Publicação: Dinâmica de Skyrmions
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CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA
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Resumo
As memórias de acesso aleatório (RAM) são fundamentais na eletrônica moderna, determinando a capacidade e a velocidade de processamento dos dispositivos. No entanto, sua
evolução física está atingindo limites críticos, tornando necessária a investigação de novas
tecnologias de armazenamento. Este trabalho apresenta o estudo de uma textura magnética
promissora para o futuro da computação: o skyrmion. Esta quase-partícula consiste em
uma configuração de spins em formato de vórtice que, por possuir estabilidade topológica,
é protegida contra perda de informação por perturbações externas. Tal característica viabiliza o desenvolvimento de memórias não voláteis de alta densidade. O objetivo deste estudo
é compreender a dinâmica dessas texturas via Torque de Transferência de Spin (STT, do
inglês spin transfer torque). Para isso, foram realizadas simulações micromagnéticas no
software MuMax3, utilizando a equação de Landau–Lifshitz–Gilbert (LLG) e os modelos
de STT de Zhang-Li e Slonczewski. Analisou-se a locomoção e os efeitos resultantes, com
foco em um dos principais desafios para a aplicação tecnológica: o Efeito Hall de Skyrmion,
caracterizado pela deflexão transversal em sua trajetória devido à força de Magnus.
Abstract
Random Access Memory (RAM) is of paramount importance in modern electronics,
determining both processing quality and speed. However, its evolution is reaching physical
limits, necessitating research into alternative memory types. This work contributes to
these efforts by studying a magnetic texture that promises to be a major breakthrough
for future data storage: the skyrmion. This magnetic quasi-particle is a vortex-like spin
configuration. Being topologically stable, skyrmions are protected against information
loss, enabling the development of high-density non-volatile memory. This study aims to
understand the movement of these textures through Spin-Transfer Torque. To this end,
micromagnetic simulations were performed using the MuMax3 software, based on the
Landau–Lifshitz–Gilbert (LLG) equation and the STT models of Zhang-Li and Slonczewski.
We observed their locomotion and resulting effects, focusing on a primary challenge for
technological application: the Skyrmion Hall Effect, which consists of a transverse path
deflection driven by the Magnus force
Palavras-chave
Skyrmions, Efeito Hall, Spin, Hall Effect, MuMax3
Citação
ROSA, Denner Silva. Dinâmica de skyrmions. 2026. 61 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Física de Materiais) – Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2026.