Influência de vacâncias de spin na dinâmica de vórtices em sistemas magnéticos bidimensionais

Abstract

Neste trabalho estudamos a dinâmica de spins no modelo XY 2D clássico, incluindo impurezas não-magnéticas. Os resultados analíticos, testados por simulações, indicam duas formas de "aprisionar" um vórtice por meio de duas vacâncias de spin. Além disso, revelam uma interação efetiva do tipo atrativa entre estes defeitos. Analisamos também a função espalhamento de nêutrons Sxx(->q, w) para um sistema contendo uma porcentagem de sítios não-magnéticos. O pico central e o de ondas de spin obtidos em nossas simulações são completamente diferentes do caso puro e, em adição, um pequeno pico inelástico surge. Propomos uma teoria fenomenológica baseada na interação vórtice-vacância para explicar as modificações observadas.

In this work we have studied the spin dynamics in the two-dimensional classical XY model, including nonmagnetic impurities. The analytic results, tested by simulations, indicate two forms of "pinning" a vortex by means of two spin vacancies. Besides, they reveal an effective interaction of attractive nature among these defects. We have also analyzed the neutron scattering function Sxx(->q; w) for a system containing a percentage of nonmagnetic sites. The central and spin waves peaks obtained in our simulations are completely different from the that of the pure case and, in addition, a small inelastic peak arises. We propose a phenomenological theory based on the vortex-vacancy interactions to explain the observed modifications.