Cargas topológicas como herramienta para caracterizar muestras magnéticas
Victoria Vega Fernández Rodríguez, María Vélez (Tutora). Universidad de Oviedo.
En la era tecnológica en la que vivimos, el procesamiento y almacenamiento de datos es cada vez más importante. Desde el descubrimiento de los skyrmiones estables, la topología ha pasado a tener un papel principal en la investigación y en la tecnología actual. La búsqueda de nuevas estructuras topológicas es esencial, pero también la comprensión de los parámetros que dan lugar a estos defectos topológicos.
En este trabajo, se presenta un método de análisis de materiales ferromagnéticos utilizando la carga topológica. Este método permite la localización y caracterización de defectos topológicos en muestras magnéticas, y ofrece una descripción más concluyente que el análisis de la configuración de momentos magnéticos o de dominios. Se generan diversas multicapas magnéticas, todas ellas formadas por un material central con anisotropía magnética perpendicular (NdCo). En las capas superficiales, se colocan materiales con anisotropía en el plano (NiFe o GdCo).
Utilizando una simulación micromagnética, se pueden identificar diversos defectos topológicos, pero el análisis de la carga topológica junto con el campo magnético emergente ofrece una visión más completa. Mediante el estudio de un punto de Bloch y un par vórtice-antivórtice, se comprueba que la carga topológica es Q ≈ +1 para el punto de Bloch. En cambio, para el vórtice y el antivórtice se utiliza la carga skyrmionica (análoga a la carga topológica), pero para superficies en 2D, encontrando que su valor es menor del esperado (Qz < -0.5). Con estos resultados, se establece una relación entre las “fuentes” y “sumideros” del campo magnético emergente y los signos de las cargas topológicas.
Por último, un estudio de la carga skyrmionica en el espesor de la muestra, permite localizar cada uno de los defectos y corroborar la aparición de un antimerón, observado en el análisis de la configuración de momentos magnéticos.
(Resumen completo: Victoria Fernandez)
