Estudio Monte Carlo de un Ferrimagneto de Ising Mixto con Diferentes Anisotropías

Abstract

ResumenMediante simulaciones de Monte Carlo, se analizan las propiedades magnéticas de un modelo ferrimagnético de Ising mixto, con espines S = ±3/2, ±1/2 y σ = ±5/2, ±3/2, ±1/2 distribuidos sobre una red cuadrada, con diferentes anisotropías. Se supuso que la interacción de intercambio a primeros vecinos, J 1 , entre espines S y σ es antiferromagnética (J 1 < 0). También, se consideró el efecto de las intensidades de las anisotropías de ión simple, debidas a los campos cristalinos de las subredes S y σ, D S y D σ , respectivamente. Se investigó la existencia y dependencia de las temperaturas de compensación del modelo con respecto a las anisotropías de ión simple. Fijando el parámetro D S y variando la intensidad de D σ , aparecen posibles transiciones de fase de primer orden. El análisis de las temperaturas críticas se obtiene a través de los máximos del calor específico del sistema. Los diagramas de fase a temperaturas finitas se obtienen en el plano temperatura-anisotropía. Abstract Using MonteCarlo simulations, the magnetic properties of a mixed Ising ferrimagnetic model with spins S = ±3/2, ±1/2 y σ = ±5/2, ±3/2, ±1/2 distributed on a square lattice with different anisotropies was analyzed. It was assumed that the exchange interaction to nearest neighbors, J 1 , between spins S and σ, is antiferromagnetic (J 1 < 0). Also, it was considered that the effect of the intensities of the single-ion anisotropies, due to the crystalline fields of the sublattices S and σ, D S and D σ respectively. The existence and dependence of the compensation temperature in the model with respect to the single-ion anisotropies was also studied. By fixing the parameter D S and varying the intensity of D σ it probable phase transitions of first order appear. The analysis of the critical temperatures is obtained through the maximum of the specific heat of the system. Phase diagrams at finite temperatures are obtained in the temperature-anisotropy plane.

Efectos de anisotropía de ion simple sobre un sistema ferrimagnético de espines enteros

“…Esta ocurre debido a la cancelación de las magnetizaciones de las subredes, ya que existen diferentes dependencias de las magnetizaciones de las subredes con la temperatura. La temperatura de compensación es de suma importancia en el estudio de los sistemas magnéticos ya que tiene muchas aplicaciones prácticas, entre estas resaltamos los procesos de escritura y borrado en las grabaciones magneto-ópticas, esto es debido al incremento de la coercitividad en el material en Tcomp, lo cual facilita estos procesos (De La Espriella et al, 2011;Hurtado, 2004). Ahora estudiamos las fluctuaciones de la magnetización total del sistema para calcular la susceptibilidad magnética, 𝑋 𝑇 .…”

Métodos numéricos para valoración de opciones usando esquemas débiles para Euler-Maruyama y Taylor 2.0

“…Dentro de los métodos numéricos determinísticos, se pueden encontrar entre otras aplicaciones: simulaciones numéricas para el comportamiento térmico (Ortega et al, 2009), simulaciones numéricas para estudiar la propagación de una fisura en el material (Palma et al, 2010), utilización del método de elementos finitos para estudiar los flujos turbulentos isotérmicos (Dos Santos et al, 2011), los métodos de diferencias finitas para resolver ecuaciones de advección-difusión no estacionarias (Bermúdez y Juárez,2014), y simulaciones numéricas para estudiar el efecto de la presión en el proceso de mezcla metano-oxígeno (De la Cruz et al, 2015). Dentro de los métodos numéricos estocásticos, las simulaciones numéricas se han aplicado en el estudio de un ferromagnético con diferentes anisotropías usando el método de Monte Carlo (De la Espriella et al, 2012), y en reactores nucleares usando el método de Euler-Maruyama (Suescún-Díaz et al, 2018).…”

Efecto de los Campos Cristalinos en un Ferromagneto de Ising Mixto Bidimensional

“…Otra utilidad destacada de los modelos de Ising de espines mixtos, es la simulación de los materiales análogos al azul de Prusia. Estos materiales son una clase especial de magnetos moleculares, interesantes por la relativa facilidad de controlar sus propiedades durante los procesos de síntesis, mediante la selección deseada de fuentes de espín (Buendía y Villarroel, 2007;Ohkoshi y Hashimoto, 2002;Dely et al, 2009 En este trabajo desarrollamos simulaciones de Monte Carlo, técnica confiable en la solución de modelos de Ising mixto (Selke y Oitmaa, 2010;De La Espriella et al, 2012a;De La Espriella et al, 2012b;), para investigar las propiedades magnéticas de un modelo ferromagnético de Ising mixto de espines S i A = 3/2 y σ j B = 5/2, con distintos campos cristalinos. El modelo se ha estudiado por diversos métodos, entre los que se destacan las relaciones de recursión exacta (Yessoufou et al, 2009;Albayrak e Yigit, 2007), teoría de campo medio (Mohamad, 2011;Deviren y Keskin, 2010), Monte Carlo (De La Espriella y Buendía, 2011;De La Espriella y Buendía, 2010, De La Espriella et al, 2012a, teoría de campo efectivo (Zhang et al, 2005).…”