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Análisis de la dinámica de onda de espín en un sistema ferromagnético usando el formalismo hamiltoniano

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dc.contributor.advisorLópez Ortiz, Javier del Cristo
dc.contributor.authorArrieta Palencia, Isaac Daniel
dc.contributor.juryEspriella Vélez, Nicolás Antonio de la
dc.contributor.jurySánchez Pacheco, Luis Carlos
dc.date.accessioned2024-02-03T00:33:42Z
dc.date.available2024-02-03T00:33:42Z
dc.date.issued2024-02-02
dc.description.abstractEn el presente trabajo se estudia la dinámica de onda de espín en un sistema ferromagnético en el marco del formalismo Hamiltoniano, empleando variables canónicamente conjugadas definidas por el formalismo para transformar las ecuaciones de torque de la magnetización definidas por las ecuaciones de Landau-Lifshitz(LL) y Landau-Lifshitz-Gilbert(LLG). La expansión de los coeficientes del Hamiltoniano se expandió hasta tercer orden para una muestra magnetizada uniformemente, se obtuvieron las ecuaciones generales para los modos normales de onda de espín para las ecuaciones (LL) y (LLG), además, se calcularon las relaciones de dispersión y la velocidad de grupo para las ondas de espín para un campo externo (He ) y vectores de onda k generales. La aplicación del modelo se realizó utilizando una película delgada de Permalloy(py) magnetizada en el plano, Ms es paralelo al campo externo aplicado y perpendicular al vector de onda k, además se consideraron los casos donde la película delgada presenta ausencia y presencia de anisotropía perpendicular, se observó que para esta configuración, la muestra no presenta efectos no lineales notorios puesto que los coeficientes asociados a estos fenómenos son nulos.spa
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameFísico(a)
dc.description.modalityTrabajos de Investigación y/o Extensión
dc.description.tableofcontents1. Introducción.............7spa
dc.description.tableofcontents2. Conceptos Fundamentales en Magnetismo.................8spa
dc.description.tableofcontents2.1. Propiedades Magnéticas de los Materiales... 8
dc.description.tableofcontents2.1.1. Susceptibilidad Magnética 8
dc.description.tableofcontents2.2. Sistemas Magnéticos 10
dc.description.tableofcontents2.2.1. Ferromagnetismo......10
dc.description.tableofcontents2.2.2. Ferrimagnetismo y Antiferromagnetismo... 11
dc.description.tableofcontents2.2.3. Paramagnetismo.............12
dc.description.tableofcontents2.2.4. Diamagnetismo............ 13
dc.description.tableofcontents2.3. Interacciones Magnéticas.....14
dc.description.tableofcontents2.3.1. Energía Zeeman.....15
dc.description.tableofcontents2.3.2. Interacción de Intercambio......15
dc.description.tableofcontents2.3.3. Interacción Dipolar Magnética.......16
dc.description.tableofcontents2.4. Anisotropías Magnéticas......19
dc.description.tableofcontents2.4.1. Anisotropía Magnetocristalina Uniaxial.......19
dc.description.tableofcontents2.4.2. Anisotropía Magnetocristalina Cúbica....21
dc.description.tableofcontents3. Análisis de Ondas en un Medio Magnético Usando el Formalismo Hamiltoniano.........22spa
dc.description.tableofcontents3.1. Ondas de Espín.......................... 22
dc.description.tableofcontents3.2. Amortiguamiento de Ondas de Espín.....................23
dc.description.tableofcontents3.3. Ecuaciones de Movimiento de Hamilton.......................24
dc.description.tableofcontents3.4. Dinámica de la Magnetización...........................24
dc.description.tableofcontents3.5. Dinámica de las Oscilaciones Amortiguadas de la Magnetización.....27
dc.description.tableofcontents3.6. Modos Normales Ecuación LL y LLG................27
dc.description.tableofcontents3.7. Función Hamiltoniana Magnética.....................28
dc.description.tableofcontents3.7.1. Transformación a Cosenos Directores.....................29
dc.description.tableofcontents3.7.2. Conversión para a(⃗r,t) y a∗(⃗r,t).......................29
dc.description.tableofcontents3.7.3. Conversión para a⃗k(t) y a⃗∗(t)...................30
dc.description.tableofcontents3.7.4. Conversión para H⃗ (⃗r,t) y Γˆ (⃗r,⃗r′)...............................31
dc.description.tableofcontents3.7.5. Conversión para U..........................33
dc.description.tableofcontents3.7.6. Expansiones de U.............................33
dc.description.tableofcontents3.7.7. Modos Normales y Relación de Dispersión...........36
dc.description.tableofcontents3.8. Aplicaciones Teóricas................................................38
dc.description.tableofcontents3.8.1. Película Delgada Ferromagnética........................38
dc.description.tableofcontents4. Resultados.............42spa
dc.description.tableofcontents5. Conclusiones....49spa
dc.description.tableofcontents5.1. Anexo....................................................50
dc.description.tableofcontents5.1.1. Demostración 1.......................................................50
dc.description.tableofcontents5.1.2. Demostración 2...............................................55
dc.description.tableofcontents5.1.3. Demostración 3....................................................62
dc.description.tableofcontents5.1.4. Demostración 4........................................74
dc.description.tableofcontents5.1.5. Demostración 5............................................76
dc.description.tableofcontents5.1.6. Demostración 6.......................................88
dc.description.tableofcontents5.1.7. Transformación a Modos lineales...........................88
dc.description.tableofcontentsReferencias Bibliográficas..........93spa
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad de Córdoba
dc.identifier.reponameRepositorio Universidad de Córdoba
dc.identifier.repourlhttps://repositorio.unicordoba.edu.co/
dc.identifier.urihttps://repositorio.unicordoba.edu.co/handle/ucordoba/8228
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad de Córdoba
dc.publisher.facultyFacultad de Ciencias Básicas
dc.publisher.placeMontería, Córdoba, Colombia
dc.publisher.programFísica
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dc.rightsCopyright Universidad de Córdoba, 2024
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dc.titleAnálisis de la dinámica de onda de espín en un sistema ferromagnético usando el formalismo hamiltonianospa
dc.typeTrabajo de grado - Pregrado
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