Reunião Regional da SBPC em Boa Vista

A. Ciências Exatas e da Terra - 3. Física - 4. Física da Matéria Condensada

Propriedades Magnéticas em Estruturas de Cristais

Ijanílio Gabriel de Araújo 1 José Ricardo de Sousa 2 Minos Martins Adão Neto 3

1. Prof. Dr., Departamento de Física, Universidade Federal de Roraima 2. Prof. Dr., National Inst. of Science and Techn. for Complex Systems, UFAM 3. Prof. Dr., Departamento de Física, Universidade Federal do Amazonas

INTRODUÇÃO:

O magnetismo é uma área de estudo fascinante e complexa, desde a sua origem em relatos da magnetita pelos gregos em 800 a.C. A origem microscópica do magnetismo se deu no primeiro quarto do séc. XX com o surgimento da Mecânica Quântica. Em estudos recentes, grupos teóricos e experimentais avançaram as pesquisas do magnetismo na matéria possibilitando e auxiliando no descobrimento e no desenvolvimento de tecnologias. Para uma descrição macroscópica do fenômeno, observamos o comportamento de três propriedades (grandezas vetoriais) relacionadas no sistema: o campo magnético (H) (que é gerado por correntes elétricas); a indução magnética (B); e a magnetização (M). E como consequência, a partir da magnetização estudamos a susceptibilidade magnética.

METODOLOGIA:

Em uma descrição microscópica, a magnetização surge da ordenação dos momentos magnéticos atômicos. Em um sistema podemos observar a existência de ordem magnética espontânea através do modelo simples de campo molecular. Os tipos de materiais magnéticos são classificados de acordo com os arranjos espaciais dos spins atômicos (ou através de propriedades magnéticas com distribuição de dipolos em arranjos), produzindo diversas estruturas cristalinas encontradas na natureza, como exemplo, a simetria hexagonal de um floco de neve, cristais de sal, cristal de quartzo que é o mineral mais abundante na terra.

RESULTADOS:

Outras pesquisas em estado sólido, exploram ordem quasicristalina em nanopartículas, e formas alotrópicas do carbono que são quatro tipos além de amorfos: diamante; grafita; nanotubos; e fulerenos. Neste trabalho estudamos o modelo de Blume-Capel antiferromagnético de spin 2 na rede de Bethe, por exemplo, os íons de ferro – Fe(II) têm spin 2, e experimentalmente estes íons têm anisotropia.

CONCLUSÃO:

Calculamos a função de partição, a energia livre e a magnetização. Os comportamentos críticos de sistemas de spin 2 são também muito interessantes para estudar, mas como alguns sistemas não têm solução exata, geralmente a solução é acompanhada de análise numérica e para valores superiores do spin é difícil distinguir todas as soluções do modelo.

Instituição de Fomento: CNPq e FAPEAM

Palavras-chave: magnetismo, estruturas cristalinas, spin.