De la Espriella Vélez, NicolásCardales Barrios, Moises Armando2022-03-202022-03-202022-03-18https://repositorio.unicordoba.edu.co/handle/ucordoba/4999Se caracterizó un sistema ferrimagnético de espines 𝑆=1 y 𝜎=2 alternados sobre una red cuadrada. La caracterización, se hizo a través de los diagramas de fase de la magnetización, la susceptibilidad y el calor específico del sistema utilizando una simulación computacional basada en un método Monte Carlo, implementando un algoritmo tipo baño térmico. También, se consideraron dos modelos ferrimagnéticos. El primero con acoplamientos entre iones a primeros vecinos (𝑆↔𝜎) e interacciones de campos cristalinos (D1, D2) y magnético externo (h), los cuales describen el modelo J1 – D1 – D2 – h (D2 varía). El segundo, con interacciones a segundos vecinos para los iones de tipo 𝜎 (𝜎𝑖↔𝜎𝑗) e interacciones de campos cristalinos (D1, D2) a través del modelo J1 – J3 – D1 – D2 (D1 varía). Así mismo, se encontraron temperaturas críticas, transiciones de fase de primer orden y temperaturas de compensación. Con ayuda de esto, se halló una relación entre la temperatura crítica y los campos de anisotropía. Finalmente, se observaron a bajas temperaturas picos no críticos debido al reordenamiento de los espines en las subredes, consecuencia directa de los campos cristalinos dados en el Hamiltoniano de interacción.Resumen ........................................................................................................................................ VIÍndice de Figuras .......................................................................................................................... VIICAPÍTULO 1 .................................................................................................................................. 1Introducción y Antecedentes ....................................................................................................... 1CAPÍTULO 2 .................................................................................................................................. 7Estructuras Magnéticas y Modelos de Ising ................................................................................... 72.1. Origen del Magnetismo ........................................................................................................ 72.1.1. Magnetización .............................................................................................................. 92.1.2. Susceptibilidad Magnética ............................................................................................. 92.1.3. Inducción Magnética ..................................................................................................... 92.1.4. Interacción de Intercambio .......................................................................................... 102.2. Sistemas Magnéticos Ordenados ........................................................................................ 102.2.1. Diamagnetismo ............................................................................................................ 102.2.2. Paramagnetismo........................................................................................................... 112.2.3. Ferromagnetismo ......................................................................................................... 112.2.4. Antiferromagnetismo .................................................................................................. 112.2.5. Ferrimagnetismo .......................................................................................................... 122.3. Transiciones de Fase y Rompimientos de Simetría ........................................................... 132.3.1. Transiciones de Fases .................................................................................................. 142.3.2. Energías Libres ................................................................................................................ 142.3.3. Transiciones de Fases de Primer Orden ...................................................................... 142.3.4. Transiciones de Fases de Segundo Orden ................................................................... 152.3.5. Parámetro de Orden y Rompimientos de Simetría ...................................................... 152.4. Anisotropía y sus Clases .................................................................................................... 182.4.1. Energía de Anisotropía ................................................................................................ 182.5. Modelo de Ising Mixto ....................................................................................................... 192.5.1. Modelo de Heisenberg del Magnetismo ...................................................................... 202.5.2. El Modelo de Ising ...................................................................................................... 212.6. Simulación Computacional ................................................................................................ 252.6.1. Importancia de las Simulaciones en Física .................................................................. 252.6.2. Métodos Monte Carlo .................................................................................................. 262.6.3. Descripción del Algoritmo para Sistemas Mixtos de Ising: Algoritmo tipo baño térmico. .................................................................................................................................. 282.7. Condiciones de Borde Periódica ........................................................................................ 302.8. Cálculo de Errores .............................................................................................................. 31CAPÍTULO 3 ................................................................................................................................ 34Resultados y Análisis .................................................................................................................... 34Estudio Magnético del Ferrimagneto de Espines 𝑺�����������������������������������������������������������������������=𝟏����������������������������������������������������������������������� y 𝝈�����������������������������������������������������������������������=𝟐����������������������������������������������������������������������� con Interacciones J1 – D1 – D2 – h..................................................................................................................................................... 343.1 Efectos del Campo Cristalino D2 ........................................................................................ 353.1.1. Efectos del Campo D2 sobre la Magnetización total. .................................................. 353.1.2. Efectos del Campo D2 sobre la Susceptibilidad Magnética total. ............................... 363.1.3. Diagrama de fase de la Temperatura Crítica en función de D2. .................................. 383.2 Efectos del Campo Magnético externo h (h= ± 1) ............................................................ 393.2.1. Efectos del Campo h sobre la Magnetización total. ..................................................... 393.2.2. Efectos del Campo h sobre la Susceptibilidad Magnética total. .................................. 413.2.3. Diagrama de fase de la Temperatura Crítica en función de D2 (h = -1). .................... 43CAPÍTULO 4 ................................................................................................................................ 44Estudio Magnético del Ferrimagneto de Espines 𝑺�������������������������������������������������������������=𝟏������������������������������������������������������������� y 𝝈�������������������������������������������������������������=𝟐������������������������������������������������������������� con interacciones J1– J3 – D1 – D2 .................................................................................................................................................. 444.1 Efectos del Campo Cristalino D1 ........................................................................................ 444.1.1. Efectos del Campo D1 sobre la Magnetización total ................................................... 444.1.2. Efectos del Campo D1 sobre la Susceptibilidad Magnética total. ................................ 474.1.3. Efectos del Campo D1 sobre el Calor Específico ........................................................ 494.1.4. Diagrama de fases de la Temperatura Crítica y la Temperatura de Compensación en función de D1. ........................................................................................................................ 50CAPÍTULO 5 ................................................................................................................................ 52Conclusiones ................................................................................................................................. 52Interacción: J1 – D1 – D2 – h...................................................................................................... 52Interacción: J1 – J3 – D1 – D2 .................................................................................................... 53CAPÍTULO 6 ................................................................................................................................ 54Bibliografía................................................................................................................................ 54application/pdfspaCopyright Universidad de Córdoba, 2022Trabajo de grado - Pregradoinfo:eu-repo/semantics/openAccessAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)Modelo de Ising mixtoTemperatura de compensaciónCampo cristalinoTemperatura críticaMixed ising modelCompensation temperatureTemperatura críticaCrystalline field