Se ha estudiado la dependencia angular de la energía total con respecto a la dirección de la imanación (paisajes de energía) de nanopartículas magnéticas con diferentes formas, redes cristalinas y valores de la anisotropía de superficie. En estos sistemas la anisotropía de superficie se ha modelado usando el modelo de interacciones a pares tipo Néel. Los principales resultados son los siguientes:
- Nuestras simulaciones muestran que el comportamiento magnético de las nanopartículas con anisotropía de superficie tipo Néel se puede modelar como el de una partícula macroespín efectiva con anisotropía mixta (combinación de anisotropía uniaxial y cúbica). El valor y el signo de las anisotropías efectivas dependen de multiples parámetros, por un lado de la forma y el alargamiento de las nanopartículas y por otro -de la estructura cristalina que origina diferentes ordenamientos de los momentos magnéticos en la superficie.
- Se obtiene un buen acuerdo al comparar los cálculos analíticos con los numéricos para los paisajes de energía de las nanopartículas multi-espín con estructura cristalina tipo simple cúbica.
- Se observan signos opuestos para el término de anisotropía cúbica originada por la superficie si la nanopartícula posee una red cristalina sc o fcc.
- Se han estudiado las nanopartículas de cobalto con una forma octaédrica truncada perfecta o alargada con estructura cristalina tipo fcc, anisotropía en el núcleo de la partícula tipo cúbica y anisotropía de superficie tipo Néel. Los resultados obtenidos de los paisajes de energía indican que la anisotropía de superfice induce dos contribuciones a la anisotropía cúbica efectiva del sistema: de primer y segundo orden. En el caso de partículas alargadas se observa que la anisotropía de superficie induce además una anisotropía uniaxial.
Rocio Yanes