Título:

Quando vórtices encontram skyrmions

 

Coloquialista:

Clécio Clemente de Souza Silva (DF-UFPE)

 

Resumo:

As principais aplicações de materiais supercondutores se sustentam em algum tipo de controle do movimento de redemoinhos de fluxo quantizado, denominados vórtices de Abrikosov. Nos últimos 15 anos, demonstrou-se que certos compostos e heteroestruturas ferromagnéticas possuem uma espécie de contrapartida magnética dos vórtices, chamados skyrmions magnéticos. Os skyrmions são domínios magnéticos nanoscópicos protegidos topologicamente e têm sido apontados como elementos essenciais de uma nova geração de dispositivos lógicos e memória magnética. Recentemente, tem sido investigada a possibilidade de manipular skyrmions com o auxílio de vórtices em heteroestruturas compostas por um filme supercondutor (SC) e um filme ferromagnético quiral (FMQ), abrindo um mundo de possibilidades para aplicações e fenômenos resultantes da interação entre essas duas excitações topológicas. Neste colóquio, após uma breve introdução às propriedades e aplicações dos vórtices e dos skyrmions, apresentaremos alguns resultados teóricos e numéricos recentes sobre a fenomenologia dessas excitações em heteroestruturas SC-FMQ. Mostraremos que um skyrmion e um vórtice nesse sistema podem formar um par ligado com propriedades de transporte únicas, permitindo um alto grau de controle sobre o movimento do par. Para o caso mais comum, em que muitos vórtices e muitos skyrmions estão presentes, descobrimos uma diversidade supreendentemente rica de fases de equilíbrio. Quando o acoplamento entre as camadas SC e CFM é fraco, os skyrmions formam uma rede homogênea que se sobrepõe à rede de Abrikosov. Porém, para acoplamento mais forte, ambas as redes quebram, formando estruturas como lâminas, agregados e bolhas muito semelhantes àquelas encontradas em sistemas de matéria mole, como colóides e misturas água-óleo carregadas. 

 

[1] A. A. Abrikosov, TYPE II SUPERCONDUCTORS AND THE VORTEX LATTICE — Nobel Lecture, December 8, 2003 https://www.nobelprize.org/uploads/2018/06/abrikosov-lecture.pdf

[2] Naoto Nagaosa and Yoshinori Tokura, Review Article: Topological properties and dynamics of magnetic skyrmions, Nature Nanotechnology 8, 899 (2013). 

[3] K.   M.   D.   Hals,   M.   Schecter, and   M.   S.   Rudner, “Composite topological excitations in ferromagnet-superconductor heterostructures,” Physical Review Letters 117, 017001 (2016).

[4] Raí M. Menezes, José F. S. Neto, Clécio C. de Souza Silva, and Milorad V. Miloševic´, Manipulation of magnetic skyrmions by superconducting vortices in ferromagnet-superconductor heterostructures, Phys. Rev. B 100, 014431 (2019). 

 

Data, horário e local:

19 de março de 2021, (sexta-feira) 16h

Ambiente Virtual: Google Meet

 

Segue endereço do Webinar:

https://meet.google.com/vvd-wmuw-ajv

 

Orientações:

1. Entrar com o microfone desligado.

2. Entrar com o email institucional (@ufpe.br)

 

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