Propriedades Magnéticas e Fenômenos de Spintrônica no Antiferromagneto de Heisenberg RbMnF3
materiais magnéticos; antiferromagnetos; ondas de spin; spintrônica;
RbMnF3.
O RbMnF3 é um antiferromagneto isolante com uma estrutura cristalina do tipo perovskita
cuja temperatura de Néel é TN ≈ 82, 6 K e que apresenta um campo de anisotropia
cristalina muito pequeno, de forma que tal material pode ser considerado um protótipo
de um antiferromagneto de Heisenberg tridimensional. Esta tese de doutorado tem como
objetivo estudar as propriedades magnéticas do RbMnF3 juntamente com fenômenos de
transporte de correntes de spin utilizando técnicas experimentais e teóricas. As frequências
de ressonância podem ser calculadas tanto com um tratamento semiclássico pelo formalismo
de Landau-Lifshitz quanto com um tratamento quântico de ondas de spin considerando a
interação hiperfina das sub-redes eletrônicas e nucleares, bem como os termos de Zeeman,
de troca e de anisotropia cristalina. Por conseguinte, são reportadas aqui observações
do efeito de bombeamento de spin eletrônico-nuclear no RbMnF3 por meio de sinais de
tensão elétrica da ordem de μV que persistem até uma temperatura de quase 20 K. Além
disso, investigações sobre o efeito Seebeck de spin foram realizadas tanto na fase spin-flop
quanto na paramagnética desse material, de modo que o coeficiente Seebeck apresenta um
aumento inesperado com a temperatura acima de TN. Cálculos numéricos foram feitos
baseados nas relações de dispersão e na teoria de difusão de mágnons bulk para o efeito
de Seebeck de spin e apresentam uma ótima concordância com os dados experimentais
para a fase spin-flop. Por fim, é reportada a observação dos efeitos de polarização de troca
recíproco e de acoplamento de mola magnética em bicamadas de Py/RbMnF3, com a
espessura do antiferromagneto muito maior que a do ferromagneto. Com isso, espera-se
que os resultados aqui apresentados estimulem o desenvolvimento de pesquisas teóricas e
experimentais sobre magnetismo e spintrônica em antiferromagnetos isolantes.