Thesis:

Origen dinámico de texturas magnéticas cónico helicoidales estabilizadas por la interacción dzyaloshinskii-moriya

Quiralidad magnética, estructuras de espín, transiciones de estado, ondas de espín, descripciones dinámicas y estáticas son los conceptos que abarca esta investigación sobre sistemas helimagnéticos. La quiralidad juega un rol esencial en las propiedades de simetría de la naturaleza en toda escala y se manifiesta en varias áreas de la ciencia, desde la macroescala (galaxias) hasta nuestra escala (palma de la mano) e inclusive la nanoescala [1-5]. En magnetismo, usualmente se entiende por quiralidad a la propiedad de asimetría que describe a un objeto, logrando que sea diferenciable de su imagen especular; propiedad presente en varios tipos de cristales magnéticos [6-10]. Por ejemplo, se puede obtener quiralidad magnética desde la estructura cristalográfica de ciertos compuestos, como en estructuras no centrosimétricas, sistemas interfaciales o con impurezas en el material [8, 9]. Cuando un magneto está conformado por una estructura cristalográfica no centrosimétrica, se espera la presencia de estructuras de espín quirales donde su estabilidad dependerá del campo externo, de la temperatura y de la competencia entre las interacciones presentes en el cristal. Hay que tener en cuenta que la asimetría cristalográfica no es el único camino para la quiralidad, ya que existen otros mecanismos como la interacción dipolar en nanotubos magnéticos [11-13] y caparazones magnéticos curvilíneos [14], bicapas ferromagnéticas [15-17] o películas con magnetización graduada [18]. La caracterización de texturas de espín quirales en materiales magnéticos debido a la interacción Dzyaloshinkii-Moriya (DMI) o al acoplamiento magnetostático, ha sido tema de mucho interés científico. De hecho, una textura magnética quiral representa (...).

Magnetic chirality, spin structures, state transitions, spin waves, and both dynamic and static descriptions are the concepts encompassed by this research on helimagnetic systems. Chirality plays an essential role in the symmetry properties of nature across all scales, manifesting in various scientific fields—from the macroscale (galaxies) to the human scale (the palm of one's hand) and even down to the nanoscale [1-5]. In magnetism, chirality is generally understood as an asymmetry property that distinguishes an object from its mirror image; this property is present in various types of magnetic crystals [6-10]. For instance, magnetic chirality can arise from the crystallographic structure of certain compounds—such as in non-centrosymmetric structures, interfacial systems, or materials containing impurities [8, 9]. When a magnet possesses a non-centrosymmetric crystallographic structure, the emergence of chiral spin structures is expected; their stability depends on the external field, temperature, and the interplay between the various interactions present within the crystal. It should be noted that crystallographic asymmetry is not the only pathway to chirality; other mechanisms exist, such as dipolar interactions in magnetic nanotubes [11-13] and curvilinear magnetic shells [14], as well as in ferromagnetic bilayers [15-17] or films with graded magnetization [18]. The characterization of chiral spin textures in magnetic materials—driven by the Dzyaloshinskii-Moriya interaction (DMI) or magnetostatic coupling—has been a subject of significant scientific interest. In fact, a chiral magnetic texture represents (...).