Q); además se tienen en cuenta campos cristalinos D_1 y D_2, para la subred A y B respectivamente, y un campo magnético externo longitudinal h. Lo anterior, permite definir el Hamiltoniano (H), y así, mediante simulaciones Monte Carlo (MC) se investiga el efecto de los parámetros: D_2, J_3 y h sobre comportamiento termomagnético del sistema. Se encontraron fenómenos como: temperaturas de compensación, discontinuidades en la magnetización, temperaturas críticas y lazos de histéresis magnética.In this work we studied a magnetically ordered ferrimagnetic Ising-like system, structured on a lattice of size L x L sites, with =120, formed by a bipartite configuration of square A and B sublattices. Each site in the structure is occupied by an Ising particle of spin =3/2 in the A sublattice and spin =7/2 in the B sublattice. In any lattice, each spin is coupled with exchange interactions, 1 for first neighbors (spins -), 2 for second neighbors (spins ) and 3 for second neighbors (spins ); in addition, crystal fields 1 and 2, for sublattice A and B respectively, and a longitudinal external magnetic field ℎ are taken into account. The above, allows defining the Hamiltonian (), and thus, by means of Monte Carlo (MC) simulations, the effect of the parameters: 2, 3 and ℎ on thermomagnetic behavior of the system is investigated. Phenomena such as: compensation temperatures, magnetization discontinuities, critical temperatures and magnetic hysteresis loops were found.Resumen..................................................................1Capítulo 1: Introducción................................2Capítulo 2: Tópicos y Fenómenos Magnéticos.......................52.1. Sistemas magnéticamente ordenados.....................52.1.1. Ferromagnetismo.................................62.1.2. Antiferromagnetismo.....................................62.1.3. Ferrimagnetismo...................................82.2. Interacciones en los sistemas magnéticos..........................92.2.1. Interacciones anisotrópicas..........................91.2.1.1. Anisotropía magnetocristalina.................................92.2.2. Interacciones de intercambio...................................102.2.3. Campo magnético externo...................................112.3. Fenómenos magnéticos................................122.3.1. Temperatura crítica..................................122.3.2. Transiciones de fase....................................1313 2.3.3. Temperatura de compensación.........................132.3.4. Histéresis magnética...............................142.4. Modelos y métodos para caracterizar sistemas magnéticos.........................152.4.1. Modelo de Ising...................................152.4.2. Método Monte Carlo............................18Capítulo 3: Resultados y Análisis................................203.1. Efectos del campo cristalino 2 sobre la magnetización y la susceptibilidad magnética...........................203.2. Influencia del campo ℎ sobre la magnetización y la susceptibilidad magnética...........................3Efectos del parámetro 3 sobre el comportamiento de histéresis del sistema....................283.4. Efectos del parámetro 1=2= sobre comportamiento de histéresis del sistema.........................32Capítulo 4: Conclusiones..........................................35Bibliografía....................................................36PregradoFísico(a)Trabajos de Investigación y/o Extensiónapplication/pdfspaUniversidad de CórdobaFacultad de Ciencias BásicasMontería, Córdoba, ColombiaFísicaCopyright Universidad de Córdoba, 2024https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Fenómenos discontinuos, de compensación e histéresis en un sistema magnéticamente ordenadoTrabajo de grado - Pregradoinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fTextJ. S. Suen, J. L. Eskine, Physica Rev. Lett. 1997, 78, 3567.J. S. Suen, M. H. Lee, G. Teeter, J. L. Eskine, Physica Rev. B 1999, 59, 4249.L. P. Jia, Q. F. Zhang, B. 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