ESTUDO DAS PROPRIEDADES MAGNÉTICAS DE ... - UFRJ

Resultados e Discussões 61
Uma medida prática que pode confirmar a presença de tunelamento quântico termicamente
ativado da magnetização é a de suscetibilidade AC em função do campo magnético
H [48]. De acordo com a temperatura para a qual a medida é realizada, a componente
imaginária da suscetibilidade pode apresentar um máximo ou um mínimo para os valores
de campo em que o tunelamento ocorre. Para entender como o aparecimento de
máximos e mínimos está relacionado ao processo de tunelamento, é preciso lembrar que
χ ′′ é proporcional a energia absorvida, de acordo com a eq. (2.24), e que na presença de
um campo magnético a barreira de energia tem sua simetria quebrada e o tunelamento
quântico termicamente ativado ocorrerá para determinados valores de campo que coloquem
os níveis de energia em ressonância dos dois lados da barreira. Deste modo, abaixo
da temperatura de bloqueio T b , a relaxação é mais lenta que um período do campo AC e
muito poucos momentos magnéticos tem energia térmica para chegar ao topo da barreira
e atravessá-la liberando energia para decair até o estado fundamental. Quando o campo
coloca os níveis de energia de ambos os lados em ressonância, vários momentos tunelam e
liberam energia decaindo até o estado fundamental do novo poço. Neste caso, um máximo
é esperado na componente imaginária da suscetibilidade. Caso a temperatura seja maior
que T b , o tempo de relaxação é menor que o período do campo AC, e os momentos podem
subir até o topo da barreira por ativação termica e decair por todos os níveis do novo
poço até o estado fundamental liberando uma quantidade maior de energia, e quando os
valores do campo de tunelamento são atingidos, o tunelamento faz com que os momentos
passem a decair através de um número menor de níveis até chegar ao estado fundamental,
resultando em um mínimo para χ ′′ .
Medidas de suscetibilidade AC em função do campo foram realizadas para a amostra
úmida com f = 7000 e 700Hz para T = 4 e 6K, como mostram os gráficos das figuras 4.19 e
4.20, respectivamente. Mínimos na componente imaginária da suscetibilidade para H = 0,
comprovam a presença de tunelamento quântico termicamente ativado nesta amostra. Os
mínimos para o mesmo campo na componente real, por outro lado, não eram esperados.