Simulación Monte Carlo del efecto de la rugosidad y las vacancias en el comportamiento magnético y de magnetotransporte de bicapas La2/3Ca1/3MnO3/La1/3Ca2/3MnO3

Abstract

Se realizó una aproximación computacional por el método de Monte Carlo y el algoritmo de Metropolis a las propiedades Magnéticas y de transporte eléctrico más importantes de la manganita La2/3Ca1/3MnO3 en monocapa, y en bicapas al compuesto La2/3Ca1/3MnO3 / La1/3Ca2/3MnO3 de tipo FM/AF. Los compuestos exhiben el efecto de magnetorresistencia colosal y en particular en la bicapa, el fenómeno de Exchange bias. La orientación de espines y las características de los momentos magnéticos por unidad de celda magnética están de acuerdo al modelo clásico de Heisenberg y la distribución carga-orbital reportada por Hotta et ál. en diferentes publicaciones. Se enfatiza el análisis de las estructuras electrónica y magnética, las que determinan los posibles mecanismos por los cuales un campo magnético externo ejerce una sustancial influencia sobre las características magnéticas y de transporte. El enfoque primario son las peculiaridades de estos compuestos que se reflejan por cambios de cristalinidad, en las que particularmente se analiza el efecto de las vacancias y la rugosidad intercapa. Se muestra de forma computacional que el primer factor repercute en la monocapa FM provocando cambios en las fases de transición FM-PM y metal-aislante, acompañado de una favorable respuesta de magnetorresistencia. En la bicapa, la rugosidad interfacial implica disminución del campo Exchange Bias sin repercusiones importantes en la magnetorresistencia, sin embargo, repercute en un comportamiento fluctuante del campo coercitivo / Abstract: A computational approach of the most relevant magnetic and electrical transport properties of the manganite La2/3Ca1/3MnO3 in monolayers and in the bilayers La2/3Ca1/3MnO3 / La1/3Ca2/3MnO3 (FM/AF), was performed using the Monte Carlo and Metropolis algorithm. The compounds exhibit the colossal magnetoresistance effect and in particular in the bilayer case, the Exchange bias phenomenon. The spins orientation and magnetic moment characteristics per magnetic unit cell are in agreement with the classical model of Heisenberg and the charge orbital distribution reported by Hotta et al. in different publications. The objective of this study was the analysis of electronic and magnetic structures that determine the possible mechanisms by which an external magnetic field exerts a substantial influence on the magnetic and transport properties. The work is especially focused on the peculiarities of these compounds revealed by changes in the crystallinity, especially due to the vacancies and the roughness interlayer effects. In particular, it was computationally demonstrated that the vacancies affect the FM monolayer, causing changes in the FM-PM and metal-insulator transition phases, joined with a favorable response of the magnetoresistance. In the bilayer, the interfacial roughness implies a decrease in exchange bias without significant effects on the magnetoresistance; however, this roughness exerts a strong influence on the coercive field fluctuating behavior