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Teoria da magnetoeletricidade aplicada aos multiferróicos

2011; Volume: 1; Issue: X EJP Linguagem: Português

10.5196/physicae.proceedings.xejp.16

2236-7535

Cesar J. Calderon Filho, G.E. Barberis,

Multiferroics and related materials

Multiferroicos sao compostos que apresentam (anti)ferromagnetismo junto com ferroeletricidade. Algumas vezes, ferroelasticidade e tambem encontrada nesses compostos, mas as transicoes nao sao necessariamente correlacionadas. Quando a correlacao existe, como no caso da familia LiXPO4 (X = Mn, Fe, Co, Ni), as transicoes magnetica e eletrica ocorrem simultaneamente e, neste caso, o efeito magnetoeletrico pode ser induzido por campo. O fenomeno da magnetoeletricidade foi proposto primeiramente por Landau e Lifshitz como um efeito que poderia existir em alguns cristais magneticos, e verificado experimentalmente por Astrov em 1960. Mesmo depois de 50 anos da descoberta deste importante fenomeno, existem poucos artigos tratando da explicacao fisica do surgimento deste em alguns compostos magneticos. Aqui, apresentamos calculos numericos muito simples para simular este acoplamento das duas transicoes. Nos assumimos uma subrede magnetica formada por dipolos magneticos classicos, acoplados a uma outra subrede nao magnetica que consiste em dipolos eletricos classicos. Este acoplamento e realizado utilizando o fenomenologico hamiltoniano de spin-rede, onde os momentos magneticos de cada posicao da rede estao acoplados a deformacoes. A simulacao foi resolvida via Metodo de Monte Carlo. Na versao mais simples, a subrede magnetica e um sistema de Ising 2D ferromagnetico, somente com interacoes de primeiros vizinhos, e os dipolos eletricos sao permanentes. Com essa aproximacao, a transicao magnetica de segunda ordem induz ferroeletricidade nos dipolos eletricos. A minimizacao de energia do hamiltoniano nos da uma interdependencia entre a temperatura de transicao e os parâmetros magneticos, eletricos e magnetoeletricos.