ESTUDO DAS PROPRIEDADES MAGNÉTICAS DE ... - UFRJ

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Resultados e Discussões 44 Figura 4.5: Comparação da curva do pó simulada (linha contínua) com a eq. 4.1 calculada através dos dados experimentais. Campo magnético aplicado na direção eixo fácil (◦), difícil (△) e a média do pó (□) com T = 8.2K.
Resultados e Discussões 45 magnetização era calculada através do algoritmo descrito na seção 2.5 N = 10 3 (número de passos Monte Carlo) vezes e em seguida, uma média sobre 10 3 desses pontos era imposta para reduzir as flutuações. O critério usado para a escolha desses valores foi baseado especialmente no caso em que o campo é aplicado na direção do eixo fácil, e a saturação converge e está em bom acordo com os dados experimentais. Ou seja, se a magnetização atinge o valor de saturação para um número de passos menor que N, mais passos são irrelevantes, visto que o equilíbrio já foi atingido. A simulação era então encerrada e esses números foram então mantidos para os casos paralelo ao eixo difícil e da média do pó. A amostra policristalina levou o problema a três dimensões e agora várias curvas são obtidas de maneira análoga à descrita acima, mas com N p direções diferentes para o eixo fácil sorteadas dentro de uma esfera (fig 2.13). A média sobre todas as curvas corresponde a média do pó. A introdução dessa nova média torna a simulação consideravelmente mais custosa, embora curvas menos ruidosas possam ser obtidas com o aumento de N p , que neste caso foi igual a 10 6 . Medidas de magnetização sobre o mesmo monocristal da fig. 4.1 também foram realizadas abaixo da temperatura de bloqueio (fig 4.6) para diferentes temperaturas (T = 1.8, 2.1, 2.5, 2.7K). Neste caso os saltos da magnetização podem ser observados. Para todas as temperaturas os saltos ficam mais expressivos a medida que o campo magnético aumenta, o que sugere que a magnetização tunele mais facilmente em níveis mais altos de energia onde a faixa de energia em que os spins podem tunelar é mais larga ( ver eq. (2.28)) e a barreira mais estreita. Também fica claro pela figura 4.6 que a largura da histerese está relacionada com a temperatura. Quanto mais alta a temperatura mais moléculas podem ter seu momento magnético revertido por ativação térmica fazendo com que o ciclo de histerese se feche mais rapidamente. A simulação Monte Carlo pode ser igualmente usada para curvas de magnetização fora do equilíbrio desde que se tome cuidado de adotar uma dinâmica compatível com a do sistema a ser simulado. A princípio sem considerar os saltos devidos ao tunelamento quântico, que representam uma complicação extra. Nesta situação, o procedimento adotado para reproduzir a histerese que deveria ocorrer sem os saltos, foi restringir o sorteio do ângulo θ entre o momento magnético e o campo H (fig 2.12(a)), para que ele não fosse revertido antecipadamente e o resultado apresentasse uma coercividade próxima a dos
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