62ª Reunião Anual da SBPC
A. Ciências Exatas e da Terra - 3. Física - 4. Física da Matéria Condensada
INFLUÊNCIA DE CAMPO, TEMPERATURA E ESPESSURA SOBRE O EFEITO MAGNETOCALÓRICO EM FILMES FINOS DE HÓLMIO.
Francisco César de Medeiros Filho 1
Vamberto Dias de Mello 2
1. Depto. de Física, Faculdade de Ciências Exatas e Naturais - UERN
2. Prof. Dr./Orientador - Depto. de Física - UERN
INTRODUÇÃO:
Apresentamos neste trabalho um estudo teórico do Efeito Magnetocalórico (EMC) em filmes finos da terra rara Hólmio (Ho) no intervalo de temperatura entre 20K e 132K, no qual este apresenta uma fase onde os momentos magnéticos de sucessivos planos atômicos estão girados de um ângulo constante. Nós investigamos as possíveis modificações causadas nesta fase devido aos efeitos de espessura, superfície, temperatura e campo externo, aplicado ao longo do plano basal. Nós modelamos os filmes de Ho como uma pilha de N monocamadas atômicas, onde cada monocamada está acoplada com suas primeiras e segundas monocamadas vizinhas, através de uma interação de troca do tipo RKKY. Consideramos também a influência de uma anisotropia hexagonal que possui uma forte dependência da temperatura, sendo esta modelada através do fit de curvas experimentais.
METODOLOGIA:
O estudo foi realizado através de um algoritmo de campo local autoconsistente que permite calcular o valor médio térmico, e a orientação dos spins em cada camada atômica, levando em conta as modificações da energia de troca devido à coordenação reduzida dos spins próximos da superfície. Então desenvolvemos métodos teóricos, numéricos e/ou analíticos, para análise, modelagem e simulação numérica de filmes finos da terra rara Hólmio (Ho) sob a influência de temperatura e campo magnético externo, onde se investigou as condições de equilíbrio para o efeito magnetocalórico.
RESULTADOS:

Obtemos novas fases magnéticas nos filmes fino de Hólmio, diferentes das fases de volume apresentadas por este. Estas fases apresentam-se diferentes, devido a efeitos de campo externo aplicado, temperatura e espessura nas monocamadas, que influenciam diretamente nas energias de trocas entre os spins dos planos, e do volume. Tal fato se deve também a competição das energias que estão envolvidas no sistema (exchenge, anisotropia e Zeeman).

CONCLUSÃO:
1)Filmes ultra finos não apresentam a fase helimagnética, 2) O valor da intensidade do campo magnético que satura a magnetização varia com a espessura do filme, 3)Filmes muito espessos, apresenta o efeito anômalo, 4)Os efeitos aplicados em filmes de 6 a 24 monocamadas há o aparecimento das fases helimagneticas, fan e helifan, 5)Identificamos o aparecimento do efeito magnetocalórico gigante.
Instituição de Fomento: Universidade do Estado do Rio Grande do Norte
Palavras-chave: Efeito magnetocalórico , Energia de anisotropia, Energia de troca RKKY.