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EFEITOS QUÂNTICOS MACROSCÓPICOS EM UM DISPOSITIVO FERROMAGNÉTICO
Última alteração: 2020-09-20
Resumo
A física quântica é uma teoria conhecida por descrever o comportamento de sistemas pertencentes ao mundo microscópico como átomos e elétrons. No entanto, avanços tecnológicos na fabricação e manipulação de dispositivos nano e mesoscópicos vêm possibilitando a observação de fenômenos quânticos numa escala cada vez maior. Em particular, uma supercorrente composta por bilhões de elétrons fluindo num SQUID (Superconducting Quantum interference Device) é capaz de exibir diferentes comportamentos não clássicos, tais como quantização de energia e tunelamento quântico. O objetivo de nosso trabalho é investigar teoricamente efeitos quânticos num dispositivo magnético análogo ao SQUID. O dispositivo consiste em um anel ferromagnético unidimensional descrito pelo limite contínuo do modelo XY. Em primeiro lugar, mostramos que a magnetização do anel pode se comportar como um sistema massa-mola unidimensional e apresentar o fenômeno da quantização de energia. Empregando a aproximação harmônica, verificamos que a separação entre níveis de energia não depende do comprimento do anel e, dessa forma, o dispositivo investigado se revelou um candidato bastante promissor a exibir experimentalmente efeitos quânticos macroscópicos. Além disso, mostramos que a magnetização tem a possibilidade de alternar seu sentido de rotação ao longo do anel via tunelamento quântico, comportando-se efetivamente como um bit quântico, isto é, o elemento básico das áreas de informação e computação quântica.
Palavras-chave
Qubits ferromagnéticos, física quântica,anisotropia
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