Nas últimas três décadas o interesse tecnológico por dispositivos magnéticos de dimensões nanométricas tem sido de enorme. Neste trabalho procuramos nos fixar na questão da reversão do momento magnético, um aspecto crucial para o desenvolvimento de elementos de gravação magnética. Experimentalmente a construção de anéis, cilindros, “dots”, fios e cones com dimensões controladas é possível, assim como a construção de sistemas formados por diversos desses elementos num determinado arranjo geométrico. O comportamento magnético desses sistemas apresenta muitas características interessantes resultantes de detalhes estruturais e da competição entre diversas formas de interação entre átomos. A descrição analítica desses sistemas só é possível em situações muito simplificadas, por isso as simulações computacionais têm sido utilizadas como ferramentas importantes no entendimento do comportamento magnético de sistemas nanoestruturados.  Do ponto de vista computacional, a existência de interação entre átomos torna as simulações realísticas muito custosas, tanto com relação ao tempo de cálculo, quanto à utilização de memória. Assim, é bastante relevante a formulação de métodos capazes de reduzir o custo computacional sem comprometer a acurácia dos resultados. Também bastante importante é o desenvolvimento de ferramentas gráficas que permitam a visualização da estrutura interna dos elementos nanométricos, permitindo a identificação dos diferentes modos de reversão e ordenamentos magnéticos.

Utilizamos a simulação Monte Carlo para a construção das curvas de histerese. Os sistemas estudados foram reduzidos através de uma transformação de escala, o que permitiu o estudo detalhado da interação dipolar. Com o objetivo de permitir o estudo de sistemas formados por mais nanopartículas, realizamos um estudo preliminar no qual o alcance da interação dipolar foi reduzido.

A estrutura interna dos nanofios foi estudada pela representação gráfica tridimensional do momento magnético de cada átomo, e pode ser acompanhada ao longo da curva de histerese.

Os programas foram escritos em linguagem C e as visualizações foram feitas a partir dos softwares gratuitos Gnuplot e Povray.

A comparação entre simulações obtidas a partir de raios de alcance diversos foi estabelecida em termos de tempo computacional e discrepância do valor total de energia.

A visualização da estrutura interna de cada nanofio permitiu a identificação de modos de reversão distintos, que possivelmente explicam o comportamento observado experimentalmente para a coercividade nesses sistemas.

A redução do tempo computacional e da utilização de memória é possível, sem comprometimento dos resultados, pela consideração de um alcance reduzido para a interação dipolar entre átomos. Simulando apenas um fio não obtivemos muita vantagem, mas ao simularmos uma rede (no nosso caso sete fios), tivemos uma redução de 40% no tempo de simulação.

A distância entre nanofios afeta fortemente os modos de reversão, levando a valores de coercividade muito reduzidos em sistemas densos, por sua vez comprometendo sua utilização como elemento de gravação magnética. Um novo modo de reversão com nucleação de paredes de domínio no centro do fio foi identificado graças às visualizações criadas neste trabalho.