Ondas de spin em quasi-cristais magnônicos

dc.contributor.advisorVasconcelos, Manoel Silva dept_BR
dc.contributor.advisorIDpor
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/6345339220512423por
dc.contributor.authorCosta, Carlos Humberto Oliveirapt_BR
dc.contributor.authorIDpor
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/4056658417684725por
dc.contributor.referees1Albuquerque, Eudenilson Lins dept_BR
dc.contributor.referees1IDpor
dc.contributor.referees1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3594651355252245por
dc.contributor.referees2Fulco, Umberto Lainopt_BR
dc.contributor.referees2IDpor
dc.contributor.referees2Latteshttp://lattes.cnpq.br/9579151361576173por
dc.contributor.referees3Mauriz, Paulo Wilsonpt_BR
dc.contributor.referees3IDpor
dc.contributor.referees3Latteshttp://lattes.cnpq.br/7636664451155498por
dc.contributor.referees4Pereira Júnior, João Miltonpt_BR
dc.contributor.referees4IDpor
dc.contributor.referees4Latteshttp://lattes.cnpq.br/8000258491459487por
dc.date.accessioned2014-12-17T15:15:00Z
dc.date.available2014-02-24pt_BR
dc.date.available2014-12-17T15:15:00Z
dc.date.issued2013-12-12pt_BR
dc.description.abstractIn this paper we investigate the spectra of band structures and transmittance in magnonic quasicrystals that exhibit the so-called deterministic disorders, specifically, magnetic multilayer systems, which are built obeying to the generalized Fibonacci (only golden mean (GM), silver mean (SM), bronze mean (BM), copper mean (CM) and nickel mean (NM) cases) and k-component Fibonacci substitutional sequences. The theoretical model is based on the Heisenberg Hamiltonian in the exchange regime, together with the powerful transfer matrix method, and taking into account the RPA approximation. The magnetic materials considered are simple cubic ferromagnets. Our main interest in this study is to investigate the effects of quasiperiodicity on the physical properties of the systems mentioned by analyzing the behavior of spin wave propagation through the dispersion and transmission spectra of these structures. Among of these results we detach: (i) the fragmentation of the bulk bands, which in the limit of high generations, become a Cantor set, and the presence of the mig-gap frequency in the spin waves transmission, for generalized Fibonacci sequence, and (ii) the strong dependence of the magnonic band gap with respect to the parameters k, which determines the amount of different magnetic materials are present in quasicrystal, and n, which is the generation number of the sequence k-component Fibonacci. In this last case, we have verified that the system presents a magnonic band gap, whose width and frequency region can be controlled by varying k and n. In the exchange regime, the spin waves propagate with frequency of the order of a few tens of terahertz (THz). Therefore, from a experimental and technological point of view, the magnonic quasicrystals can be used as carriers or processors of informations, and the magnon (the quantum spin wave) is responsible for this transport and processingeng
dc.description.resumoNeste trabalho investigamos espectros de estruturas de banda e de transmitância em quasicristais magnônicos que apresentam as chamadas desordens determinísticas, especificamente, sistemas de multicamadas magnéticas que são construídos obedecendo as sequências substitutionais de Fibonacci generalizada (apenas os casos golden mean (GM), silver mean (SM), bronze mean (BM), copper mean (CM) e nickel mean (NM)) e k-componente de Fibonacci. O modelo teórico é baseado no hamiltoniano de Heisenberg para o regime de troca, juntamente com o poderoso método da matriz transferência, e levando em conta a aproximação RPA. Os materiais magnéticos considerados são ferromagnetos cúbicos simples. O principal interesse deste estudo é investigar o efeito da quasi-periodicidade nas propriedades físicas dos sistemas citados analisando o comportamento da propagação de ondas de spin por meio dos espectros de dispersão e de transmissão dos magnons nestas estruturas. Entre os resultados destacamos: (i) a fragmentação das bandas de volume que, no limite de altas gerações, se tornam conjuntos de Cantor, e a presença da frequência de mid-gap na transmitância das ondas de spin, na sequência de Fibonacci generalizada; e (ii) a forte dependência do band gap magnônico com relação aos parâmetros k, que determina a quantidade de materiais magnéticos diferentes presentes no quasi-cristal, e n, que é o número da geração da sequência k-componente de Fibonacci. Neste último caso, verificamos que o sistema apresenta uma banda magnônica proibida, cuja largura e região de frequência podem ser controladas variando k e n. No regime de troca, as ondas de spin propagam-se com frequência da ordem de algumas dezenas de terahertz (THz). Portanto, do ponto de vista experimental e tecnológico, os quasi-cristais magnônicos podem ser utilizados como transportadores ou processadores de informações, sendo o magnon (o quantum da onda de spin) o responsável por esse transporte e processamentopor
dc.description.sponsorshipConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológicopt_BR
dc.formatapplication/pdfpor
dc.identifier.citationCOSTA, Carlos Humberto Oliveira. Ondas de spin em quasi-cristais magnônicos. 2013. 150 f. Tese (Doutorado em Física da Matéria Condensada; Astrofísica e Cosmologia; Física da Ionosfera) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2013.por
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/16625
dc.languageporpor
dc.publisherUniversidade Federal do Rio Grande do Nortepor
dc.publisher.countryBRpor
dc.publisher.departmentFísica da Matéria Condensada; Astrofísica e Cosmologia; Física da Ionosferapor
dc.publisher.initialsUFRNpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Físicapor
dc.rightsAcesso Abertopor
dc.subjectOndas de spin. Magnons. Quasi-cristal magnônico. Band gap magnônico. Autosimilaridade. Espectro fractal. Transmissão totalpor
dc.subjectSpin waves. Magnons. Magnonic quasicrystal. Magnonic band gap. Selfsimilarity. Fractal spectrum. Total transmissioneng
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICApor
dc.titleOndas de spin em quasi-cristais magnônicospor
dc.typedoctoralThesispor

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