Relaxação da Magnetização e Formação de Domínios Magnéticos em Filmes Finos

Neste trabalho simulamos a relaxação magnética e a formação de domínios em filmes ultrafinos com forte anisotropia perpendicular ao plano do filme. Utilizamos a técnica de simulação de Monte Carlo no modelo de Ising bi-dimensional incluindo a interação de dipolo-dipolo de longo alcance e um campo magnético externo. Estudamos o processo de relaxação da magnetização e o efeito da intensidade da interação de dipolo-dipolo. Verificamos dois comportamentos distintos da relaxação: (1) nucleação de muitos domínios em pontos distintos da rede para α (intensidade da interação dipolo-dipolo) maior que um valor crítico α > αc (αc ~ 0.37), caracterizado por um decaimento temporal tipo lei de potência da magnetização e (2) nucleação de poucos domínios, cujas paredes se expandem rapidamente no processo de relaxação para α < αc, caracterizado por um decaimento exponencial com o tempo da magnetização. Em ambos os casos o sistema relaxa em direção ao estado fundamental que corresponde a uma estrutura em forma de listras, cuja largura depende da intensidade da interação dipolar. Obtivemos também com este modelo, a energia de nucleação dos domínios em função de α para α < αc. Os resultados obtidos com o modelo foram comparados com resultados experimentais. Neste contexto, explicamos a dinâmica de formação de domínios através de propriedades magnéticas do modelo microscópico sem entrar em detalhes das propriedades estruturais do filme; como por exemplo, espessura do filme, deformações da rede, rugosidade interfacial, etc. Na segunda parte utilizamos uma variação do modelo acima (mudamos o alcance da interação dipolo-dipolo) para testar uma conjectura proposta na estatística de Tsallis, com relação à não extensividade nas funções termodinâmicas que surge em sistemas, onde a razão do alcance das interações (valores decrescentes de α) e a dimensão (d) do sistema é menor que um certo valor crítico - (α/d <1).