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FELIPE ANDRADE APOLÔNIO

UM MODELO PARA DEFEITOS ESTRUTURAIS EM NANOMAGNETOS

Dissertação apresentada à Universidade Federal de Viçosa, como parte das exigências do Programa de Pós-Graduação em Física Aplicada, para obtenção do título de Magister Scientiae.

APROVADA: 07 de julho de 2010.

Prof. Tiago José de Oliveira

Prof. Sidiney de Andrade Leonel

Prof. Alexandre Tadeu Gomes de Carvalho

Prof. Lucas Álvares da Silva Mol

Prof. Winder Alexander de Moura Melo (Orientador)

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Page 17: UM MODELO PARA DEFEITOS ESTRUTURAIS EM … completo.pdf · UM MODELO ARAP DEFEITOS ESTRUTURAIS EM ... Aos meus pais Luzia e José por, desde cedo, na época mais difícil, ter me

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♠❡s♠♦ s♦❜r❡ ✉♠ ✐♥t❡r✈❛❧♦ ❞❡ ✈❛❧♦r❡s ❞❡ H ❝♦♠♦ µef = ∆BH/∆H✳

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✷✳ ❈♦♥s✐❞❡r❛çõ❡s ❣❡r❛✐s s♦❜r❡ ♠❛❣♥❡t✐s♠♦ ❡ ❢❡♥ô♠❡♥♦s ♠❛❣♥ét✐❝♦s

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❋✐❣✉r❛ r❡t✐r❛❞❛ ❞❛ r❡❢❡rê♥❝✐❛ ❬✹✸❪✳

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❞♦♠í♥✐♦s✱ ♠❛❣♥❡t✐③❛❞♦s ❡♠ ❞✐❢❡r❡♥t❡s ❞✐r❡çõ❡s✱ ♥ã♦ é ♠❛✐s ✉♠❛ s✉♣♦s✐çã♦ ❡ ❝♦♥❤❡❝❡✲

s❡ q✉❡ ❡❧❡s sã♦ ♠❛❣♥❡t✐③❛❞♦s ❡♠ ❝❡rt❛s ❞✐r❡çõ❡s ❡ ♥ã♦ ❛❧❡❛t♦r✐❛♠❡♥t❡ ❝♦♠♦ ♣♦st✉❧♦✉

❲❡✐ss✳ ❈♦♥t✉❞♦✱ ❛♣❡s❛r ❞❡ ♠♦❞❡❧♦s ❝❧áss✐❝♦s ❡①♣❧✐❝❛r❡♠ q✉❛❧✐t❛t✐✈❛♠❡♥t❡ ❜❡♠ ♦ ❢❡r✲

r♦♠❛❣♥❡t✐s♠♦✱ ♣r❡s✐s❛♠♦s ❝♦♥s✐❞❡r❛r ♦ ❢❛♠♦s♦ t❡♦r❡♠❛ ❞❡ ❇♦❤r✲✈❛♥ ▲❡❡✉✇❡♥ q✉❡✱ ❡♠

✶✾✶✾✱ ♠♦str♦✉ q✉❡ ❛ ❋ís✐❝❛ ❈❧áss✐❝❛ ♥ã♦ ♣♦❞✐❛ ❡①♣❧✐❝❛r q✉❛❧q✉❡r ❢❡♥ô♠❡♥♦ ♠❛❣♥ét✐❝♦✱

♣♦✐s ❝❧❛ss✐❝❛♠❡♥t❡ ✉♠ ❡❧étr♦♥ ♥ã♦ ✐♥t❡r❛❣❡ ❝♦♠ ✉♠ ❝❛♠♣♦ ♠❛❣♥ét✐❝♦ ❛♣❧✐❝❛❞♦ ❬✹✸❪✳

❆♦ ❝♦♥trár✐♦ ❞♦ ♣❛r❛♠❛❣♥❡t✐s♠♦✱ ♦ q✉❛❧ ✐♥t❡r❛❣❡ ❛♣❡♥❛s ❝♦♠ ✉♠ ❝❛♠♣♦ ♠❛❣✲

♥ét✐❝♦ ❡①t❡r♥♦✱ ♦s s♣✐♥s ❛tô♠✐❝♦s ♥♦s ❢❡rr♦♠❛❣♥❡t♦s t❛♠❜é♠ ✐♥t❡r❛❣❡♠ ✉♠ ❝♦♠ ♦ ♦✉tr♦✱

❝❛❞❛ ✉♠ ❞❡❧❡s ❛❣❡ t❡♥t❛♥❞♦ ❛❧✐♥❤❛r ♦s ♦✉tr♦s ❡♠ s✉❛ ♣ró♣r✐❛ ❞✐r❡çã♦✳ ❆ ✐♥t❡r❛çã♦ ❡♥tr❡

❡❧❡s ♦r✐❣✐♥❛✲s❡ ❞❛s ♣r♦♣r✐❡❞❛❞❡s q✉â♥t✐❝❛s ❞♦s s♣✐♥s q✉❡✱ s♦♠❛❞❛ à ✐♥t❡r❛çã♦ ❈♦✉❧♦♠✲

❜✐❛♥❛ ✭❡❧❡tr♦♠❛❣♥ét✐❝❛✱ ♠❛✐s ♣r❡❝✐s❛♠❡♥t❡✮ ❡♥tr❡ ♦s ❡❧étr♦♥s✱ ❞ã♦ ♦r✐❣❡♠ à ✐♥t❡r❛çã♦

❞❡ tr♦❝❛✳ ❉❡✈✐❞♦ à s✉❛ ✐♠♣♦rtâ♥❝✐❛ ♥♦ ❡st✉❞♦ ❞❡ s✐st❡♠❛s ♠❛❣♥ét✐❝♦s✱ ❛♣r❡s❡♥t❛r❡♠♦s

✉♠❛ ❞✐s❝✉ssã♦ ❞❡t❛❧❤❛❞❛ ❞❛ ✐♥t❡r❛çã♦ ❞❡ tr♦❝❛✳ P♦st❡r✐♦r♠❡♥t❡✱ ❛♣r❡s❡♥t❛r❡♠♦s ♦✉tr❛s

✐♥t❡r❛çõ❡s t❛♠❜é♠ ✐♠♣♦rt❛♥t❡s ♥♦ ❡st✉❞♦ ❞❡ ❢❡♥ô♠❡♥♦s ♠❛❣♥ét✐❝♦s✳

✶✹

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✷✳ ❈♦♥s✐❞❡r❛çõ❡s ❣❡r❛✐s s♦❜r❡ ♠❛❣♥❡t✐s♠♦ ❡ ❢❡♥ô♠❡♥♦s ♠❛❣♥ét✐❝♦s

✷✳✶ ■♥t❡r❛çã♦ ❞❡ tr♦❝❛

❘❡❧❛❝✐♦♥❛❞♦ ❛♦ s♣✐♥ ❡❧❡trô♥✐❝♦ t❡♠♦s ♦ Pr✐♥❝í♣✐♦ ❞❡ ❊①❝❧✉sã♦ ❞❡ P❛✉❧✐✱ ♦ q✉❛❧✱

❝♦♠♦ ✈✐♠♦s✱ ❛✜r♠❛ q✉❡ ♥✉♠ át♦♠♦ ♥✉♥❝❛ ♣♦❞❡ ❤❛✈❡r ♠❛✐s ❞❡ ✉♠ ❡❧étr♦♥ ♦❝✉♣❛♥❞♦ ♦

♠❡s♠♦ ❡st❛❞♦ q✉â♥t✐❝♦✳ ❆ ❝♦♥s❡q✉ê♥❝✐❛ ✐♠❡❞✐❛t❛ ❞❡ t❛❧ ❛✜r♠❛çã♦ é q✉❡ ❛ ❢✉♥çã♦ ❞❡

♦♥❞❛ t♦t❛❧ ✭❡s♣❛❝✐❛❧ ⊕ s♣✐♥✮ ❞♦ ❡❧étr♦♥ ❞❡✈❡ s❡r ❛♥t✐✲s✐♠étr✐❝❛✳ P❛r❛ ❛♥❛❧✐s❛r♠♦s ✐ss♦

♠❛✐s ❛ ❢✉♥❞♦✱ ❝♦♥s✐❞❡r❡ ❛ ❡q✉❛çã♦ ❞❡ ❙❝❤rö❞✐♥❣❡r ✐♥❞❡♣❡♥❞❡♥t❡ ❞♦ t❡♠♣♦ ♣❛r❛ ♦ ❝❛s♦

s✐♠♣❧❡s ❞❡ ❞♦✐s ❡❧étr♦♥s ✭♦❜s❡r✈❡ q✉❡ ❛ ❢✉♥çã♦ ❞❡ ♦♥❞❛ ❞❡ s♣✐♥ ♥ã♦ ❡♥tr❛ ♥❛ ❡q✉❛çã♦

❞❡ ❙❝❤rö❞✐♥❣❡r ❡ ❞❡✈❡ s❡r ♣♦st❛ à ♣❛rt❡✮✿

− ~2

2m(∇2

1 +∇22)ψ(~r1, ~r2) + V (~r1, ~r2)ψ(~r1, ~r2) = E ψ(~r1, ~r2), ✭✷✳✹✮

❡♠ q✉❡ ~ é ❛ ❝♦♥st❛♥t❡ ❞❡ P❧❛♥❝❦ ❞✐✈✐❞✐❞❛ ♣♦r 2π ❡ m é ❛ ♠❛ss❛ ❞♦ ❡❧étr♦♥✳ ❖s í♥❞✐❝❡s

1 ❡ 2 r❡❢❡r❡♠✲s❡ às ♣♦s✐çõ❡s ❞♦s ❞♦✐s ❡❧étr♦♥s✳ ❊①✐st❡♠ q✉❛tr♦ ♣♦ss✐❜✐❧✐❞❛❞❡s ♣❛r❛ ♦s

s♣✐♥s✱ q✉❡ ✐r❡♠♦s r❡♣r❡s❡♥t❛r ♣♦r✿

| ↑↑〉, | ↑↓〉, | ↓↑〉, | ↓↓〉✱

❡♠ q✉❡ ❛ s❡t❛ ♣❛r❛ ❝✐♠❛ r❡♣r❡s❡♥t❛ ♦ ❡st❛❞♦ ❞❡ s♣✐♥ ✉♣ ✭Sz = +~/2✮ ❡ ❛ s❡t❛ ♣❛r❛

❜❛✐①♦ r❡♣r❡s❡♥t❛ ♦ ❡st❛❞♦ ❞♦✇♥ ✭Sz = −~/2✮✳ ❆ ♣❛rt✐r ❞❡ss❛s ❝♦♠❜✐♥❛çõ❡s✱ ♣♦❞❡♠♦s

❝♦♥str✉✐r ✉♠❛ ❢✉♥çã♦ ❛♥t✐✲s✐♠étr✐❝❛ (χA) ❡ três ❢✉♥çõ❡s s✐♠étr✐❝❛s (χS)✿

χA =1√2(| ↑↓〉 − | ↓↑〉)✱ ✭✷✳✺✮

χS =

| ↑↑〉1√2(| ↑↓〉+ | ↓↑〉)

| ↓↓〉

✭✷✳✻✮

❆ ❡q✉❛çã♦ ✭✷✳✺✮ ❝♦rr❡s♣♦♥❞❡ ❛♦ ❝❛s♦ ❡♠ q✉❡ ♦s s♣✐♥s ❡stã♦ ✧❛♥t✐♣❛r❛❧❡❧♦s✧✱

❝❤❛♠❛❞♦ ❞❡ ❡st❛❞♦ s✐♥❣❧❡t♦✳ ❆s s✐t✉❛çõ❡s ❞❡s❝r✐t❛s ♣❡❧❛ ❡q✉❛çã♦ ✭✷✳✻✮ ❝♦rr❡s♣♦♥❞❡♠

❛♦ ❝❛s♦ ♦♥❞❡ ♦s s♣✐♥s ❡stã♦ ✧♣❛r❛❧❡❧♦s✧✱ ❝❤❛♠❛❞♦ ❞❡ ❡st❛❞♦ tr✐♣❧❡t♦✳

❉❛ ♠❡s♠❛ ❢♦r♠❛✱ ♣♦❞❡♠♦s ❝♦♥tr✉✐r ❢✉♥çõ❡s ❡s♣❛❝✐❛✐s s✐♠étr✐❝❛s ❡ ❛♥t✐✲s✐♠étr✐❝❛s✳

❉❡s✐❣♥❛♥❞♦ ♣♦r φ ❛ ❢✉♥çã♦ ❞❡ ♦♥❞❛ ❞❡ ✉♠❛ ♣❛rtí❝✉❧❛ ❡ α ❡ β ❞♦✐s ❡st❛❞♦s ♦r❜✐t❛✐s✱

✶✺

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✷✳ ❈♦♥s✐❞❡r❛çõ❡s ❣❡r❛✐s s♦❜r❡ ♠❛❣♥❡t✐s♠♦ ❡ ❢❡♥ô♠❡♥♦s ♠❛❣♥ét✐❝♦s

t❡♠♦s✿ψS(~r1, ~r2) =

1√2[φα(~r1)φβ(~r2) + φα(~r2)φβ(~r1)]✱

ψA(~r1, ~r2) =1√2[φα(~r1)φβ(~r2)− φα(~r2)φβ(~r1)]✳

✭✷✳✼✮

❙❡ ✜③❡r♠♦s✱ ❛❣♦r❛✱ ❛s ♣❛rtí❝✉❧❛s s❡ ❛♣r♦①✐♠❛r❡♠ ✉♠❛ ❞❛ ♦✉tr❛ (~r1 → ~r2)✱ t❡♠♦s

q✉❡ ψS → 2φα φβ✱ ❡♥q✉❛♥t♦ ψA → 0✱ ♠♦str❛♥❞♦ q✉❡ é ✐♠♣r♦✈á✈❡❧ q✉❡ ♣❛rtí❝✉❧❛s ♥♦

❡st❛❞♦ ❛♥t✐✲s✐♠étr✐❝♦ s❡ ❡♥❝♦♥tr❡♠ ♣ró①✐♠❛s✳

❙❛❜❡✲s❡ q✉❡ ❛ ❢✉♥çã♦ ❞❡ ♦♥❞❛ t♦t❛❧ ❞♦ ❡❧étr♦♥ é ❢♦r♠❛❞❛ ♣❡❧♦ ♣r♦❞✉t♦ ❞❛ ♣❛rt❡

❡s♣❛❝✐❛❧ ♣❡❧❛ ♣❛rt❡ ❞❡ s♣✐♥✳ ❈♦♠♦ ❞✐t♦ ❛♥t❡s✱ t❛❧ ❢✉♥çã♦ ❞❡✈❡ s❡r ❛♥t✐✲s✐♠étr✐❝❛✱ ♦

q✉❡ ✐♠♣❧✐❝❛ q✉❡ s❡ ❛ ♣❛rt❡ ❡s♣❛❝✐❛❧ ❢♦r s✐♠étr✐❝❛ (ψS)✱ ❛ ❢✉♥çã♦ ❞❡ s♣✐♥ ❞❡✈❡ s❡r ❛♥t✐✲

s✐♠étr✐❝❛ ✭χA✮✱ ❡ ✈✐❝❡✲✈❡rs❛✳ ❆ss✐♠✱ ❛s ♣♦ssí✈❡✐s ❢✉♥çõ❡s ❞❡ ♦♥❞❛ t♦t❛✐s sã♦✿

Ψtotal = ψS(~r1, ~r2)⊗ χA ♦✉ Ψtotal = ψA(~r1, ~r2)⊗ χS✱ ✭✷✳✽✮

♦♥❞❡ ♦ sí♠❜♦❧♦ ⊗ ❞❡♥♦t❛ ♦ ♣r♦❞✉t♦ t❡♥s♦r✐❛❧✳

❆ ❡①✐❣ê♥❝✐❛ ❞❡ q✉❡ ✉♠❛ ❞❡s❝r✐çã♦ ♣r❡❝✐s❛ ❞♦ s✐st❡♠❛ ❞❡✈❛ ✉t✐❧✐③❛r ✉♠❛ ❢✉♥çã♦ ❞❡

♦♥❞❛ t♦t❛❧ q✉❡ s❡❥❛ ❛♥t✐✲s✐♠étr✐❝❛ ♣❡❧❛ tr♦❝❛ ❞❛s ♣❛rtí❝✉❧❛s ❝♦♥❞✉③ ❛ ✉♠ ❛❝♦♣❧❛♠❡♥t♦

❡♥tr❡ ❛s ✈❛r✐á✈❡✐s ❡s♣❛❝✐❛✐s ❡ ❞❡ s♣✐♥✳ ❆s ♣❛rtí❝✉❧❛s s❡ ❝♦♠♣♦rt❛♠ ❝♦♠♦ s❡ s❡✉ ♠♦✈✐✲

♠❡♥t♦ ❢♦ss❡ ✐♥✢✉❡♥❝✐❛❞♦ ♣♦r ✉♠❛ ❢♦rç❛ ❝✉❥♦ s✐♥❛❧ ❞❡♣❡♥❞❡ss❡ ❞❛ ♦r✐❡♥t❛çã♦ r❡❧❛t✐✈❛

❞❡ s❡✉s s♣✐♥s✳ ❆ t❛❧ ❢❡♥ô♠❡♥♦ ❝❤❛♠❛♠♦s ❞❡ ❢♦rç❛ ❞❡ tr♦❝❛ ✭♦✉ ✐♥t❡r❛çã♦ ❞❡ tr♦❝❛✮✱

❡❢❡✐t♦ ❡ss❡♥❝✐❛❧♠❡♥t❡ q✉â♥t✐❝♦ ❡ q✉❡ ♥ã♦ ♣♦ss✉✐ ❛♥á❧♦❣♦ ❝❧áss✐❝♦✳ ❯t✐❧✐③❛r❡♠♦s ♦ q✉❡

❢♦✐ ❞✐s❝✉t✐❞♦ ❛❝✐♠❛ ♣❛r❛ ❞❡♠♦♥str❛r ❛ ❤❛♠✐❧t♦♥✐❛♥❛ ❞❡ ❍❡✐s❡♥❜❡r❣✳

❍❛♠✐❧t♦♥✐❛♥❛ ❞❡ ❍❡✐s❡♥❜❡r❣

❈♦♥s✐❞❡r❡ ❛ ✐♥t❡r❛çã♦ ❝♦✉❧♦♠❜✐❛♥❛ ❡♥tr❡ ❞♦✐s ❡❧étr♦♥s✿

U(~r1, ~r2) =e2

4πǫ0r12✱ ✭✷✳✾✮

♦♥❞❡ r12 é ❛ ❞✐stâ♥❝✐❛ ❡♥tr❡ ♦s ❡❧étr♦♥s✳ ❆❣♦r❛✱ ❝❛❧❝✉❧❛♠♦s ❛ ❡♥❡r❣✐❛ ♠é❞✐❛✱ ✉s❛♥❞♦ ❛s

❢✉♥çõ❡s ❞❡ ♦♥❞❛ ❡s♣❛❝✐❛✐s ✭✷✳✼✮ ✭❛ ✐♥t❡r❛çã♦ ♥ã♦ ❞❡♣❡♥❞❡ ❞♦ s♣✐♥✮✿

〈U〉 = e2

4πǫ0

ψ∗(~r1, ~r2)1

r12ψ(~r1, ~r2)d

3r1 d3r2✳ ✭✷✳✶✵✮

❙✉❜st✐t✉✐♥❞♦ ψ(~r1, ~r2) = 1√2[φα(~r1)φβ(~r2)± φα(~r2)φβ(~r1)]✱ ♦❜t❡♠♦s✿

〈U〉 = E ± J ✱ ✭✷✳✶✶✮

✶✻

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✷✳ ❈♦♥s✐❞❡r❛çõ❡s ❣❡r❛✐s s♦❜r❡ ♠❛❣♥❡t✐s♠♦ ❡ ❢❡♥ô♠❡♥♦s ♠❛❣♥ét✐❝♦s

♦♥❞❡✿

E =e2

4πǫ0

φ∗α(~r1)φ

∗β(~r2)

1

r12φα(~r1)φβ(~r2) d

3r1 d3r2✱ ✭✷✳✶✷✮

J =e2

4πǫ0

φ∗α(~r1)φ

∗β(~r2)

1

r12φα(~r2)φβ(~r1) d

3r1 d3r2✳ ✭✷✳✶✸✮

◆♦t❡♠♦s q✉❡ E r❡♣r❡s❡♥t❛ ❛ ❡♥❡r❣✐❛ ❝♦✉❧♦♠❜✐❛♥❛ ♠é❞✐❛ ❞♦ s✐st❡♠❛✳ ❚❛❧ t❡r♠♦

s❡r✐❛ ♦ ú♥✐❝♦ t❡r♠♦ ♣r❡s❡♥t❡ s❡ ♥ã♦ ❧❡✈áss❡♠♦s ❡♠ ❝♦♥t❛ ♦ ♣r✐♥❝í♣✐♦ ❞❛ ❡①❝❧✉sã♦✳ ❆ss✐♠✱

❛ ✐♠♣♦s✐çã♦ ❞♦ ♣r✐♥❝í♣✐♦ ❞❡ P❛✉❧✐ ♥♦s ❧❡✈♦✉ ❛ ✉♠ t❡r♠♦ ❡①tr❛✱ J ✱ ❝❤❛♠❛❞♦ ❞❡ ✐♥t❡❣r❛❧

♦✉ ❝♦♥st❛♥t❡ ❞❡ tr♦❝❛✹✱ q✉❡ ❝♦rr❡s♣♦♥❞❡ à ❞✐❢❡r❡♥ç❛ ❡♥tr❡ ♦s ❡st❛❞♦s s✐♥❣❧❡t♦ ❡ tr✐♣❧❡t♦✳

❖ s✐♥❛❧ ± ♥❛ ❡①♣r❡ssã♦ ✭✷✳✶✶✮ ❞❡♣❡♥❞❡ ❞♦ ❡st❛❞♦ ❞❡ s♣✐♥ ✭s❡ s✐♥❣❧❡t♦ ♦✉ tr✐♣❧❡t♦✮✳

❆♣❡s❛r ❞❛ ✐♥t❡r❛çã♦ ❡♥tr❡ ♦s ❡❧étr♦♥s ♥ã♦ ❞❡♣❡♥❞❡r ❞♦ ❡st❛❞♦ ❞❡ s♣✐♥✱ ❛ ❡♥❡r❣✐❛ ♠é❞✐❛

❞❡♣❡♥❞❡rá✱ ♥♦s ❧❡✈❛♥❞♦ ❡♥tã♦ ❛ ♣❡♥s❛r q✉❡ ❛ ❡♥❡r❣✐❛ ❞♦ s✐st❡♠❛ ♣♦ss❛ s❡r ❡s❝r✐t❛ ❡♠

t❡r♠♦s ❞❛s ✈❛r✐á✈❡✐s ❞❡ s♣✐♥✳ P❛r❛ t❛♥t♦✱ ❡s❝r❡✈❡♠♦s 〈U〉 ❞❛ s❡❣✉✐♥t❡ ❢♦r♠❛✿

〈U〉 = E ± J ~S1 · ~S2✱ ✭✷✳✶✹✮

❡✱ ❞❡✈✐❞❛ à s✉❛ ❝♦♥✈❡♥✐ê♥❝✐❛✱ ❝♦♥s✐❞❡r❛r❡♠♦s Si ❝♦♠♦ s❡♥❞♦ ❛s ♣r♦❥❡çõ❡s ❞♦s ♠♦♠❡♥t♦s

❛♥❣✉❧❛r❡s ❞❡ s♣✐♥ ✭♥♦r♠❛❧✐③❛❞❛s ♣❡❧♦ ❢❛t♦r ~/2✮✳ ❉❡st❛ ❢♦r♠❛✱ t❡r❡♠♦s q✉❡ ~S1 · ~S2 = +1

❝♦rr❡s♣♦♥❞❡ ❛♦s s♣✐♥s ❡st❛r❡♠ ♣❛r❛❧❡❧♦s ✭❡st❛❞♦ tr✐♣❧❡t♦✮ ❡ ~S1 · ~S2 = −1 ❝♦rr❡s♣♦♥❞❡

❛♦s s♣✐♥s ❡st❛r❡♠ ❛♥t✐♣❛r❛❧❡❧♦s ✭❡st❛❞♦ s✐♥❣❧❡t♦✮✳ ◗✉❡♠ ♣r✐♠❡✐r♦ ❝❤❛♠♦✉ ❛t❡♥çã♦ ❞❛

❡♥❡r❣✐❛ ❞❡ tr♦❝❛ ♣❛r❛ ❡①♣❧✐❝❛r ❛ ♦r❞❡♠ ♠❛❣♥ét✐❝❛ ♥♦s ♠❛t❡r✐❛✐s ❢♦✐ ❲❡r♥❡r ❍❡✐s❡♥❜❡r❣✱

❡♠ 1928✳ ❆ ❤❛♠✐❧t♦♥✐❛♥❛ ❞❡ ❍❡✐s❡♥❜❡r❣ é✱ ❡♥tã♦✱ ❞❛❞❛ ♣♦r✿

H = ± 2 J12 ~S1 · ~S2✱ ✭✷✳✶✺✮

♦♥❞❡ J12✱ ❛ ❝❤❛♠❛❞❛ ❞❡ ❝♦♥t❛♥t❡ ❞❡ tr♦❝❛✱ ❡stá ❛ss♦❝✐❛❞❛ ❛♦s ❡❧étr♦♥s 1 ❡ 2 ❬✹✺❪✳ ❱✐♠♦s

q✉❡ ❡st❛ s✐t✉❛çã♦✱ ❝♦♥s✐❞❡r❛♥❞♦ ❛♣❡♥❛s ❞♦✐s ❡❧étr♦♥s✱ é r❡❧❛t✐✈❛♠❡♥t❡ s✐♠♣❧❡s✳ ❊♥tr❡✲

t❛♥t♦ át♦♠♦s ❡♠ s✐st❡♠❛s ♠❛❣♥ét✐❝♦s tê♠ ♠✉✐t♦s ❡❧étr♦♥s✳ ❆ ❡q✉❛çã♦ ❞❡ ❙❝❤rö❞✐♥❣❡r

❞❡st❡ s✐st❡♠❛ ❞❡ ♠✉✐t♦s ❡❧étr♦♥s ♥ã♦ ♣♦❞❡ s❡r r❡s♦❧✈✐❞❛ s❡♠ s✉♣♦s✐çõ❡s✴❛♣r♦①✐♠❛çõ❡s✳

◆♦t❛♠♦s q✉❡ t❛❧ ✐♥t❡r❛çã♦ ❛♣❧✐❝❛✲s❡ ♣r✐♥❝✐♣❛❧♠❡♥t❡ ❡♥tr❡ át♦♠♦s ✈✐③✐♥❤♦s✱ ♣♦✐s ❛ ✐♥✲

t❡r❛çã♦ ❝♦♠♦ ❛♣r❡s❡♥t❛❞❛ ❛q✉✐ ❧❡✈❛ ❡♠ ❝♦♥t❛ ❛ s✉♣❡r♣♦s✐çã♦ ❞❡ ❢✉♥çõ❡s ❞❡ ♦♥❞❛ q✉❡

❛♣❡♥❛s s❡ t♦r♥❛♠ ❛♣r❡❝✐á✈❡✐s ❡♥tr❡ sít✐♦s ✈✐③✐♥❤♦s ❬✹✼❪✳ ❊st❛ ❝♦♥s✐❞❡r❛çã♦ ♥♦s ❧❡✈❛ ❛♦

✹P♦r ❡①❡♠♣❧♦✱ ♣❛r❛ ♦ ❢❡rr♦ ❛ ❝♦♥st❛♥t❡ ❞❡ tr♦❝❛ é J ≈ 3, 45 · 10−21❏ ❬✹✻❪✳

✶✼

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✷✳ ❈♦♥s✐❞❡r❛çõ❡s ❣❡r❛✐s s♦❜r❡ ♠❛❣♥❡t✐s♠♦ ❡ ❢❡♥ô♠❡♥♦s ♠❛❣♥ét✐❝♦s

♠♦❞❡❧♦ ❞❡ ❍❡✐s❡♥❜❡r❣ ♣❛r❛ s✐st❡♠❛s ❝♦♠ ♠✉✐t♦s át♦♠♦s ❬✹✽❪✿

H = −∑

<i, j>

Jij ~Si · ~Sj✱ ✭✷✳✶✻✮

❝♦♠ Jij s❡♥❞♦ ❛ ❝♦♥st❛♥t❡ ❞❡ tr♦❝❛ ❡♥tr❡ ♦ s♣✐♥ i ❡ s♣✐♥ j ❡ ❛ ♥♦t❛çã♦ < ·, · > ✐♥❞✐❝❛

q✉❡ ❛ s♦♠❛ é ❢❡✐t❛ ❡♥tr❡ ♣r✐♠❡✐r♦s ✈✐③✐♥❤♦s✳ ❯♠❛ ❜♦❛ ❛♣r♦①✐♠❛çã♦ é ❢❛③❡r Jij = J ♣❛r❛

✈✐③✐♥❤♦s ♠❛✐s ♣ró①✐♠♦s ❡ Jij = 0 ♣❛r❛ ♦s ❞❡♠❛✐s ✈✐③✐♥❤♦s ✭✐♥t❡r❛çã♦ ❞❡ ❝✉rt♦ ❛❧❝❛♥❝❡✮✳

❆ss✐♠✿

H = − J∑

<i, j>

~Si · ~Sj✳ ✭✷✳✶✼✮

❘❡ss❛❧t❛♠♦s q✉❡ ❡♠ ✭✷✳✶✻✮ ❡ ✭✷✳✶✼✮ ♦ ❢❛t♦r ✷ é ✐♥❝❧✉í❞♦ ♥♦ s♦♠❛tór✐♦✱ ♣♦✐s

❝♦♥t❛♠♦s ❛ ♠❡s♠❛ ✐♥t❡r❛çã♦ ❞✉❛s ✈❡③❡s✳ ❖❜s❡r✈❡ t❛♠❜é♠ q✉❡ ♦ s✐♥❛❧ ±✱ ♣r❡s❡♥t❡

❡♠ ✭✷✳✶✺✮ ♥ã♦ ❛♣❛r❡❝❡ ♠❛✐s✱ ♣♦✐s ❡st❡ ❢♦✐ ✐♥❝❧✉s♦ ❡♠ J ❡ ❛❣♦r❛ ♣♦❞❡♠♦s t❡r J > 0

❡ J < 0✳ ❆♦ ❛♥❛❧✐s❛r♠♦s ✭✷✳✶✼✮✱ ✈❡♠♦s q✉❡ ❛ ❝♦♥✜❣✉r❛çã♦ ❞❡ ♠❡♥♦r ❡♥❡r❣✐❛ ♣❛r❛ ♦

❝❛s♦ ❡♠ q✉❡ J < 0 é t❛❧ q✉❡ ~Si · ~Sj < 0✱ ♦❝♦rr❡♥❞♦ ♦ ❛❧✐♥❤❛♠❡♥t♦ ❛♥t✐♣❛r❛❧❡❧♦ ✭♦r❞❡♠

❛♥t✐✲❢❡rr♦♠❛❣♥ét✐❝❛✮❀ ❥á ❛ ♠❡♥♦r ❡♥❡r❣✐❛ ♣❛r❛ ♦ ❝❛s♦ ❡♠ q✉❡ J > 0 é t❛❧ q✉❡ ~Si · ~Sj >

0 ❡ t❡♠♦s ❛❧✐♥❤❛♠❡♥t♦ ♣❛r❛❧❡❧♦ ✭♦r❞❡♠ ❢❡rr♦♠❛❣♥ét✐❝❛✮✳ ❊ss❡s ❝♦♠♣♦rt❛♠❡♥t♦s sã♦

✐❧✉str❛❞♦s ♥❛ ✜❣✉r❛ ✷✳✸✳ ▲❡♠❜r❛♠♦s ❛✐♥❞❛ q✉❡ ♥❡st❡ ♠♦❞❡❧♦ ✉♠❛ ✐♥t❡r❛çã♦ ❝♦♠ ✉♠

❝❛♠♣♦ ♠❛❣♥ét✐❝♦ ❡①t❡r♥♦ ~H ♣♦❞❡ s❡r ✐♥tr♦❞✉③✐❞❛ ♣❡❧❛ ❛❞✐çã♦ ❡♠ ✭✷✳✶✼✮ ❞❡ ✉♠ t❡r♠♦

♣r♦♣♦r❝✐♦♥❛❧ ❛∑

i~H · ~Si✳

❋✐❣✉r❛ ✷✳✸✿ ■❧✉str❛çã♦ ❡sq✉❡♠át✐❝❛ ❞❡ ♦r❞❛♥❛♠❡♥t♦ ❢❡rr♦♠❛❣♥ét✐❝♦✱ à ❡sq✉❡r❞❛✱ ❡ ❛♥t✐✲

❢❡rr♦♠❛❣♥ét✐❝♦✱ à ❞✐r❡✐t❛✳

❆ s✐t✉❛çã♦ q✉❡ ❛❝❛❜❛♠♦s ❞❡ ❡st✉❞❛r✱ ❝♦♠ ❡❧étr♦♥s ✐♥t❡r❛❣✐♥❞♦ ❞✐r❡t❛♠❡♥t❡ ❝♦♠

♦s át♦♠♦s ✈✐③✐♥❤♦s é ❝❤❛♠❛❞❛ ❞❡ tr♦❝❛ ❞✐r❡t❛✱ ♣♦✐s ♥ã♦ ❤á ❛ ♥❡❝❡ss✐❞❛❞❡ ❞❡ át♦♠♦s

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✷✳ ❈♦♥s✐❞❡r❛çõ❡s ❣❡r❛✐s s♦❜r❡ ♠❛❣♥❡t✐s♠♦ ❡ ❢❡♥ô♠❡♥♦s ♠❛❣♥ét✐❝♦s

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♠❡♥t♦s ❞❡ ❣r❛✈❛çã♦ ♠❛❣♥ét✐❝❛ ❡♠ ✜t❛s✱ ❝♦♠♦ ♥ú❝❧❡♦s ❞❡ tr❛♥s❢♦r♠❛❞♦r❡s✱ ❡t❝✱ ♦♥❞❡

♣♦❞❡♠♦s ❝✐t❛r ♦ P❡r♠❛❧❧♦②✱ ♦s ♠❛t❡r✐❛✐s ❛♠♦r❢♦s✱ ❧✐❣❛s ❞❡ ❋❡✲❈♦ ❬✹✺❪✳

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Edip =µ0

4πr3[~µ1 · ~µ2 −

3

r2(~µ1 · ~r)(~µ2 · ~r)]✱ ✭✷✳✶✽✮

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❞✐♣♦❧♦s✱ Edip✱ ❞❡♣❡♥❞❡ ❞❛ ❞✐stâ♥❝✐❛ ✭✐♥t❡r❛çã♦ ❞❡ ❧♦♥❣♦ ❛❧❝❛♥❝❡✮ ❡ ❞❛ ♦r✐❡♥t❛çã♦ r❡❧❛t✐✈❛

❡♥tr❡ ❡❧❡s✳

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✺ ❡ r = 2➴ ❡✱ ❛❧é♠ ❞✐ss♦✱ ❝♦♥s✐❞❡r❛♠♦s ~µ1 ♣❛r❛❧❡❧♦ ❛ ~µ2 ❡ ❡st❡s ♣❛r❛❧❡❧♦s ❛ ~r✳ ❈♦♠

✺µB = e~2m

✱ ♦♥❞❡ e é ❛ ❝❛r❣❛ ❡ m ❛ ♠❛ss❛ ❞♦ ❡❧étr♦♥✱ é ❝❤❛♠❛❞♦ ❞❡ ♠❛❣♥❡t♦♥ ❞❡ ❇♦❤r✳

✶✾

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✷✳ ❈♦♥s✐❞❡r❛çõ❡s ❣❡r❛✐s s♦❜r❡ ♠❛❣♥❡t✐s♠♦ ❡ ❢❡♥ô♠❡♥♦s ♠❛❣♥ét✐❝♦s

❡st❛ s✐t✉❛çã♦✱ ❡♥❝♦♥tr❛♠♦s q✉❡✿

Edip =µ0µ

2B

2πr3= 2, 1 · 10−24❏✳ ✭✷✳✶✾✮

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♦r❞❡♥❛♠❡♥t♦ ❡♠ ❢❡rr♦♠❛❣♥❡t♦s ✭t❡♠♣❡r❛t✉r❛ ❞❡ ❈✉r✐❡✮ ❛t✐♥❣❡ ❝❡♥t❡♥❛s ❞❡ ❑❡❧✈✐♥s ✲ t❛❧

t❡♠♣❡r❛t✉r❛ ♣❛r❛ ♦ ❢❡rr♦ é ❡♠ t♦r♥♦ ❞❡ ✶✵✵✵ ❑ ✲ ❡✱ ❞❡st❛ ❢♦r♠❛✱ ✈❡♠♦s q✉❡ ❛ ✐♥t❡r❛çã♦

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✷✵

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✷✳ ❈♦♥s✐❞❡r❛çõ❡s ❣❡r❛✐s s♦❜r❡ ♠❛❣♥❡t✐s♠♦ ❡ ❢❡♥ô♠❡♥♦s ♠❛❣♥ét✐❝♦s

〈cos θ〉 =∫ 2π

0

∫ π

0cos θ ex cos θ senθ dθ dφ

∫ 2π

0

∫ π

0ex cos θ senθ dθ dφ

= coth x− 1

x= L(x)✱ ✭✷✳✷✵✮

♦♥❞❡ L(x) é ❝❤❛♠❛❞❛ ❞❡ ❢✉♥çã♦ ❞❡ ▲❛♥❣❡✈✐♥✳ ❖ ❧❛❞♦ ❡sq✉❡r❞♦ ❞❡ ✭✷✳✷✵✮ é✱ ♣❡❧❛ ❞❡✜♥✐çã♦

❞❡ θ✱ ❛ ❝♦♠♣♦♥❡♥t❡ ♣❛r❛❧❡❧❛ ❛ ~H ❞❡ ✉♠ ✈❡t♦r ✉♥✐tár✐♦ ♥❛ ❞✐r❡çã♦ ❞❛ ♠❛❣♥❡t✐③❛çã♦✿

MH

| ~M |= 〈cos θ〉 = L

(µH

kBT

)

✳ ✭✷✳✷✶✮

❆ ❛♥á❧✐s❡ ❞❡ ✭✷✳✷✶✮ ❛ ❝❛♠♣♦s ♥✉❧♦s✱ ❛ s❛❜❡r | ~H| = 0✱ ♠♦str❛ q✉❡ s❡✉ ❧✐♠✐t❡ é

♥✉❧♦ ❡✱ ❝♦♥s❡q✉❡♥t❡♠❡♥t❡✱ q✉❡ t♦❞♦s ❢❡rr♦♠❛❣♥❡t♦s sã♦✱ ❞❡st❡ ♣♦♥t♦ ❞❡ ✈✐st❛✱ ✐❣✉❛✐s

❛♦s ♣❛r❛♠❛❣♥❡t♦s✳ P♦rt❛♥t♦✱ s❡✱ ❞❡ ❢❛t♦✱ ♥ã♦ ❤♦✉✈❡ss❡ ♦✉tr♦ t❡r♠♦ ❞❡ ❡♥❡r❣✐❛ ♣r❡s❡♥t❡

♥❡st❡s ♠❛t❡r✐❛✐s✱ t❡r♠♦ ❡st❡ q✉❡ é ❛❞✐❝✐♦♥❛❞♦ à ❤❛♠✐❧t♦♥✐❛♥❛ ❞❡ ❍❡✐s❡♥❜❡r❣ ✐s♦tró♣✐❝❛✱

t❡r✐❛ s✐❞♦ ✐♠♣♦ssí✈❡❧ ♠❡❞✐r q✉❛❧q✉❡r ♠❛❣♥❡t✐③❛çã♦ ❛ ❝❛♠♣♦ ♥✉❧♦ ❡ ♥ã♦ t❡r✐❛ s❡♥t✐❞♦✱

♣♦r ❡①❡♠♣❧♦✱ ❢❛❧❛r ❡♠ t❡♠♣❡r❛t✉r❛ ❞❡ ❈✉r✐❡✳ ❆ ♠❛❣♥❡t✐③❛çã♦ ❞❛ ❢♦r♠❛ ♠♦str❛❞❛ ❡♠

✭✷✳✷✶✮ ❝♦♥tr❛❞✐③ ♥ã♦ ❛♣❡♥❛s ❡①♣❡r✐♠❡♥t♦s q✉❡ ♣r♦❞✉③❡♠ ❣rá✜❝♦s ❝♦♠♦ ♦ ❞❛ ✜❣✉r❛ ✷✳✶✱

♠❛s t❛♠❜é♠ ❝♦♠ ❛ ❡①♣❡r✐ê♥❝✐❛ ❞✐ár✐❛ ♦♥❞❡✱ ♣♦r ❡①❡♠♣❧♦✱ ✈❡♠♦s q✉❡ ♦s ❞✐s♣♦s✐t✐✈♦s q✉❡

❛r♠❛③❡♥❛♠ ✐♥❢♦r♠❛çã♦ ❛s ♠❛♥tê♠ ❣r❛✈❛❞❛s ♥❡❧❡s ♠❡s♠♦ q✉❛♥❞♦ ♦ ❝❛♠♣♦ r❡s♣♦♥sá✈❡❧

♣❡❧❛ ✬❡s❝r✐t❛✬ é ❞❡s❧✐❣❛❞♦✳ ■st♦ é ❞❡✈✐❞♦ ❛♦ ❢❛t♦ ❞❡ q✉❡ ♠❛t❡r✐❛✐s ♠❛❣♥ét✐❝♦s r❡❛✐s ♥ã♦

sã♦ ✐s♦tró♣✐❝♦s ❡ q✉❡ ♥❡♠ t♦❞♦s ♦s ✈❛❧♦r❡s ❞❡ θ sã♦ ✐❣✉❛❧♠❡♥t❡ ♣r♦✈á✈❡✐s ❬✹✸❪✳ ❆ s❡❣✉✐r

❞✐s❝✉t✐r❡♠♦s ❜r❡✈❡♠❡♥t❡ ❞♦✐s ✐♠♣♦rt❛♥t❡s t✐♣♦s ❞❡ ❛♥✐s♦tr♦♣✐❛✳

✷✳✸✳✶ ❆♥✐s♦tr♦♣✐❛ ♠❛❣♥❡t♦❝r✐st❛❧✐♥❛

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❆ ❡♥❡r❣✐❛ ♠❛❣♥❡t♦❝r✐st❛❧✐♥❛ é ❝♦rr✐q✉❡✐r❛♠❡♥t❡ ♣❡q✉❡♥❛ q✉❛♥❞♦ ❝♦♠♣❛r❛❞❛ ❝♦♠

❛ ❡♥❡r❣✐❛ ❞❡ tr♦❝❛✱ ❡ ❛ ♠❛❣♥✐t✉❞❡ ❞❛ ♠❛❣♥❡t✐③❛çã♦✱ | ~M |✱ é ❞❡t❡r♠✐♥❛❞❛ q✉❛s❡ q✉❡

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♣❛r❛ q✉❛s❡ t♦❞♦s ♦s ♠❛t❡r✐❛s ❢❡rr♦♠❛❣♥ét✐❝♦s ❝♦♥❤❡❝✐❞♦s✱ ❞❡♥tr❡ ♦s q✉❛✐s ❡stã♦ ♦s

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t❡r♠♦ ♠❛❣♥❡t♦❝r✐st❛❧✐♥♦ t❡♥t❛ ❛❧✐♥❤á✲❧♦s ❡♠ ❝❡rt❛s ❞✐r❡çõ❡s ❝r✐st❛❧♦❣rá✜❝❛s✳ ❏✉♥t♦s✱

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~∇× ~Hd = ~0✳ ✭✷✳✷✷✮

✷✷

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✷✳ ❈♦♥s✐❞❡r❛çõ❡s ❣❡r❛✐s s♦❜r❡ ♠❛❣♥❡t✐s♠♦ ❡ ❢❡♥ô♠❡♥♦s ♠❛❣♥ét✐❝♦s

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V

~∇′ · ~M(~r ′)

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✻❊♠ ✈❡③ ❞♦ ♣♦t❡♥❝✐❛❧ ❡s❝❛❧❛r✱ ♦ ♣r♦❜❧❡♠❛ ♣♦❞❡ s❡r ❢♦r♠✉❧❛❞♦ ❝♦♠ ❜❛s❡ ♥♦ ✈❡t♦r ♣♦t❡♥❝✐❛❧✱ ~A✱ ❡♠

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✷✸

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✷✳ ❈♦♥s✐❞❡r❛çõ❡s ❣❡r❛✐s s♦❜r❡ ♠❛❣♥❡t✐s♠♦ ❡ ❢❡♥ô♠❡♥♦s ♠❛❣♥ét✐❝♦s

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∇2Φout = 0✳ ✭✷✳✷✽✮

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s✉♣❡r✜❝✐❛✐s✱ sã♦ ❝♦♥tí♥✉❛s✱ ❛ss✐♠ ❝♦♠♦ ❛s ❝♦♠♣♦♥❡♥t❡s ❞❡ ~B ♣❡r♣❡♥❞✐❝✉❧❛r❡s à s✉✲

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Φin

∣∣∣S= Φout

∣∣∣S,

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∣∣∣S− ∂Φout

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Φ(~r) = − 1

V

~∇′ · ~M(~r ′)

|~r − ~r ′| d3r′ +1

S

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|~r − ~r ′| dS✳ ✭✷✳✸✶✮

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Emag = −1

2

V

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✷✹

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✷✳ ❈♦♥s✐❞❡r❛çõ❡s ❣❡r❛✐s s♦❜r❡ ♠❛❣♥❡t✐s♠♦ ❡ ❢❡♥ô♠❡♥♦s ♠❛❣♥ét✐❝♦s

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❋✐❣✉r❛ ✷✳✹✿ ❉♦♠í♥✐♦s ♠❛❣♥ét✐❝♦s ❝♦♠ ♣❛r❡❞❡s ❞❡ ❞♦♠í♥✐♦s ❢♦r♠❛♥❞♦ ✭❛✮ 180◦ ❡ ✭❜✮ 90♦✳

❋✐❣✉r❛ r❡t✐r❛❞❛ ❞❛ r❡❢❡rê♥❝✐❛ ❬✹✽❪✳

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✼❍á ♦✉tr❛s ✈❡rsõ❡s ❛♥✐s♦tró♣✐❝❛s ♠❛✐s ❣❡r❛✐s ❞❛ ❤❛♠✐❧t♦♥✐❛♥❛ ❞❡ ❍❡✐s❡♥❜❡r❣✱ ♦♥❞❡ ❝❛s♦s ♣❛rt✐❝✉❧❛r❡s

❧❡✈❛♠ ❛♦ ♠♦❞❡❧♦ ❞❡ ■s✐♥❣ ❡ ❳❨✳ ❱❡❥❛✱ ♣♦r ❡①❡♠♣❧♦✱ ❛ r❡❢❡rê♥❝✐❛ ❬✹✽❪✳

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✷✳ ❈♦♥s✐❞❡r❛çõ❡s ❣❡r❛✐s s♦❜r❡ ♠❛❣♥❡t✐s♠♦ ❡ ❢❡♥ô♠❡♥♦s ♠❛❣♥ét✐❝♦s

❋✐❣✉r❛ ✷✳✺✿ ❘❡♣r❡s❡♥t❛çã♦ ❡sq✉❡♠át✐❝❛ ❞❡ ✉♠ ❢❡rr♦♠❛❣♥❡t♦ ❝♦♠ ❛♥✐s♦tr♦♣✐❛ ❞❡ ❡✐①♦✲❢á❝✐❧✳

❋✐❣✉r❛ ✷✳✻✿ ❘❡♣r❡s❡♥t❛çã♦ ❡sq✉❡♠át✐❝❛ ❞❡ ✉♠ ❢❡rr♦♠❛❣♥❡t♦ ❝♦♠ ❛♥✐s♦tr♦♣✐❛ ❞❡ ♣❧❛♥♦✲❢á❝✐❧✳

• ❊✐①♦✲❢á❝✐❧✿ ♣❛r❛ λ > 1 ♦s s♣✐♥s tê♠ ❛ ♣r❡❢❡rê♥❝✐❛ ❞❡ ❛♣♦♥t❛r ♥✉♠❛ ❞❛❞❛

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✷✳✺✮✳ ❚❡♠♦s ❝♦♠♦ ❡①❡♠♣❧♦s ❨❋❡❖3✱ ❈r❇r3✱ ▲✐❍♦❋4 ❬✺✹❪❀

• P❧❛♥♦✲❢á❝✐❧✿ ♣❛r❛ 0 < λ < 1 ♦s s♣✐♥s t❡♥❞❡♠ ❛ s❡ ❛❧✐♥❤❛r ❝♦♠ ♦ ♣❧❛♥♦ xy

✭✈❡❥❛ ❛ ✜❣✉r❛ ✷✳✻✮✱ ♦ q✉❡ ❛❝❛rr❡t❛ ♥♦ ♠♦❞❡❧♦ ❞❡ ❍❡✐s❡♥❜❡r❣ ❞❡ ♣❧❛♥♦✲❢á❝✐❧✳

❯♠ ❡sq✉❡♠❛ ❞❡ s♣✐♥ ❝❧áss✐❝♦ ❡stá ✐❧✉str❛❞♦ ♥❛ ✜❣✉r❛ ✸✳✶✱ ♥♦ ❝❛♣ít✉❧♦ ✸✳

✷✼

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✷✳ ❈♦♥s✐❞❡r❛çõ❡s ❣❡r❛✐s s♦❜r❡ ♠❛❣♥❡t✐s♠♦ ❡ ❢❡♥ô♠❡♥♦s ♠❛❣♥ét✐❝♦s

❖ ♠♦❞❡❧♦ ❳❨ ❡ ♦ ❘♦t♦r P❧❛♥❛r

❆❧é♠ ❞♦s ♠♦❞❡❧♦s ❝✐t❛❞♦s ❛❝✐♠❛✱ t❡♠♦s ❞♦✐s ❞❡ ❣r❛♥❞❡ ✐♥t❡r❡ss❡ ♥♦ ♠❛❣♥❡t✐s♠♦✿

♦ ♠♦❞❡❧♦ ❳❨ ❡ ♦ ❘♦t♦r P❧❛♥❛r✽✳ ❊st❡s ♠♦❞❡❧♦s sã♦ ♦❜t✐❞♦s ❢❛③❡♥❞♦✲s❡ λ = 0 ❡♠ ✭✷✳✸✸✮✿

H = −J∑

<i,j>

(Sxi S

xj + Sy

i Syj

)✳ ✭✷✳✸✹✮

❆♣❡s❛r ❞❛ ❤❛♠✐❧t♦♥✐❛♥❛ ❞♦ ♠♦❞❡❧♦ ❳❨ ❡ ❛ ❞♦ ❘♦t♦r P❧❛♥❛r ♣♦ss✉ír❡♠ ❡①♣r❡ssõ❡s

✐❣✉❛✐s✱ ❛ ❞✐❢❡r❡♥ç❛ ❞♦s ♠♦❞❡❧♦s r❡s✐❞❡ ♥♦ ❢❛t♦ ❞❡ ♦ ♣r✐♠❡✐r♦ ♣♦ss✉✐r ❞✐♥â♠✐❝❛ ❡♠ ❞❡tr✐✲

♠❡♥t♦ ❛♦ s❡❣✉♥❞♦✳ ■st♦ ❞❡❝♦rr❡ q✉❡ ♥♦ ♠♦❞❡❧♦ ❳❨ ♦ ✈í♥❝✉❧♦ é S2 = (Sx)2 + (Sy)2 +

(Sz)2 = 1 ❡ ❡①✐st❡♠ ❛s três ❝♦♠♣♦♥❡♥t❡s ❞❡ s♣✐♥✱ ❛♦ ♣❛ss♦ q✉❡ ♥♦ ♠♦❞❡❧♦ ❞♦ ❘♦t♦r

P❧❛♥❛r t❡♠♦s ♦ ✈í♥❝✉❧♦ S2 = (Sx)2 + (Sy)2 = 1✱ ♥ã♦ ❤❛✈❡♥❞♦ ❛ ❝♦♠♣♦♥❡♥t❡ Sz✳ ❆

❞✐♥â♠✐❝❛ ❞❡ ✉♠ ♠♦❞❡❧♦ ❞❡ s♣✐♥s é ❞❡s❝r✐t❛ ♣❡❧❛ ❡q✉❛çã♦ ❞❡ ♠♦✈✐♠❡♥t♦ ❞❡ ❍❡✐s❡♥❜❡r❣✿

i~d~Sj

dt=

[

~Sj, H]

✱ ✭✷✳✸✺✮

♦♥❞❡ i =√−1 ❡

[

~Sj, H]

= ~Sj H −H ~Sj✳ ❆✐♥❞❛ t❡♠♦s q✉❡ ♦s ♦♣❡r❛❞♦r❡s ❞❡ s♣✐♥ ✭Sx✱

Sy ❡ Sz✮ s❛t✐s❢❛③❡♠ à r❡❣r❛ ❞❡ ❝♦♠✉t❛çã♦ ❞❡ ♠♦♠❡♥t♦ ❛♥❣✉❧❛r ❞❡ s♣✐♥[

Sαi , S

βj

]

=

i~εαβγδjiSiγ✱ ❡♠ q✉❡ εαβγ é ♦ sí♠❜♦❧♦ ❞❡ ▲❡✈✐✲❈✐✈✐t❛✱ q✉❡ ❛ss✉♠❡ ♦ ✈❛❧♦r +1 s❡ α✱

β ❡ γ ❢♦r❡♠ ❝í❝❧✐❝♦s✱ −1 s❡ α✱ β ❡ γ ❢♦r❡♠ ❛♥t✐❝í❝❧✐❝♦s ❡ 0 ❝❛s♦ ❝♦♥trár✐♦ ❬✺✻❪✳ P♦r

❝♦♥s❡❣✉✐♥t❡✱ t❡♠♦s q✉❡ ♥♦ ❘♦t♦r P❧❛♥❛r [Sx, Sy] = 0✱ ❥á q✉❡ Sz = 0✱ ♦ q✉❡ ✐♠♣❧✐❝❛

❡♠ [Sx, H] = [Sy, H] = 0 ❡✱ ♣♦rt❛♥t♦✱ ♥ã♦ t❡♠♦s ❞✐♥â♠✐❝❛ ✭d~Sj/dt = ~0✮✳ ❏á ♣❛r❛ ♦

♠♦❞❡❧♦ ❳❨✱ Sz 6= 0 ❡ ♣♦❞❡♠♦s ✈❡r q✉❡ d~Sj/dt 6= ~0✳ ❆♣❡s❛r ❞❡ t❡r♠♦s ❛ ❝♦♠♣♦♥❡♥t❡

Sz ♥♦ ♠♦❞❡❧♦ ❳❨✱ ♦ ❢❛t♦ ❞❡st❡ t❡r♠♦ ♥ã♦ ❡st❛r ♣r❡s❡♥t❡ ❡♠ ✭✷✳✸✹✮ ♥♦s ♠♦str❛ ❛ ❣r❛♥❞❡

t❡♥❞ê♥❝✐❛ ❞♦s s♣✐♥s ♣❡r♠❛♥❡❝❡r❡♠ ❛❧✐♥❤❛❞♦s ♥♦ ♣❧❛♥♦✳

❙❡ ❡st✐✈❡r♠♦s ❡st✉❞❛♥❞♦ s✐st❡♠❛s ♠❛❣♥ét✐❝♦s ❞❡ ♠✉✐t❛s ♣❛rtí❝✉❧❛s✱ t❛❧ ❡st✉❞♦

t♦r♥❛✲s❡ ✐♥✈✐á✈❡❧✱ s❡♥ã♦ ✐♠♣♦ssí✈❡❧✱ ❛tr❛✈és ❞❛s ❡①♣r❡ssõ❡s ❞❛❞❛s ♥❡st❛ s❡çã♦✳ P❛r❛

t❛♥t♦✱ ❛❞♦t❛♠♦s ✉♠ ♠♦❞❡❧♦ ❝♦♥tí♥✉♦ ♣❛r❛ ❛ ❤❛♠✐❧t♦♥✐❛♥❛ ❞♦ s✐st❡♠❛✳ ❚❛❧ ♠♦❞❡❧♦✱

♣❛r❛ ♦ ❝❛s♦ ✐s♦tró♣✐❝♦✱ é ❞❡s❡♥✈♦❧✈✐❞♦ ♥♦ ❆♣ê♥❞✐❝❡ ❇✳

✽➚s ✈❡③❡s é ❝♦♠✉♠ ❢❛❧❛r ♥♦ ♠♦❞❡❧♦ ❞❡ P❧❛♥♦✲❢á❝✐❧ ❝♦♠♦ ❡♥❣❧♦❜❛♥❞♦ ♦s ♠♦❞❡❧♦s ❳❨ ❡ ❘♦t♦r P❧❛♥❛r✳

P❛r❛ ✐ss♦✱ ❢❛③❡♠♦s ❝♦♠ q✉❡ ❛ r❡str✐çã♦ ♣❛r❛ λ ♥♦ ♠♦❞❡❧♦ ✐♥❝❧✉❛ λ = 0✱ ♦✉ s❡❥❛✱ 0 ≤ λ < 1✳ ❯♠ t❛❧

tr❛t❛♠❡♥t♦ é ✉s❛❞♦✱ ♣♦r ❡①❡♠♣❧♦✱ ♣❡❧♦s ❛✉t♦r❡s ❞❛ r❡❢❡rê♥❝✐❛ ❬✺✺❪✳

✷✽

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❈❛♣ít✉❧♦ ✸

❊str✉t✉r❛ ❡ ❞✐♥â♠✐❝❛ ❞❡ ✈órt✐❝❡s ❡♠

♥❛♥♦♠❛❣♥❡t♦s

❆❧❣✉♥s ❞♦s ♠♦❞❡❧♦s ❞❡s❝r✐t♦s ❛♥t❡r✐♦r♠❡♥t❡✱ ❛♣r❡s❡♥t❛♠ ❝♦♠♦ s♦❧✉çõ❡s ❡①❝✐✲

t❛çõ❡s ♥ã♦✲❧✐♥❡❛r❡s ✭❞❡✈✐❞♦ ❛♦ ✈í♥❝✉❧♦ |~S| = 1✮ ♦s ✈órt✐❝❡s ❞❡ s♣✐♥✳ ❊①✐st❡♠ ❞♦✐s t✐♣♦s

❞❡ ✈órt✐❝❡s✿ ♦ ♣r✐♠❡✐r♦ é ♦ ✈órt✐❝❡ ♣❧❛♥❛r ✭✐♥ ♣❧❛♥❡✮✱ ❛ ❢♦r♠❛ ♠❛✐s s✐♠♣❧❡s ❞❡ ✈órt✐❝❡✱

s✉r❣✐♥❞♦ q✉❛♥❞♦ ❛ ❛♥✐s♦tr♦♣✐❛ é s✉✜❝✐❡♥t❡♠❡♥t❡ ❣r❛♥❞❡ ♣❛r❛ ❝♦♥✜♥❛r ♦s s♣✐♥s ❛♦ ♣❧❛♥♦

xy❀ ♦ s❡❣✉♥❞♦ é ♦ ❝❤❛♠❛❞♦ ✈órt✐❝❡ ❢♦r❛ ❞♦ ♣❧❛♥♦ ✭♦✉t ♦❢ ♣❧❛♥❡✮✱ ♦♥❞❡ ♦s s♣✐♥s ♣ró①✐♠♦s

❛♦ ❝❡♥tr♦ ❞♦ ✈órt✐❝❡ ✭✈♦rt❡① ❝♦r❡✮ ♣♦ss✉❡♠ ❝♦♠♣♦♥❡♥t❡s ♣❡r♣❡♥❞✐❝✉❧❛r❡s ❛♦ ♣❧❛♥♦ xy✳

Pr✐♠❡✐r♦✱ ❡❧✉❝✐❞❛r❡♠♦s ✈órt✐❝❡s ♣❧❛♥❛r❡s✳

✸✳✶ ❱❡rsã♦ ❝♦♥tí♥✉❛ ❞♦ ♠♦❞❡❧♦ ❳❨ ❡ ✈órt✐❝❡s ♣❧❛♥❛r❡s

❆♣r♦✈❡✐t❛♥❞♦ ♦ ❡♥s❡❥♦✱ ♣♦❞❡♠♦s✱ ❞❡ ❢♦r♠❛ ❛♥á❧♦❣❛ ❛♦ ❞❡s❡♥✈♦❧✈✐♠❡♥t♦ ❢❡✐t♦

❆♣ê♥❞✐❝❡ ❇✱ ♦❜t❡r✱ ♣♦r ❡①❡♠♣❧♦✱ ❛ ❛♣r♦①✐♠❛çã♦ ❝♦♥tí♥✉❛ ❞♦ ♠♦❞❡❧♦ ❳❨✶✿

HXY =J

2

S

{2∑

α=1

[(∂Sα

∂x

)2

+

(∂Sα

∂y

)2]

+4

a2(Sz)2

}

d2r✱ ✭✸✳✶✮

♦♥❞❡ ❛ ✐♥t❡❣r❛çã♦ é ❢❡✐t❛ ♥❛ s✉♣❡r❢í❝✐❡ S ❞♦ s✐st❡♠❛ ✲ ❜✐❞✐♠❡♥s✐♦♥❛❧ ✲ ❡ α = x, y✳

◆♦ ❡♥t❛♥t♦✱ ✈✐st♦ q✉❡ ❡①✐st❡ ♦ ✈í♥❝✉❧♦ |~S|2 = 1✱ ♣♦❞❡♠♦s ♣❛r❛♠❡tr✐③❛r ♦s s♣✐♥s

♣♦r ♠❡✐♦ ❞❡ ❞♦✐s ❝❛♠♣♦s ❡s❝❛❧❛r❡s m = cos θ ❡ φ✱ ❞❡ ♠❛♥❡✐r❛ q✉❡ ~S = (√1−m2 cosφ✱

✶❖ ❞❡s❡♥✈♦❧✈✐♠❡♥t♦ ♣❛ss♦ ❛ ♣❛ss♦ ❞❡st❛ ❡q✉❛çã♦ ♣♦❞❡ s❡r ❡♥❝♦♥tr❛❞♦✱ ♣♦r ❡①❡♠♣❧♦✱ ♥❛ r❡❢❡rê♥❝✐❛

❬✺✸❪✳

✷✾

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✸✳ ❊str✉t✉r❛ ❡ ❞✐♥â♠✐❝❛ ❞❡ ✈órt✐❝❡s ❡♠ ♥❛♥♦♠❛❣♥❡t♦s

❋✐❣✉r❛ ✸✳✶✿ ❊sq✉❡♠❛ ❞❡ s♣✐♥ ❝❧áss✐❝♦ ❝♦♠ |~S| = 1 ❡ ♦r✐❡♥t❛çã♦ ❞❛❞❛ ♣❡❧♦s â♥❣✉❧♦s ❡s❢ér✐❝♦s

θ ❡ φ✳

√1−m2 senφ✱ m)✷✱ ❝♦♥❢♦r♠❡ ✐❧✉str❛❞♦ ♥❛ ✜❣✉r❛ ✸✳✶✳ ❉❡st❛ ❢♦r♠❛✱ ❛ ❤❛♠✐❧t♦♥✐❛♥❛

✭✸✳✶✮ ✜❝❛✿

HXY =J

2

S

[

m2(~∇m)2

1−m2+ (1−m2)(~∇φ)2 + 4

a2m2

]

d2r✱ ✭✸✳✷✮

❡♠ q✉❡ ~∇ = ∂∂xx+ ∂

∂yy✳

❋❛③❡♥❞♦ m = 0 ✭θ = π/2✮ ♥❛ ❡q✉❛çã♦ ✭✸✳✷✮✱ ❣❛♥❤❛♠♦s ❛ ✈❡rsã♦ ❝♦♥tí♥✉❛ ❞♦

♠♦❞❡❧♦ ❞♦ ❘♦t♦r P❧❛♥❛r✿

HRP =J

2

S

(

~∇φ)2

d2r✱ ✭✸✳✸✮

♥♦ q✉❛❧ ♦s s♣✐♥s só ♣♦ss✉❡♠ ❞✉❛s ❝♦♠♣♦♥❡♥t❡s✱ ❛ s❛❜❡r✱ Sx ❡ Sy✳ ❆ ❡q✉❛çã♦ ❞❡

♠♦✈✐♠❡♥t♦ ♣❛r❛ ♦ ❝❛s♦ ❡stát✐❝♦ ✭dφ/dt = 0✮✱ ✈✐❛ ❡q✉❛çõ❡s ❞❡ ❍❛♠✐❧t♦♥ ♣❛r❛ ♦ ❝❛♠♣♦

φ✱ ♦❜t✐❞❛ ❛ ♣❛rt✐r ❞❡ HRP ✱ é ❞❛❞❛ ♣♦r✿

δHRP

δφ(~r )= 0 ⇒ ~∇2φ(~r) = 0✱ ✭✸✳✹✮

s❡♥❞♦ ~r = (x, y)✱ q✉❡ é ❛ ❡q✉❛çã♦ ❞❡ ▲❛♣❧❛❝❡✳

❆ ❡q✉❛çã♦ ❞❡ ▲❛♣❧❛❝❡ ♣♦ss✉✐ ❞♦✐s t✐♣♦s ❞❡ s♦❧✉çã♦✿ ♦ ♣r✐♠❡✐r♦ ❝♦rr❡s♣♦♥❞❡

❛♦ ❡st❛❞♦ ❢✉♥❞❛♠❡♥t❡❧✱ ♦✉ s❡❥❛✱ φ(~r ) = constante❀ ♦ s❡❣✉♥❞♦ t✐♣♦ ❝♦♥s✐st❡ ♥✉♠❛

✷❖ ✈❡t♦r ~S✱ q✉❛♥❞♦ ♣❛r❛♠❡tr✐③❛❞♦ ❞❡st❛ ❢♦r♠❛✱ é t❛♠❜é♠ ❝♦♥❤❡❝✐❞♦ ❝♦♠♦ ✈❡t♦r ♠❛❣♥❡t✐③❛çã♦

✉♥✐tár✐♦✱ ♥♦r♠❛❧✐③❛❞♦ ♣♦r Ms✱ ~m = ~S = ~M/Ms. ❉❛q✉✐ ❡♠ ❞✐❛♥t❡ ✉s❛r❡♠♦s ♣❛r❛ r❡♣r❡s❡♥t❛r ❛

♠❛❣♥❡t✐③❛çã♦✳

✸✵

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✸✳ ❊str✉t✉r❛ ❡ ❞✐♥â♠✐❝❛ ❞❡ ✈órt✐❝❡s ❡♠ ♥❛♥♦♠❛❣♥❡t♦s

❝♦♥✜❣✉r❛çã♦ ❞♦ t✐♣♦ ✈órt✐❝❡✱ ❝✉❥❛ s♦❧✉çã♦ é ❞❛❞❛ ♣♦r✿

φ(x, y) = Q arctan

(y − yvx− xv

)

+ C✱ ✭✸✳✺✮

♦♥❞❡ C é ✉♠❛ ❝♦♥st❛♥t❡✱ ♦ ♣❛r (xv, yv) ✐♥❞✐❝❛ ♦ ❝❡♥tr♦ ❞♦ s✐st❡♠❛✱ ~rv✱ ❡ Q = 0✱ ±1✱

±2✱ ±3✱ . . . é ❛ ❝❛r❣❛ t♦♣♦❧ó❣✐❝❛ ✭♦✉ ✈♦rt✐❝✐❞❛❞❡✮ ❞♦ ✈órt✐❝❡✳

❖✉tr❛ ❢♦r♠❛ ❞❡ ❞❡✜♥✐r ✉♠ ✈órt✐❝❡ ♣❧❛♥❛r é ♣♦r ♠❡✐♦ ❞❛s s❡❣✉✐t❡s ❝♦♥❞✐çõ❡s ❞❡

❝♦♥t♦r♥♦ s♦❜r❡ ❛ ✐♥t❡❣r❛❧ ❞❡ ❝✐r❝✉❧❛çã♦ ❞❡ φ(~r ) ❬✹✾❪✿

i✮ P❛r❛ t♦❞❛s ❛s ❝✉r✈❛s ❢❡❝❤❛❞❛s✱ C✱ q✉❡ ❡♥❣❧♦❜❛♠ ❛ ♣♦s✐çã♦ ~rv = (xv, yv) ❞♦

❝❡♥tr♦ ❞♦ ✈órt✐❝❡✱ t❡♠♦s✿∮

C

~∇φ(~r ) · d~l = 2πQ✱ ✭✸✳✻✮

❞❡✜♥✐♥❞♦✱ ❞❡st❛ ❢♦r♠❛✱ ❛ ❝❛r❣❛ t♦♣♦❧ó❣✐❝❛ Q✳ ❖✉ s❡❥❛✱ ✉♠❛ ❝♦♥✜❣✉r❛çã♦ ❞♦ t✐♣♦ ✈órt✐❝❡

é t❛❧ q✉❡ ❛ s♦♠❛ ❞❛ ❞✐❢❡r❡♥ç❛ ❡♥tr❡ â♥❣✉❧♦s ❢♦r♠❛❞♦s ♣❡❧♦s s♣✐♥s ✈✐③✐♥❤♦s ❛ ✉♠❛ ♠❡s♠❛

❞✐stâ♥❝✐❛ ❞♦ ❝❡♥tr♦ ❞♦ ✈órt✐❝❡ ♥✉♠❛ r❡❞❡ ❞❡ s♣✐♥s s❡❥❛ ✉♠ ♠ú❧t✐♣❧♦ ✐♥t❡✐r♦ ❞❡ 2π❀

ii✮ P❛r❛ t♦❞♦s ♦s ❝❛♠✐♥❤♦s✱ C✱ q✉❡ ♥ã♦ ❡♥❣❧♦❜❛♠ ~rv✱ t❡♠♦s✿∮

C

~∇φ(~r ) · d~l = 0✳ ✭✸✳✼✮

❈♦♠ Q = 1 ❡♠ ✭✸✳✺✮✱ t❡♠♦s ✉♠ ✈órt✐❝❡✱ ❝♦♠ ♦s ♠♦♠❡♥t♦s ♠❛❣♥ét✐❝♦s ❢♦r♠❛♥❞♦

✧❧♦♦♣s✧ ❢❡❝❤❛❞♦s ❛♦ ❧♦♥❣♦ ❞❡ ~rv✱ ❡ ♦ s❡♥t✐❞♦ ❞❡ r♦t❛çã♦✱ ♦✉ q✉✐r❛❧✐❞❛❞❡ ✭❝❤✐r❛❧✐t②✮ q✱

♣♦❞❡ s❡r ❤♦rár✐❛ ♦✉ ❛♥t✐✲❤♦rár✐❛✱ ❞❡♣❡♥❞❡♥❞♦ ❞❛ ❝♦♥st❛♥t❡ C✱ ❡ ✉♠❛ s♦❧✉çã♦ ❝♦♠

Q = −1 r❡♣r❡s❡♥t❛ ✉♠ ❛♥t✐✈órt✐❝❡✳ ❈♦♠♦ ❛ ❡q✉❛çã♦ ✭✸✳✹✮ é ✉♠❛ ❡q✉❛çã♦ ❞✐❢❡r❡♥❝✐❛❧

❧✐♥❡❛r✱ q✉❛❧q✉❡r ❝♦♠❜✐♥❛çã♦ ❧✐♥❡❛r ❞❡ φ1 = + arctan[(y − yv)/(x − xv)] + C1 ❡ φ2 =

− arctan[(y−yv)/(x−xv)]+C2 é t❛♠❜é♠ s♦❧✉çã♦ ❞❡ ✭✸✳✹✮✱ ♦ q✉❡ r❡s✉❧t❛ ♥❛ ❢♦r♠❛çã♦ ❞❡

✉♠ ♣❛r ✈órt✐❝❡✲❛♥t✐✈órt✐❝❡✳ ❆s três ❝♦♥✜❣✉r❛çõ❡s ❞❡s❝r✐t❛s ❛❝✐♠❛ ❡stã♦ r❡♣r❡s❡♥t❛❞❛s

♥❛ ✜❣✉r❛ ✸✳✷✳

✸✳✷ ❱órt✐❝❡s ❝♦♠ ❝♦♠♣♦♥❡♥t❡ ❢♦r❛ ❞♦ ♣❧❛♥♦ ✭♦✉t ♦❢

♣❧❛♥❡✮

❊♠ ❝♦♥tr❛st❡ ❝♦♠ ♦s ✈órt✐❝❡s ♣❧❛♥❛r❡s✱ q✉❡ ♣♦ss✉❡♠ ❛♥✐s♦tr♦♣✐❛ s✉✜❝✐❡♥t❡♠❡♥t❡

❣r❛♥❞❡ ♣❛r❛ ❝♦♥✜♥❛r ♦s s♣✐♥s ♥♦ ♣❧❛♥♦✱ ❡♠ ❛❧❣✉♥s ♠❛t❡r✐❛s ♠❛❣♥ét✐❝♦s ❞♦❝❡s✱ t❛✐s ❝♦♠♦

✸✶

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✸✳ ❊str✉t✉r❛ ❡ ❞✐♥â♠✐❝❛ ❞❡ ✈órt✐❝❡s ❡♠ ♥❛♥♦♠❛❣♥❡t♦s

❋✐❣✉r❛ ✸✳✷✿ ■❧✉str❛çã♦ ❡sq✉❡♠át✐❝❛ ❞❡ ✉♠ ✈órt✐❝❡ ❝♦♠ Q = +1 ✭à ❡sq✉❡r❞❛✮✱ ✉♠ ❛♥t✐✈órt✐❝❡

❝♦♠ Q = −1 ✭❛♦ ❝❡♥tr♦✮ ❡ ✉♠ ♣❛r ✈órt✐❝❡✲❛♥t✐✈órt✐❝❡ ❝♦♠ Q = 0 ✭à ❞✐r❡✐t❛✮✳ ❖s sí♠❜♦❧♦s ⊕❡ ⊖ r❡♣r❡s❡♥t❛♠ ♦ ❝❡♥tr♦ ❞❡ ❝❛❞❛ ❡str✉t✉r❛✳

P❡r♠❛❧❧♦② ❡ ❛♠♦str❛s ❞❡ ◆✐ ❡ ❈♦✱ ❛ ❛♥✐s♦tr♦♣✐❛ ♠❛❣♥❡t♦❝r✐st❛❧✐♥❛✱ ❝♦♠♦ ✈✐♠♦s ♥❛ s❡çã♦

✷✳✸✳✶✱ é ❞❡s♣r❡③í✈❡❧ ❡ ❛ss✐♠✱ ♥❡st❡s ♠❛t❡r✐❛✐s✱ ❛s ♣♦ssí✈❡✐s ❝♦♥✜❣✉r❛çõ❡s s✉r❣❡♠ ❞❡✈✐❞♦

à ❝♦♠♣❡t✐çã♦ ❡♥tr❡ ❛s ❡♥❡r❣✐❛s ❞❡ tr♦❝❛ ❡ ♠❛❣♥❡t♦stát✐❝❛ ❬✺✵❪✳ ❊♥❢❛t✐③❛♥❞♦✱ ❡ss❡s

♠❛t❡r✐❛✐s s❡rã♦ ♦ ♦❜❥❡t♦ ❞❡ ❡st✉❞♦ ♥❛s ♣ró①✐♠❛s ❞✐s❝✉ssõ❡s✳

◆♦ ❞❡s❡♥✈♦❧✈✐♠❡♥t♦ ❢❡✐t♦ ♥♦ ❆♣ê♥❝✐❝❡ ❇✱ ❡♥❝♦♥tr❛♠♦s q✉❡ ♦ ❧✐♠✐t❡ ❝♦♥tí♥✉♦ ❞❛

❤❛♠✐❧t♦♥✐❛♥❛ ❞❡ ❍❡✐s❡♥❜❡r❣ ✐s♦tró♣✐❝❛ ✸❉ ✭❡q✉❛çã♦ ❇✳✶✹✮ é✿

Etr =A

2

V

3∑

α=1

(~∇mα)2 d3r✱ ✭✸✳✽✮

❡♠ q✉❡ A é ❛ ❝♦♥st❛♥t❡ ❞❡ tr♦❝❛ ❡♠ ❏✴♠ ❡ A ≈ 10−11 ❏✴♠ ♣❛r❛ P❡r♠❛❧❧♦②✳ ❆ ❡♥❡r❣✐❛

❞❡ tr♦❝❛ é ♠✐♥✐♠✐③❛❞❛ q✉❛♥❞♦ t♦❞♦s ♦s ♠♦♠❡♥t♦s ❡stã♦ ❛❧✐♥❤❛❞♦s ♣❛r❛ ❢♦r♠❛r ✉♠

❡st❛❞♦ ❞❡ ❞♦♠í♥✐♦ ú♥✐❝♦ ✭s✐♥❣❧❡ ❞♦♠❛✐♥ st❛t❡✮✱ q✉❡ é ✐❧✉str❛❞♦ ♥❛ ✜❣✉r❛ ✸✳✸✱ ❝♦♠ ❛

♠❛❣♥❡t✐③❛çã♦ ❞❡ s❛t✉r❛çã♦ Ms✳ ◗✉❛❧q✉❡r ♦✉tr❛ ❝♦♥✜❣✉r❛çã♦ q✉❡ ♥ã♦ s❡❥❛ ♦ ❛❧✐♥❤❛✲

♠❡♥t♦ ♣❛r❛❧❡❧♦✱ ❛✉♠❡♥t❛ ❛ ❡♥❡r❣✐❛ ❞❡ tr♦❝❛ ❝♦♠ ✉♠❛ ❞❡♥s✐❞❛❞❡ q✉❡ é ♣r♦♣♦r❝✐♦♥❛❧

t❛♥t♦ à ❝♦♥st❛♥t❡ ❞❡ tr♦❝❛✱ A✱ q✉❛♥t♦ ❝♦♠ ♦ q✉❛❞r❛❞♦ ❞♦ ❣r❛❞✐❡♥t❡ ❞❛ ♠❛❣♥❡t✐③❛çã♦✳

❊♠ s❡ tr❛t❛♥❞♦ ❞❡st❡ t✐♣♦ ❞❡ ✐♥t❡r❛çã♦✱ ✉♠ ✐♠♣♦rt❛♥t❡ ❝♦♠♣r✐♠❡♥t♦ é lex✱ ❝❤❛♠❛❞♦ ❞❡

❝♦♠♣r✐♠❡♥t♦ ❞❡ tr♦❝❛✱ ❡s❝❛❧❛ ❝❛r❛❝t❡ríst✐❝❛ ❛ss♦❝✐❛❞❛ ❛♦ ❛❧❝❛♥❝❡ ❞❛ ✐♥t❡r❛çã♦ ❞❡ tr♦❝❛✱

❞❛❞❛ ♣♦r ❬✺✼❪ lex =√

2A/µ0M2s ✭♦✉ lex =

A/M2s ❡♠ ✉♥✐❞❛❞❡s ●❛✉ss✐❛♥❛s✱ µ0 = 1✮✸

❡ lex ≈ 5, 7 ♥♠ ♣❛r❛ ♦ P❡r♠❛❧❧♦② ❬✶✸❪✱ ✈✐st♦ q✉❡ Ms ≈ 8× 105 ❆✴♠ ♣❛r❛ ❡st❡ ♠❛t❡r✐❛❧✳

✸➱ ✐♠♣♦rt❛♥t❡ ❢r✐s❛r q✉❡ ♥ã♦ ❤á ✉♠❛ ❞❡✜♥✐çã♦ ♣❛❞rã♦ ♣❛r❛ ♦ ❝♦♠♣r✐♠❡♥t♦ ❞❡ tr♦❝❛ lex✳ ◆❛

❧✐t❡r❛t✉r❛ ♣♦❞❡♠♦s ❡♥❝♦♥tr❛r lex =√

A/4πM2s ✱ lex =

4πA/µ0M2s ✳

✸✷

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✸✳ ❊str✉t✉r❛ ❡ ❞✐♥â♠✐❝❛ ❞❡ ✈órt✐❝❡s ❡♠ ♥❛♥♦♠❛❣♥❡t♦s

❋✐❣✉r❛ ✸✳✸✿ ■❧✉str❛çã♦ ❞❡ ✉♠ ❡st❛❞♦ ❞❡ ❞♦♠í♥✐♦ ú♥✐❝♦✱ ♥♦ q✉❛❧ t♦❞♦s ♦s ♠♦♠❡♥t♦s ♠❛❣♥ét✐❝♦s

sã♦ ♣❛r❛❧❡❧♦s✳

P❛r❛ ♥❛♥♦♠❛❣♥❡t♦s ♠✉✐t♦ ♣❡q✉❡♥♦s✱ ❝♦♠ ❞✐♠❡♥sõ❡s ❞❡ ❞❡③❡♥❛s ❞❡ ♥❛♥ô♠❡tr♦s✱ ❛

❡♥❡r❣✐❛ ❞❡ tr♦❝❛ ❞♦♠✐♥❛ ❡ ♦ ❡st❛❞♦ ❞❡ ❞♦♠í♥✐♦ ú♥✐❝♦ é ❡♥❡r❣❡t✐❝❛♠❡♥t❡ ❢❛✈♦rá✈❡❧✳

❊♥tr❡t❛♥t♦✱ ❡♠ ♥❛♥♦♠❛❣♥❡t♦s ♠❛✐♦r❡s✱ t❛❧ ❡st❛❞♦ ❞á ❧✉❣❛r ❛ ♦✉tr❛s ❝♦♥✜❣✉r❛çõ❡s✱

❞❡♣❡♥❞❡♥❞♦ ❞❛ ❢♦r♠❛ ❞❛ ❛♠♦str❛✱ ❞❡✈✐❞♦ à ✐♠♣♦rtâ♥❝✐❛ ❞♦ t❡r♠♦ ♠❛❣♥❡t♦stát✐❝♦✳

P♦r ❡①❡♠♣❧♦✱ ♣❛r❛ ♥❛♥♦❞✐s❝♦s ❝✐r❝✉❧❛r❡s✱ ♦ ❞♦♠í♥✐♦ ú♥✐❝♦ é s✉❝❡❞✐❞♦ ♣❡❧♦ ❡st❛❞♦ ❞❡

✈órt✐❝❡✹✳ ❊①♣❡r✐♠❡♥t❛❧♠❡♥t❡ ❢♦✐ ♦❜s❡r✈❛❞♦ q✉❡ ✉♠ ♥❛♥♦❞✐s❝♦ ❝✐❧í♥❞r✐❝♦ ❞❡ P❡r♠❛❧❧♦②

❝♦♠ L = 15 ♥♠ ❝♦♠♣r❡❡♥❞❡ ✉♠ ❡st❛❞♦ ❞❡ ✈órt✐❝❡ ♣❛r❛ R ≥ 50 ♥♠✱ ❡♥q✉❛♥t♦ q✉❡ ♣❛r❛

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t❛♠❜é♠ é ❛ ❛♣r❡s❡♥t❛❞❛ ❞❡♥tr♦ ❞♦ ❞✐s❝♦✳ ❆ss✐♠✱ ❝♦♥✜❣✉r❛çõ❡s ❞♦ t✐♣♦ ✈órt✐❝❡ sã♦

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R ❡ ❛✉♠❡♥t❛r♠♦s L✱ t❛❧ ❡st❛❞♦ ❞❡ ✈órt✐❝❡ ♣r♦❣r❡ss✐✈❡♠❡♥t❡ ❛❧✐♥❤❛ s❡✉s ♠♦♠❡♥t♦s ❞❡

❞✐♣♦❧♦ ♠❛❣♥ét✐❝♦✱ ❞❛♥❞♦ s✉r❣✐♠❡♥t♦ ♥♦✈❛♠❡♥t❡ ❛♦ ❡st❛❞♦ ❞❡ ❞♦♠í♥✐♦ ú♥✐❝♦ ❛❝✐♠❛ ❞❡

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❞❡ L✳

❚❡♥t❛r❡♠♦s ❛❣♦r❛✱ q✉❛❧✐t❛t✐✈❛♠❡♥t❡✱ ❡①♣❧✐❝❛r ♣♦rq✉ê ✐ss♦ ♦❝♦rr❡✳ ❈♦♥s✐❞❡r❡✱

♣❛r❛ t❛♥t♦✱ ✉♠ ♥❛♥♦❞✐s❝♦ ❝✐r❝✉❧❛r ❝♦♠ r❛③ã♦ L/R ≪ 1✳ ❆ ❡♥❡r❣✐❛ ♠❛❣♥❡t♦stát✐❝❛✱

♦❜t✐❞❛ ♥❛ s❡çã♦ ✷✳✸✳✷✱ é Emag = − (µ0/2)∫

V~M · ~Hd dV ❡✱ ❝♦♠♦ ♣♦❞❡♠♦s ✈❡r✱ ❛✉♠❡♥t❛

✹❈♦♠♦ ♦✉tr♦s ❡①❡♠♣❧♦s✱ ❞✐s❝♦s q✉❛❞r❛❞♦s t❛♠❜é♠ ♣♦❞❡♠ ❛♣r❡s❡♥t❛r ♠❛❣♥❡t✐③❛çã♦ ❞♦ t✐♣♦ ✈órt✐❝❡✱

❢♦r♠❛♥❞♦ q✉❛tr♦ ❞♦♠í♥✐♦s tr✐❛♥❣✉❧❛r❡s q✉❡ s❡ ✐♥t❡r❝❡♣t❛♠ ♥♦ ❝❡♥tr♦ ❞♦ ✈órt✐❝❡✳ ❊st❛ ❡str✉t✉r❛ é

❝♦♥❤❡❝✐❞❛ ❝♦♠♦ ❡str✉t✉r❛ ❞❡ ▲❛♥❞❛✉✳ ❯♠ ♣❛r ❞❡ ✈órt✐❝❡s t❛♠❜é♠ ♣♦❞❡ s❡r ❢♦r♠❛❞♦ ♥✉♠ ❞✐s❝♦

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✸✸

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✸✳ ❊str✉t✉r❛ ❡ ❞✐♥â♠✐❝❛ ❞❡ ✈órt✐❝❡s ❡♠ ♥❛♥♦♠❛❣♥❡t♦s

❝♦♠ ❛s ❞✐♠❡♥sõ❡s ❞♦ ❞✐s❝♦✳ ❆ ❡♥❡r❣✐❛ ❞❡ tr♦❝❛✱ ❞✐♠✐♥✉✐ ❝♦♥❢♦r♠❡ ♥♦s ❛❢❛st❛♠♦s ❞♦

❝❡♥tr♦ ❞♦ ❞✐s❝♦✱ ♦ q✉❡ ♣♦❞❡ s❡r ❝♦♠♣r❡❡♥❞✐❞♦ ✈❡♥❞♦✱ ♣♦r ❡①❡♠♣❧♦✱ ❛ ✜❣✉r❛ ✸✳✷✳ ▲á✱ é

♦❜s❡r✈❛❞♦ q✉❡ ♦s ♠♦♠❡♥t♦s ♠❛❣♥ét✐❝♦s ✈❛r✐❛♠ ❝❛❞❛ ✈❡③ ♠❡♥♦s ❝♦♥❢♦r♠❡ ♥♦s ❛❢❛st❛✲

♠♦s ❞♦ ❝❡♥tr♦ rv ❞♦ ✈órt✐❝❡✳ ❊✱ ❝♦♠♦ ✈✐♠♦s✱ ❛ ❡♥❡r❣✐❛ ❞❡ tr♦❝❛ ♥♦ ❧✐♠✐t❡ ❝♦♥tí♥✉♦ é

♣r♦♣♦r❝✐♦♥❛❧ ❛ (~∇mα)2✳ P♦rt❛♥t♦✱ ❛ ❡♥❡r❣✐❛ ❞❡ tr♦❝❛ t❡♠ ✉♠❛ ❞❡♣❡♥❞ê♥❝✐❛ ♠❛✐s ❢r❛❝❛

❝♦♠ R ❞♦ q✉❡ ❛ ♠❛❣♥❡t♦stát✐❝❛ ❡✱ ❝♦♥s❡q✉❡♥t❡♠❡♥t❡✱ ✉♠ ❞✐s❝♦ s✉✜❝✐❡♥t❡♠❡♥t❡ ❣r❛♥❞❡

❛❞q✉✐r❡ ♦ ❡st❛❞♦ ❞❡ ✈órt✐❝❡✳

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t❛♠❜é♠ ♣♦ss✉❡♠ ♠♦♠❡♥t♦s ♠❛❣♥ét✐❝♦s q✉❡ ❡stã♦ ❞✐s♣♦st♦s ❡♠ ✧❧♦♦♣s✧ ❢❡❝❤❛❞♦s ❡♠

t♦r♥♦ ❞❡ ~rv✱ ♣♦✐s ❝♦♠♦ ✈❡r❡♠♦s ❛ s❡❣✉✐r✱ ❡ss❛ ❞✐s♣♦s✐çã♦ ❡♠ ✧❧♦♦♣s✧ ♠✐♥✐♠✐③❛ ❛ ❡♥❡r❣✐❛

♠❛❣♥❡t♦stát✐❝❛ ❡✱ ❛ss✐♠✱ ❛ ❡q✉❛çã♦ ✸✳✺ t❛♠❜é♠ é ✈á❧✐❞❛ ❛q✉✐✳ ❆ ❞✐❢❡r❡♥ç❛ r❡s✐❞❡ ♥✉♠❛

♣❡q✉❡♥❛ r❡❣✐ã♦ ❝❡♥tr❛❧ ❞♦ ♥❛♥♦❞✐s❝♦✱ ❞❡♥♦♠✐♥❛❞❛ ❝❛r♦ç♦ ❞♦ ✈órt✐❝❡ ✭✈♦rt❡① ❝♦r❡✮✱ ♦♥❞❡

❛❣♦r❛ ♥ã♦ ❤á ♠❛✐s ❛ ❞✐s♣♦s✐çã♦ ♣❡r❢❡✐t❛ ♥♦ ♣❧❛♥♦ ❞❛ ❛♠♦str❛ ✭♦ q✉❡ ❡r❛ ❣❛r❛♥t✐❞♦ ♣❡❧❛

❢♦rt❡ ❛♥✐s♦tr♦♣✐❛ ♠❛❣♥❡t♦❝r✐st❛❧✐♥❛ ♥♦ ❝❛s♦ ♣❧❛♥❛r ❬✺✵❪✮✱ ♦ q✉❡ é ♣❡r❝❡❜✐❞♦ ♣❡❧♦ ❢❛t♦ ❞❡

θ 6= π/2 ♥♦ ❝♦r❡✱ ❝♦♠♦ s❡rá ✈✐st♦✳ ■st♦ ♦❝♦rr❡✱ ♠❛✐s ✉♠❛ ✈❡③✱ ❞❡✈✐❞♦ ❛ ❛❧t❛ ❞❡♥s✐❞❛❞❡

❞❡ ❡♥❡r❣✐❛ ❞❡ tr♦❝❛ ♣ró①✐♠♦ à ♦r✐❣❡♠ ✭s✐♥❣✉❧❛r✐❞❛❞❡✮✳ ➱✱ ♣♦rt❛♥t♦✱ ❡♥❡r❣❡t✐❝❛♠❡♥t❡ ❢❛✲

✈♦rá✈❡❧ ❛♦s ♠♦♠❡♥t♦s ♠❛❣♥ét✐❝♦s ♥❛ ♣❡q✉❡♥❛ r❡❣✐ã♦ ❝❡♥tr❛❧ r❡✈♦❧✈❡r❡♠✲s❡ ❡ ❛❧✐♥❤❛r❡♠✲

s❡ ♣❡r♣❡♥❞✐❝✉❧❛r♠❡♥t❡ ❛♦ ♣❧❛♥♦ ❞♦ ❞✐s❝♦✱ ❞✐♠✐♥✉✐♥❞♦ ❛ ❡♥❡r❣✐❛ ❞❡ tr♦❝❛ ❡ ❢♦r♠❛♥❞♦ ✉♠

♣ó❧♦ ♥❡st❛ r❡❣✐ã♦✱ ❝♦♠♦ ♣♦❞❡♠♦s ✈❡r ♥❛ ✜❣✉r❛ ✸✳✹✳ ❆ ♣♦❧❛r✐❞❛❞❡ ❞♦ ❝❛r♦ç♦ ❞♦ ✈órt✐❝❡

♣♦❞❡ s❡r ✉♣ ✭p = +1✮ ♦✉ ❞♦✇♥ ✭p = −1✮✳ ❖ ✈órt✐❝❡ ♦✉t ♦❢ ♣❧❛♥❡ é✱ ❞❡ss❛ ❢♦r♠❛✱ ✉♠❛

❡str✉t✉r❛ ❞❡ s♣✐♥ tr✐❞✐♠❡♥s✐♦♥❛❧✱ q✉❡ ❝♦♠❜✐♥❛ q✉❛tr♦ ♣♦ss✐❜✐❧✐❞❛❞❡s ❞❡ ❝♦♥✜❣✉r❛çã♦✱

❥✉♥t❛♥❞♦✲s❡ q✉✐r❛❧✐❞❛❞❡ ❡ ♣♦❧❛r✐❞❛❞❡✱ ✈✐st♦ q✉❡ ❡st❡s sã♦ ✐♥❞❡♣❡♥❞❡♥t❡s ❬✶✽❪✳

❯t✐❧✐③❛♥❞♦✲s❡ ❛ ♣❛r❛♠❡tr✐③❛çã♦ ♣❛r❛ ~m✱ ❝♦♥❢♦r♠❡ ✈✐st♦ ♥❛ s❡çã♦ ✸✳✶✱ ♠♦str❛♠♦s

♥♦ ❆♣ê♥❞✐❝❡ ❈ q✉❡✿

3∑

α=1

(

~∇mα

)2

= sen2θ(

~∇φ)2

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~∇θ)2

✳ ✭✸✳✾✮

❆ ✈❛r✐á✈❡❧ θ ❡♠ ✸✳✾ ❞❡s❝r❡✈❡ ♦ ♣❡r✜❧ ❞♦ ❝❛r♦ç♦ ❞♦ ✈órt✐❝❡ ✭♠❛❣♥❡t✐③❛çã♦ ❢♦r❛

❞♦ ♣❧❛♥♦✮ ♠❛s ♥♦ ❡♥t❛♥t♦✱ ❛♣❡♥❛s ❝♦♥❤❡❝❡♠♦s s❡✉ ✈❛❧♦r ❛ss✐♥tót✐❝♦✿ cos θ → ±1 ♥♦

❝❡♥tr♦ ❞♦ ✈órt✐❝❡ ✭q✉❡ ❞❛q✉✐ ❡♠ ❞✐❛♥t❡ t♦♠❛r❡♠♦s ❡♠ ~rv = (0, 0)✮✱ ❡♠ q✉❡ ♦ ✈❛❧♦r

+1 r❡♣r❡s❡♥t❛ ✉♠ ✈órt✐❝❡ ❝♦♠ ♣♦❧❛r✐❞❛❞❡ ✉♣ ❡ −1 ❛ ♣♦❧❛r✐❞❛❞❡ ❞♦✇♥✳ ❊st❡ ✈❛❧♦r ✈❛✐

✸✹

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✸✳ ❊str✉t✉r❛ ❡ ❞✐♥â♠✐❝❛ ❞❡ ✈órt✐❝❡s ❡♠ ♥❛♥♦♠❛❣♥❡t♦s

❋✐❣✉r❛ ✸✳✹✿ ❊sq✉❡♠❛ ❞❡ ✈órt✐❝❡ ♦✉t ♦❢ ♣❧❛♥❡✱ ♠♦str❛♥❞♦ ❛♦ ❝❡♥tr♦ ♦ ❝❛r♦ç♦ ❞♦ ✈órt✐❝❡✱

♥❡st❡ ❝❛s♦ ❝♦♠ ♣♦❧❛r✐❞❛❞❡ p = +1✳ ❉✐st❛♥t❡ ❞♦ ❝❛r♦ç♦✱ ❛ ♠❛❣♥❡t✐③❛çã♦ ♥❛ s✉♣❡r❢í❝✐❡ ❞❛

❛♠♦str❛ ❝♦♥t✐♥✉❛♠❡♥t❡ ✬❝✐r❝✉❧❛✬ ❡♠ t♦r♥♦ ❞♦ ❝❡♥tr♦ ❞❛ ❡str✉t✉r❛✳ ❊♠ ❞✐r❡çã♦ ❛♦ ❝❡♥tr♦✱ ❛

♠❛❣♥❡t✐③❛çã♦ ❝♦♠❡ç❛ ❛ r❡✈♦❧✈❡r✲s❡ ♣❡r♣❡♥❞✐❝✉❧❛r♠❡♥t❡ ❛♦ ♣❧❛♥♦ ❞❛ ❛♠♦str❛✳ ❋✐❣✉r❛ r❡t✐r❛❞❛

❞❛ r❡❢❡rê♥❝✐❛ ❬✺✽❪✳

❞✐♠✐♥✉✐♥❞♦ ♣r♦❣r❡ss✐✈❛♠❡♥t❡ ✭cos θ → 0✮ ❝♦♥❢♦r♠❡ ♥♦s ❛❢❛st❛♠♦s ❞♦ ❝❡♥tr♦✱ ❡ ❞❡s❛✲

♣❛r❡❝❡ ✭cos θ = 0✮ q✉❛♥❞♦ |~r | > l0✱ ♦♥❞❡ ~r = (x, y) r❡♣r❡s❡♥t❛ ✉♠❛ ❞❛❞❛ ♣♦s✐çã♦

♥♦ ♣❧❛♥♦ ❞♦ ♥❛♥♦❞✐s❝♦ ❡ ❬✺✾❪ l0 ≈ 0, 68lex(L/lex)1/3 ≈ 10 ♥♠ ♣❛r❛ ✉♠ ♥❛♥♦❞✐s❝♦ ❞❡

P❡r♠❛❧❧♦② ❝♦♠ L = 100 ♥♠✱ ✈❛❧♦r ❡st❡ q✉❡ s❡rá ✉s❛❞♦ ❡♠ ♥♦ss♦ tr❛❜❛❧❤♦✳ ❊ss❡ r❡s✉❧✲

t❛❞♦✱ cos θ = 0 ✭θ = π/2✮✱ ❡r❛ ❡s♣❡r❛❞♦✱ ♣♦✐s ♥❡st❛ r❡❣✐ã♦ t❡♠♦s ❛♣❡♥❛s ♠❛❣♥❡t✐③❛çã♦

♥♦ ♣❧❛♥♦ xy✳ ❉❡♥tr❡ ❛s ❞✐✈❡rs❛s ❢✉♥çõ❡s t❡♥t❛t✐✈❛s ✭tr✐❛❧ ❢✉♥❝t✐♦♥s✮ q✉❡ ❛♣r❡s❡♥t❛♠

t❛❧ ❝♦♠♣♦rt❛♠❡♥t♦ ❛ss✐♥tót✐❝♦✱ t♦♠❛r❡♠♦s ❛q✉❡❧❡ ❡♠ q✉❡✿

θ =

π/2 s❡ r > l0

p cos−1(

1− r2

l20

)n

s❡ r ≤ l0✱✭✸✳✶✵✮

♦♥❞❡ p = ±1 é ❛ ♣♦❧❛r✐❞❛❞❡ ❞♦ ✈órt✐❝❡✳ ❖ ♣❛râ♠❡tr♦ n é ❡s❝♦❧❤✐❞♦ ❝♦♠ ❛ ✜♥❛❧✐❞❛❞❡

❞❡ ❛❥✉st❛r ♦ ♣❡r✜❧ ❞♦ ❝❛r♦ç♦ ❞♦ ✈órt✐❝❡✳ ❖ ♠♦❞❡❧♦ ❝♦♠ n = 4 é ❛♣r❡s❡♥t❛❞♦ ♣♦r

❆❤❛r♦♥✐ ❡♠ ❬✻✵❪✱ ❥á ❛q✉❡❧❡ ❡♠ q✉❡ n = 1 é ♣r♦♣♦st♦ ♣♦r ▲❛♥❞❡r♦s ❡t ❛❧✳ ❡♠ ❬✻✶❪✳ P❛r❛

♠❛✐♦r❡s ❞❡t❛❧❤❡s ❞❡st❛ ❡ ❞❡ ♦✉tr❛s ❢✉♥çõ❡s t❡♥t❛t✐✈❛s✱ r❡❝♦♠❡♥❞❛♠♦s✱ ♣♦r ❡①❡♠♣❧♦✱ ❛

r❡❢❡rê♥❝✐❛ ❬✺✼❪✳

❆♣❡s❛r ❞❡ ❥á ❡①✐st✐r❡♠ ❡st✉❞♦s t❡ór✐❝♦s ❞❡t❛❧❤❛❞♦s ❛❝❡r❝❛ ❞❛ ❧❛r❣✉r❛ ❡ ❡str✉t✉r❛

❞♦ ❝❛r♦ç♦ ❞♦ ✈órt✐❝❡✱ ❛♣❡♥❛s ♥♦ ✐♥í❝✐♦ ❞♦s ❛♥♦s ✷✵✵✵ ❢♦✐ ♦❜s❡r✈❛❞♦ ❡①♣❡r✐♠❡♥t❛❧♠❡♥t❡

✸✺

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✸✳ ❊str✉t✉r❛ ❡ ❞✐♥â♠✐❝❛ ❞❡ ✈órt✐❝❡s ❡♠ ♥❛♥♦♠❛❣♥❡t♦s

❋✐❣✉r❛ ✸✳✺✿ ■♠❛❣❡♠ ❞❡ ▼❋▼ ❞❡ ✉♠ ❛rr❛② ❞❡ ❞♦ts ❞❡ P❡r♠❛❧❧♦② ♥♦ ❡st❛❞♦ r❡♠❛♥❡♥t❡

✭| ~H| = 0✮✱ ❝♦♠ R = 500 ♥♠ ❡ L = 50 ♥♠✳ ➱ ♠♦str❛❞♦ ♥❛ ✜❣✉r❛ r❡❣✐õ❡s ✭❝❧❛r❛s ❡ ❡s❝✉r❛s✮

q✉❡ ❝♦rr❡s♣♦♥❞❡♠ à ár❡❛ ♦♥❞❡ ❛ ♠❛❣♥❡t✐③❛çã♦ é ❛❧✐♥❤❛❞❛ ♣❡r♣❡♥❝✐❞✉❧❛r♠❡♥t❡ ✭✉♣ ♦✉ ❞♦✇♥✮

❛♦ ♣❧❛♥♦ ❞❛ ❛♠♦str❛✳ ❋✐❣✉r❛ r❡t✐r❛❞❛ ❞❛ r❡❢❡rê♥❝✐❛ ❬✻✷❪✳

♦ ❝❛r♦ç♦ ❞❡ ✈órt✐❝❡s ♠❛❣♥ét✐❝♦s ❬✶✽✱ ✻✷❪✳ ❘❡ss❛❧t❛♠♦s t❛♠❜é♠✱ q✉❡ ✉♠ ❞✐s♣♦s✐t✐✈♦ ❞❡

▼❋▼ ♣♦❞❡ ❞❡t❡❝t❛r ❛ ♣♦❧❛r✐❞❛❞❡ ❞♦ ❝❛r♦ç♦ ❞♦ ✈órt✐❝❡✱ ♠❛s ♥ã♦ s✉❛ q✉✐r❛❧✐❞❛❞❡✱ ❛♦

♣❛ss♦ q✉❡ ✉♠ P❊❊▼ ❞❡t❡❝t❛ ❛♣❡♥❛s ❛ q✉✐r❛❧✐❞❛❞❡✳ ◆❛ ✜❣✉r❛ ✸✳✺✱ ♠♦str❛♠♦s ✉♠❛

✐♠❛❣❡♠ ❞❡ ▼❋▼ ❞❡ ✉♠ ❛rr❛② ❞❡ ❞♦ts ❞❡ P❡r♠❛❧❧♦② ♥❛ ❛✉sê♥❝✐❛ ❞❡ ❝❛♠♣♦ ♠❛❣♥ét✐❝♦

❡①t❡r♥♦✳ ❆ ✐♠❛❣❡♠ ♠♦str❛ ❝❧❛r❛♠❡♥t❡ ♦ ❝♦♥tr❛st❡ ♥♦ ❝❡♥tr♦ ❞❡ ❝❛❞❛ ❞♦t✱ s❡♥❞♦ s✉❣❡✲

r✐❞♦ q✉❡ ❡ss❛s r❡❣✐õ❡s ❝❧❛r❛s ✭p = +1✮ ♦✉ ❡s❝✉r❛s ✭p = −1✮ ❛♦ ❝❡♥tr♦ ❝♦rr❡s♣♦♥❞❛♠ à

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t❛♥t♦✱ ♦ ❝♦♥tr❛st❡ ♠♦str❛❞♦ ♥♦ ❝❡♥tr♦ ❞❡ ❝❛❞❛ ❞♦t ❞á ❛ ✐♠♣r❡ssã♦ ❞❡ ❡st❛r ❞✐str✐❜✉í❞♦

❛❧❡❛t♦r✐❛♠❡♥t❡ ❡♥tr❡ ♦s ❞♦ts q✉❡ ❝♦♠♣õ❡♠ ♦ ❛rr❛②✱ ♦ q✉❡ é ❥✉st✐✜❝❛❞♦ ♣❡❧♦ ❢❛t♦ ❞❡

❛♠❜❛s ❝♦♥✜❣✉r❛çõ❡s s❡r❡♠ ❡q✉✐✈❛❧❡♥t❡s ❡♥❡r❣❡t✐❝❛♠❡♥t❡✱ ✐♥❞❡♣❡♥❞❡♥t❡♠❡♥t❡ ❞❡ s✉❛

♣♦❧❛r✐❞❛❞❡ ❡ q✉✐r❛❧✐❞❛❞❡ ❬✻✷❪✳

▲❡✈❛♥❞♦✲s❡ ❡♠ ❝♦♥t❛ q✉❡ ❡st❛♠♦s ❝♦♥s✐❞❡r❛♥❞♦ ♥❛♥♦❞✐s❝♦s ❝♦♠ ❛ r❛③ã♦ L/R ≪1✱ ♣♦❞❡♠♦s ❛ss✉♠✐r q✉❡ ❛ ♠❛❣♥❡t✐③❛çã♦ ~M = Ms ~m ❛♦ ❧♦♥❣♦ ❞♦ ❡✐①♦ z ♥♦ ✐♥t❡r✐♦r ❞♦

♥❛♥♦❞✐s❝♦ é ✉♥✐❢♦r♠❡ ❡ ~∇ · ~M(~r ) = 0✳ ▼❛s ♥♦t❡ q✉❡ ♦ ♣r♦❞✉t♦ ~M · n ❛♦ ❧♦♥❣♦ ❞❛ ❢❛❝❡

❧❛t❡r❛❧ ❞♦ ♥❛♥♦❞✐s❝♦ ♥ã♦ é ♥✉❧♦✳ ❉❡ ❢❛t♦✱ ♦ ✈❡t♦r ♠❛❣♥❡t✐③❛çã♦ t❡♥❞❡ ❛ ✜❝❛r ♣❛r❛❧❡❧♦ à

s✉♣❡r❢í❝✐❡ ❧❛t❡r❛❧ ❞♦ ❞✐s❝♦ ❛ ✜♠ ❞❡ ♠✐♥✐♠✐③❛r ❛ ❡♥❡r❣✐❛ ♠❛❣♥❡t♦stát✐❝❛ q✉❡✱ ❝♦♠♦ ✈✐♠♦s

♥❛ s❡çã♦ ✸✳✹✱ é ♦❜t✐❞❛ ♣❡❧❛ ❛✉sê♥❝✐❛ ❞❡ ♣ó❧♦s ✭ρM = −~∇ · ~M = 0 ❡ σM = ~M · n = 0✮✳

■st♦ é ❝♦♥s❡❣✉✐❞♦ ❝♦♠ ❛ ❢♦r♠❛çã♦ ❞❡ ✉♠ ✧❧♦♦♣✧ ❢❡❝❤❛❞♦ ♥❛ s✉♣❡r❢í❝✐❡ ❧❛t❡r❛❧✱ ❛rr❛♥❥♦

❡st❡ q✉❡ é s❡❣✉✐❞♦ ♥❛ s✉♣❡r❢í❝✐❡ s✉♣❡r✐♦r✱ à ❡①❝❡çã♦ ❞♦ ❝❛r♦ç♦✱ ♦♥❞❡ ~M · n 6= 0✳ ❱❡♠♦s

✸✻

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✸✳ ❊str✉t✉r❛ ❡ ❞✐♥â♠✐❝❛ ❞❡ ✈órt✐❝❡s ❡♠ ♥❛♥♦♠❛❣♥❡t♦s

❋✐❣✉r❛ ✸✳✻✿ ❆s s❡t❛s ❛♠❛r❡❧❛s r❡♣r❡s❡♥t❛♠ ♦ ✈❡t♦r n✱ ♥♦r♠❛❧ à s✉♣❡r❢í❝✐❡✱ ❡ ❛s s❡t❛s ❛③✉✐s

❛ ♠❛❣♥❡t✐③❛çã♦ ~M(~r )✳ ➚ ❡sq✉❡r❞❛ r❡♣r❡s❡♥t❛♠♦s ♦ q✉❡ ♦❝♦rr❡ ♥❛ ❢❛❝❡ ❧❛t❡r❛❧ ❞♦ ♥❛♥♦❞✐s❝♦✱

♦♥❞❡ ~M · n = 0✳ ➚ ❞✐r❡✐t❛ ♠♦str❛♠♦s ❛s ❞✉❛s s✐t✉❛çõ❡s q✉❡ ❛❝♦♥t❡❝❡♠ ♥❛ ❢❛❝❡ s✉♣❡r✐♦r ❞♦

♥❛♥♦❞✐s❝♦✿ ❛✮ ♠❛❣♥❡t✐③❛çã♦ ♥♦ ♣❧❛♥♦ xy ❡ ❜✮ ♦ ❝❛r♦ç♦ ❞♦ ✈órt✐❝❡ ❝♦♠ ♠❛❣♥❡t✐③❛çã♦ t❛♠❜é♠

♥♦ ❡✐①♦ z✳

❞❡st❛ ❢♦r♠❛ q✉❡ s♦♠❡♥t❡ σM ❞á ❝♦♥tr✐❜✉✐çõ❡s ♥♦ t❡r♠♦ ♠❛❣♥❡t♦stát✐❝♦✳ ❆ ✜❣✉r❛ ✸✳✻

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♥❛s s✉♣❡r❢í❝✐❡s s✉♣❡r✐♦r ❡ ❧❛t❡r❛❧ ❞♦ ♥❛♥♦❞✐s❝♦✳

❆❣♦r❛ ❡st❛♠♦s ❡♠ ♣♦s✐çã♦ ❞❡ ❞❡t❡r♠✐♥❛r ❛ ❝♦♥st❛♥t❡ C✱ q✉❡ ❛♣❛r❡❝❡ ♥❛ ❡q✉❛çã♦

✭✸✳✺✮ ♣❛r❛ ♦ ❝❛♠♣♦ φ✳ P❛r❛ q✉❡ ❛ ♠❛❣♥❡t✐③❛çã♦ ❛❝✐♠❛ s❡❥❛ ✈❡r✐✜❝❛❞❛✱ C = qπ/2✱ ❡♠

q✉❡ ❛ q✉✐r❛❧✐❞❛❞❡ q = ±1 ✭q = +1 ♣❛r❛ ❝✐r❝✉❧❛çã♦ ❛♥t✐✲❤♦rár✐❛ ❡ q = −1 ♣❛r❛ ❤♦rár✐❛✮✳

✸✳✷✳✶ ❉✐♥â♠✐❝❛ ❞❡ ✈órt✐❝❡s

❊st✉❞❛r❡♠♦s ❛❣♦r❛ ❛ ❞✐♥â♠✐❝❛ ❞♦ ✈órt✐❝❡ q✉❛♥❞♦ s✉❜♠❡t✐❞♦ ❛ ✉♠ ❝❛♠♣♦ ♠❛❣✲

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❞❡s❧♦❝❛♠❡♥t♦ ❞♦ ❝❛r♦ç♦ ❞♦ ✈órt✐❝❡✳ P❛r❛ ❝♦♠♣r❡❡♥❞❡r t❛❧ ❢❡♥ô♠❡♥♦✱ ❢❛r❡♠♦s ✉s♦ ❞❛s

✜❣✉r❛s ✸✳✼ ❡ ✸✳✽✳ ❈♦♠♦ ♣♦❞❡ s❡r ✈✐st♦ ♥❛ ✜❣✉r❛ ✸✳✼✱ ❛ ❝❛♠♣♦ ♥✉❧♦ t❡♠♦s ♦ ❡st❛❞♦

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❞♦ ❞✐s❝♦ ✭r❡❣✐ã♦ ❝❧❛r❛ ❛♦ ❝❡♥tr♦ ❞❛ ✜❣✉r❛✮✳ ◗✉❛♥❞♦ ✉♠ ♣❡q✉❡♥♦ ❝❛♠♣♦ é ❛♣❧✐❝❛❞♦✱

♦ ❝❡♥tr♦ ❞♦ ✈órt✐❝❡ ♠♦✈❡✲s❡ ♥❛ ❞✐r❡çã♦ ♥♦r♠❛❧ ❛♦ ❝❛♠♣♦ ❛♣❧✐❝❛❞♦ ✭❜✮✱ ♣♦✐s ❛ ♣♦rçã♦

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✸✼

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✸✳ ❊str✉t✉r❛ ❡ ❞✐♥â♠✐❝❛ ❞❡ ✈órt✐❝❡s ❡♠ ♥❛♥♦♠❛❣♥❡t♦s

❋✐❣✉r❛ ✸✳✼✿ ■❧✉str❛çã♦ ❞❛ ♠❛❣♥❡t✐③❛çã♦ ❞❡ ❞♦✐s ♥❛♥♦❞✐s❝♦s ❞❡ P②✱ ❝♦♠ L = 50 ♥♠ ❡ R = 450

♥♠✱ s✉❜♠❡t✐❞♦ ❛ ✉♠ ❝❛♠♣♦ ❡①t❡r♥♦ ~Hext✱ ❡♠ ❖❡rst❡❞s ✭✶ ❖❡ ≈ ✼✾✱✻ ❆✴♠✮✱ ❛♣❧✐❝❛❞♦ ♥♦ ♣❧❛♥♦

❞❛ ❛♠♦str❛✱ ❝♦♥❢♦r♠❡ ✐♥❞✐❝❛❞♦✳ ❖ ❝❛♠♣♦ é ❛✉♠❡♥t❛❞♦ s❡❣✉✐❞❛♠❡♥t❡✱ ❝♦♠ ♦s ♠♦♠❡♥t♦s

♠❛❣♥ét✐❝♦s s✉❝❡ss✐✈❛♠❡♥t❡ ♦r✐❡♥t❛♥❞♦✲s❡ ♥❛ ❞✐r❡çã♦ ❞❡ ~Hext✳ ▼♦str❛♠♦s t❛♠❜é♠ ❛s ✧❝❛r❣❛s

♠❛❣♥ét✐❝❛s✧σM = ~M · n ❡ ρM = −~∇ · ~M ✳ ❆♦ ❝❡♥tr♦ ❞♦ ✈órt✐❝❡✱ r❡♣r❡s❡♥t❛♠♦s ♦ ❝❛r♦ç♦ ♣♦r

✉♠❛ r❡❣✐ã♦ ❝❧❛r❛✱ p = +1✱ ♦✉ ❡s❝✉r❛✱ p = −1✳ ❋✐❣✉r❛ ♠♦❞✐✜❝❛❞❛ r❡t✐r❛❞❛ ❞❛ r❡❢❡rê♥❝✐❛ ❬✶✵❪✳

❞✐r❡✐t❛✱ ❞❡♣❡♥❞❡ ❞❛ q✉✐r❛❧✐❞❛❞❡ ❞♦ ✈órt✐❝❡✱ s❡ ❤♦rár✐❛ ♦✉ ❛♥t✐✲❤♦rár✐❛✱ ❡✴♦✉ ❞♦ s❡♥t✐❞♦

❞❡ ❛♣❧✐❝❛çã♦ ❞♦ ❝❛♠♣♦✳ ❆✉♠❡♥t❛♥❞♦✲s❡ ♦ ❝❛♠♣♦✱ ❤á ✉♠ ❝♦♥❝♦♠✐t❛♥t❡ ❛✉♠❡♥t♦ ❞❛

♠❛❣♥❡t✐③❛çã♦ ✭❝✮ ❧✐♥❡❛r♠❡♥t❡ ❞❡♣❡♥❞❡♥t❡ ❞♦ ♠ó❞✉❧♦ ❞❡ ~Hext✱ ❢❛t♦ q✉❡ é ✐❧✉str❛❞♦ ♣❡❧❛

❝✉r✈❛ ❞❡ ❤✐st❡r❡s❡ ❞❛ ✜❣✉r❛ ✸✳✽✳ ❖ ♠♦✈✐♠❡♥t♦ ❞♦ ✈órt✐❝❡ ❝♦♥t✐♥✉❛ ❛té q✉❡ ♦ ❝❛r♦ç♦

❛t✐♥❥❛ ❛ ❧❛t❡r❛❧ ❞♦ ❞✐s❝♦ ❡ ❡st❡ ❞❡s❛♣❛r❡❝❡ ♥♦ ❝❛♠♣♦ ❞❡ ❛♥✐q✉✐❧❛çã♦ ✭❛♥♥✐❤✐❧❛t✐♦♥ ✜❡❧❞✮

HA✱ ♥♦ q✉❛❧ M ❝r❡s❝❡ ❛❜r✉♣t❛♠❡♥t❡ ❞❛♥❞♦ ♦r✐❣❡♠ ❛ ✉♠ ❡st❛❞♦ q✉❛s❡ s❛t✉r❛❞♦ ✭❞✮✳

❖ ♠ó❞✉❧♦ HA t❛♠❜é♠ é ♠♦str❛❞♦ ♥❛ ✜❣✉r❛ ✸✳✽✳ ◆✉♠ ❝❛♠♣♦ ❞❡ ♠ó❞✉❧♦ ❧✐❣❡✐r❛♠❡♥t❡

s✉♣❡r✐♦r ❛ HA✱ ♦ ❞✐s❝♦ ❡♥❝♦♥tr❛✲s❡ ♥♦ ❡st❛❞♦ ❞❡ ❞♦♠í♥✐♦ ú♥✐❝♦ ✭♥ã♦ ♠♦str❛❞♦✮✱ ♦♥❞❡

M =Ms✳

❉✐♠✐♥✉✐♥❞♦ ♦ ❝❛♠♣♦ ❡①t❡r♥♦ s✉❝❡ss✐✈❛♠❡♥t❡✱ ♦ ❝❛r♦ç♦ ♥ã♦ ✧r❡❛♣❛r❡❝❡✧ ❛té q✉❡

Hext ❛t✐♥❥❛ ♦ ❝❛♠♣♦ ❞❡ ♥✉❝❧❡❛çã♦ ✭♥✉❝❧❡❛t✐♦♥ ✜❡❧❞✮ HN ✱ ♣♦♥t♦ ♦♥❞❡ ❛ ♠❛❣♥❡t✐③❛çã♦ ❝❛✐

❞r❛st✐❝❛♠❡♥t❡ ✭❡✮✱ ❝♦♠♦ ✐♥❞✐❝❛❞♦ ♥❛ ✜❣✉r❛ ✸✳✽✳ ❙❡ ❝♦♥t✐♥✉❛r♠♦s ❞✐♠✐♥✉✐♥❞♦ ♦ ❝❛♠♣♦

✭❢✮✱ r❡t♦♠❛r❡♠♦s ♦ ❡st❛❞♦ ❞❡ ✈órt✐❝❡ ♣❡r❢❡✐t♦ ✭❣✮ ❬✶✵❪✳ ❙❡ ❝♦♥t✐♥✉❛r♠♦s ❛ ❞✐♠✐♥✉✐r ♦

❝❛♠♣♦✱ ❛❣♦r❛ ❝♦♠ ✈❛❧♦r❡s ♥❡❣❛t✐✈♦s✱ ✉♠ ❝♦♠♣♦rt❛♠❡♥t♦ ❛♥á❧♦❣♦ é ✈❡r✐✜❝❛❞♦✱ ❝♦♠ ♦

❝❛r♦ç♦ ❞❡s❧♦❝❛♥❞♦✲s❡ ♣❡r♣❡♥❞✐❝✉❧❛r♠❡♥t❡ ❛♦ ❝❛♠♣♦ ♠❛s ❞❡st❛ ✈❡③ ♥♦ s❡♥t✐❞♦ ♦♣♦st♦✳

❊♥tr❡t❛♥t♦✱ é ✐♠♣♦rt❛♥t❡ ♦❜s❡r✈❛r q✉❡ ♦s ✈❛❧♦r❡s ❞❡ HN ❡ HA ❞❡♣❡♥❞❡♠ ❢♦rt❡♠❡♥t❡ ❞♦

✸✽

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✸✳ ❊str✉t✉r❛ ❡ ❞✐♥â♠✐❝❛ ❞❡ ✈órt✐❝❡s ❡♠ ♥❛♥♦♠❛❣♥❡t♦s

❋✐❣✉r❛ ✸✳✽✿ ❈✉r✈❛ ❞❡ ❤✐st❡r❡s❡ ♣❛r❛ ✉♠ ❞✐s❝♦ ❞❡ P② ✭R = 300 ♥♠ ❡ L = 60 ♥♠✮ ❢❡✐t❛ ♣♦r

♠❛❣♥❡t♦♠❡tr✐❛ ❍❛❧❧✳ ❋✐❣✉r❛ ♠♦❞✐✜❝❛❞❛ r❡t✐r❛❞❛ ❞❛ r❡❢❡rê♥❝✐❛ ❬✶✵❪✳

r❛✐♦✱ ❡s♣❡ss✉r❛✺✱ ♠❛t❡r✐❛❧ ❡ ❞❡♥s✐❞❛❞❡ ❞❡ ❞❡❢❡✐t♦s ❞♦ ❞✐s❝♦✳ ❯♠ r❡♣r❡s❡♥t❛t✐✈♦ ✐♥t❡r✈❛❧♦

♣❛r❛ HA ❡ HN é ❡♠ t♦r♥♦ ❞❡ 10−2 − 10−1 ❚ ❬✺✵❪✳

❈♦♠♣❛r❛♥❞♦ ♦ ❡st❛❞♦ ✐♥✐❝✐❛❧ ✭❛✮ ❞♦s ❞♦✐s ❞✐s❝♦s ❝♦♠ ♦ ❡st❛❞♦ ✜♥❛❧ ✭❣✮✱ ✈❡♠♦s

q✉❡ ♦ ❞✐s❝♦ ❞❛ ❡sq✉❡r❞❛ ♠✉❞♦✉ ❛ q✉✐r❛❧✐❞❛❞❡ ❞♦ ✈órt✐❝❡ ❛♣❡♥❛s✱ ❥á ♦ ❞❛ ❞✐r❡✐t❛ ✐♥✈❡rt❡✉

❛♣❡♥❛s s✉❛ ♣♦❧❛r✐❞❛❞❡✱ ❢❡♥ô♠❡♥♦ ❡st❡ ❝♦♥❤❡❝✐❞♦ ❝♦♠♦ s✇✐t❝❤✐♥❣✳ ❇✉ss♠❛♥♥ ❡ ❝♦❧❛❜♦✲

r❛❞♦r❡s ♠♦str❛r❛♠ ❬✻✸❪ q✉❡ é ♣♦ssí✈❡❧ ✐♥✈❡rt❡r t❛♠❜é♠ ❛ q✉✐r❛❧✐❞❛❞❡ ❞♦ ✈órt✐❝❡✱ ♦ q✉❡

é ❢❡✐t♦ ♣♦r ♠❡✐♦ ❞❡ ✉♠❛ ❝♦rr❡♥t❡ ❡❧étr✐❝❛ ♥❛ ✈✐③✐♥❤❛♥ç❛ ❞♦ ♥❛♥♦❞✐s❝♦ ❡ ❛♣❧✐❝❛❞❛ ♣❡r✲

♣❡♥❞✐❝✉❧❛r♠❡♥t❡ ❛tr❛✈és ❞♦ ♥❛♥♦❞✐s❝♦✱ q✉❡ sã♦ ❛s ❝é❧✉❧❛s q✉❡ ❝♦♠♣õ❡♠ ❛s ▼❘❆▼✬s✳

❆ss✐♠✱ t❛♥t♦ ♦ ❢❡♥ô♠❡♥♦ ❞❡ s✇✐t❝❤✐♥❣ ❞❛ ♣♦❧❛r✐❞❛❞❡ q✉❛♥t♦ ♦ ❞❛ q✉✐r❛❧✐❞❛❞❡ ❛♣❛r❡❝❡♠

❝♦♠♦ ✉♠ ❞♦s ✐♠♣♦rt❛♥t❡s ❛s♣❡❝t♦s ❛ss♦❝✐❛❞♦s à ♠❛❣♥❡t✐③❛çã♦ ❞♦ t✐♣♦ ✈órt✐❝❡✱ ✉♠❛ ✈❡③

q✉❡ ❛ r❡✈❡rsã♦ ❝♦♥tr♦❧❛❞❛ ❢♦r♥❡❝❡ ❛ ♣♦ss✐❜✐❧✐❞❛❞❡ ❞❡ ❛r♠❛③❡♥❛♠❡♥t♦ ❞❡ ❞♦✐s ❜✐ts ❞❡

✐♥❢♦r♠❛çã♦ q✉❛♥❞♦ t❛❧ ❝♦♥✜❣✉r❛çã♦ é ✉s❛❞❛ ♥✉♠❛ ❝é❧✉❧❛ ❞❡ ▼❘❆▼ ❬✶✵❪✳

❉❡t❡r♠✐♥❛çã♦ ❞❛ ♣♦s✐çã♦ ❞❡ ❡q✉✐❧í❜r✐♦ ❞♦ ✈órt✐❝❡

❊✈✐❞❡♥t❡♠❡♥t❡✱ t❡♠♦s t❛♠❜é♠ ✉♠ t❡r♠♦ ❞❡ ❡♥r❣✐❛ ❛ss♦❝✐❛❞♦ à ✐♥t❡r❛çã♦ ❞♦

❝❛♠♣♦ ❡①t❡r♥♦ ❛♣❧✐❝❛❞♦✱ ~Hext✱ ❝♦♠ ♦s ♠♦♠❡♥t♦s ❞❡ ❞✐♣♦❧♦✳ ❚❛❧ t❡r♠♦ é ❝❤❛♠❛❞♦ ❞❡

✺❆ r❡❢❡rê♥❝✐❛ ❬✶✵❪✱ ♣♦r ❡①❡♠♣❧♦✱ ❛♣r❡s❡♥t❛ ✉♠ ❣rá✜❝♦ ♠♦str❛♥❞♦ ❛ ✈❛r✐❛çã♦ ❞♦ ❝❛♠♣♦ HA ❡♠

❢✉♥çã♦ ❞❛ r❛③ã♦ 2R/L✳ ❖ ❝❛♠♣♦ ❞❡ ♥✉❝❧❡❛çã♦ ♣♦❞❡ ❛té ♠❡s♠♦ s❡r ♥❡❣❛t✐✈♦ ♣❛r❛ ❞✐s❝♦s ❞❡ ❞✐♠❡♥sõ❡s

♠❡♥♦r❡s✱ ❝♦♠♦ ♦ é✱ ♣♦r ❡①❡♠♣❧♦✱ ♣❛r❛ ✉♠ ❞✐s❝♦ ❝♦♠ R = 50 ♥♠ ❬✺✵❪✳

✸✾

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✸✳ ❊str✉t✉r❛ ❡ ❞✐♥â♠✐❝❛ ❞❡ ✈órt✐❝❡s ❡♠ ♥❛♥♦♠❛❣♥❡t♦s

❡♥❡r❣✐❛ ❩❡❡♠❛♥✱ ♣♦r s❡r ❡st❛ ✐♥t❡r❛çã♦ ❛ r❡s♣♦♥sá✈❡❧ ♣❡❧♦ ❡❢❡✐t♦ ❩❡❡♠❛♥ ❡♠ át♦♠♦s

q✉❛♥❞♦ s✉❜♠❡t✐❞♦s ❛ ❝❛♠♣♦s ♠❛❣♥ét✐❝♦s✳ ❚❛❧ ❡♥❡r❣✐❛ é ❞❛❞❛ ♣♦r✿

EH = −∫

V

µ0~M(~r) · ~Hext d

3r✳ ✭✸✳✶✶✮

❊♥tr❡t❛♥t♦✱ s❡ ♥♦s r❡str✐♥❣✐r♠♦s s♦♠❡♥t❡ ❛ ♣❡q✉❡♥♦s ❞❡s❧♦❝❛♠❡♥t♦s ❞♦ ❝❛r♦ç♦ ❞♦

✈órt✐❝❡ ✭s = |~s| = |~r|/R ≪ 1✮ ❡ s❡ ❝♦♥s✐❞❡r❛r♠♦s ❛✐♥❞❛ q✉❡ ♦ ❝❛r♦ç♦ ♠♦✈❡✲s❡ ♠❛♥t❡♥❞♦

s✉❛ ❝♦♥✜❣✉r❛çã♦ ❞❡ s♣✐♥s✱ ❡st❛r❡♠♦s ♥♦ ❝❤❛♠❛❞♦ ♠♦❞❡❧♦ ❞❡ ✈órt✐❝❡ rí❣✐❞♦ ❬✻✹❪✳ ◆❡st❡

♠♦❞❡❧♦✱ t❡♠♦s q✉❡ ❛ ❡♥❡r❣✐❛ ❩❡❡♠❛♥ ♣♦❞❡ s❡r ❝❛❧❝✉❧❛❞❛✱ r❡s✉❧t❛♥❞♦ ❡♠✿

wH =EH

µ0πR2LM2s

= −hext s+O(s3)✱ ✭✸✳✶✷✮

❡♠ q✉❡ ~hext = ~Hext/Ms✳

❈♦♠♦ ❡st❛♠♦s ❝♦♥s✐❞❡r❛♥❞♦ ❛ ♠❛❣♥❡t✐③❛çã♦ s❡♥❞♦ ❞✐str✐❜✉í❞❛ ✉♥✐❢♦r♠❡♠❡♥t❡

❞❡♥tr♦ ❞♦ ♥❛♥♦❞✐s❝♦✱ ♣♦❞❡♠♦s ❢❛③❡r ❛ ✐♥t❡❣r❛çã♦ ❡♠ z ❡♠ ✭✸✳✽✮✱ ♦ q✉❡ ♥♦s ❢♦r♥❡❝❡✿

Etr =1

2AL

S

3∑

α=1

(

~∇mα

)2

d2r✳ ✭✸✳✶✸✮

❉❡♥tr♦ ❞❡ss❡ r❡❣✐♠❡ ❞❡ ✈órt✐❝❡ rí❣✐❞♦✱ t❡♠♦s q✉❡ ❛ ❡♥❡r❣✐❛ ❞❡ tr♦❝❛ ♥♦r♠❛❧✐③❛❞❛

é✿

wtr =Etr

µ0πR2LM2s

= wtr(0) +1

2

(lexR

)2

ln(1− s2) +O(s4)✱ ✭✸✳✶✹✮

♦♥❞❡ wtr(0) é ❛ ❞❡♥s✐❞❛❞❡ ❞❡ ❡♥❡r❣✐❛ ❞❡ tr♦❝❛ ♥❛ ♦r✐❣❡♠ ❡ t❡♠♦s ✉s❛❞♦ ❛ ❞❡✜♥✐çã♦

❞❡ lex ❞❛❞❛ ❛♥t❡r✐♦r♠❡♥t❡ ♥♦ t❡①t♦✳ ❆ ❡♥❡r❣✐❛ ♠❛❣♥❡t♦stát✐❝❛ ❡stá ❛ss♦❝✐❛❞❛ s♦♠❡♥t❡

às ❝❛r❣❛s ♠❛❣♥ét✐❝❛s s✉♣❡r✜❝✐❛✐s✱ σ = ~M · n✱ ❝♦♠♦ ❥á ❞✐s❝✉t✐♠♦s ❡✱ ♥❡st❡ ♠♦❞❡❧♦✱ ❛

❡q✉❛çã♦ ✭✷✳✸✷✮ ♣♦❞❡ s❡r ❝❛❧❝✉❧❛❞❛✱ r❡s✉❧t❛♥❞♦ ♥❛ ❡♥❡r❣✐❛ ✭♥♦r♠❛❧✐③❛❞❛✮✿

wmag =Emag

µ0πR2LM2s

= wm(0) + 2πF1(β)s2 +O(s4)✱ ✭✸✳✶✺✮

s❡♥❞♦ wm(0) ❛ ❞❡♥s✐❞❛❞❡ ❞❡ ❡♥❡r❣✐❛ ♠❛❣♥❡t♦stát✐❝❛ ♥❛ ♦r✐❣❡♠✱ β = L/R ❡✿

Fµ(x) =

∫ ∞

0

f(xt)J2µ(t)

tdt✱ f(x) = 1− 1− e−x

x✱ ✭✸✳✶✻✮

♦♥❞❡ Jµ(x) sã♦ ❛s ❢✉♥çõ❡s ❞❡ ❇❡ss❡❧✳

P♦❞❡♠♦s ♦❜t❡r ❛❣♦r❛ ❛ ❡♥❡r❣✐❛ t♦t❛❧ ❞♦ ♥❛♥♦❞✐s❝♦ ❡♠ ❢✉♥çã♦ ❞❛s ❣r❛♥❞❡③❛s L✱ R

❡ H ❡✱ ♠✐♥✐♠✐③❛♥❞♦ ❛s ❡♥❡r❣✐❛s ✭✸✳✶✷✮✱ ✭✸✳✶✹✮ ❡ ✭✸✳✶✺✮✱ ♣♦❞❡♠♦s ❡♥❝♦♥tr❛r ❛ ♣♦s✐çã♦ ❞❡

✹✵

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✸✳ ❊str✉t✉r❛ ❡ ❞✐♥â♠✐❝❛ ❞❡ ✈órt✐❝❡s ❡♠ ♥❛♥♦♠❛❣♥❡t♦s

❡q✉✐❧í❜r✐♦ ❞♦ ❝❛r♦ç♦ ❞♦ ✈órt✐❝❡✱ s✳ ❯s❛♥❞♦ ❛ ❡①♣❛♥sã♦ ❡♠ sér✐❡ ❞❡ ❚❛②❧♦r ❡♠ ✭✸✳✶✹✮ ❡♠

t♦r♥♦ ❞❡ s = 0✱ ❡♥❝♦♥tr❛♠♦s q✉❡ ln(1− s2) ≈ −s2 ❡ ❛❣♦r❛ ❞❡s❝♦♥s✐❞❡r❛♥❞♦ ♦s t❡r♠♦s

O(s3) ✭♣♦✐s s ≪ 1✮✱ ❝❤❡❣❛♠♦s à ❡♥❡r❣✐❛ t♦t❛❧ W = µ0πR2LM2

s w(s)✱ ❝✉❥❛ ❞❡♥s✐❞❛❞❡

é ❬✻✹❪✿

w(s) = wtr(s) + wm(s) + wH(s)

= w(0) + 2πF1(β)s2 − 1

2

(lexR

)

s2 − hext s+O(s3)✳ ✭✸✳✶✼✮

❋❛③❡♥❞♦ dw(s)/ds = 0 ❡ ♠♦str❛♥❞♦ q✉❡ é ♠í♥✐♠♦ ❞❡ ❡♥❡r❣✐❛✱ ❡♥❝♦♥tr❛♠♦s ❛

♣♦s✐çã♦ ❞❡ ❡q✉✐❧í❜r✐♦ sh ❡♠ ❢✉♥çã♦ ❞❡ hext✿

sh =xhR

=−q hext

4πF1(β)− (lex/R)2. ✭✸✳✶✽✮

♦♥❞❡ ❡st❛♠♦s ❝♦♥s✐❞❡r❛♥❞♦ ✉♠ ❝❛♠♣♦ ♣❛r❛❧❡❧♦ ❛♦ ♣❧❛♥♦ ❞♦ ♥❛♥♦❞✐s❝♦ ♥❛ ❞✐r❡çã♦ y✱

~hext = (0, hext)✱ ❡ ❛ q✉✐r❛❧✐❞❛❞❡ q é q✉❡♠ ❞❡✜♥❡ ♦ s❡♥t✐❞♦ ❞♦ ❞❡s❧♦❝❛♠❡♥t♦ ❞♦ ❝❛r♦ç♦

♥♦ ❡✐①♦ x✱ ~sh = (xh/R, 0)✳ ❆ss✐♠✱ ✈❡♠♦s ❝❧❛r❛♠❡♥t❡ q✉❡ ❛ ♣♦s✐çã♦ ❞❡ ❡q✉✐❧í❜r✐♦ sh

❞♦ ❝❛r♦ç♦ ❝♦♠♣♦rt❛✲s❡✴❞❡s❧♦❝❛✲s❡ ❧✐♥❡❛r♠❡♥t❡ ❡♠ ❢✉♥çã♦ ❞❡ hext ✭♣❡❧♦ ♠❡♥♦s ♣❛r❛ s

♣❡q✉❡♥♦✮✳

▼♦✈✐♠❡♥t♦ ●✐r♦tró♣✐❝♦

❙❡ ❛❣♦r❛ ❛♣❧✐❝❛r♠♦s ✉♠ ❝❛♠♣♦ ♠❛❣♥ét✐❝♦ ♦s❝✐❧❛tór✐♦ ❞❡ ♣❡q✉❡♥❛s ❛♠♣❧✐t✉❞❡s✱

♦ ✈órt✐❝❡ ♥ã♦ ❛♣❡♥❛s ♦s❝✐❧❛✱ ♠❛s t❛♠❜é♠ ❡①❡❝✉t❛ ✉♠ ♠♦✈✐♠❡♥t♦ ❝♦♥❤❡❝✐❞♦ ❝♦♠♦

♠♦✈✐♠❡♥t♦ ❣✐r♦tró♣✐❝♦✳ ❆s ♣r♦♣r✐❡❞❛❞❡s ❞❡ss❛ ❞✐♥â♠✐❝❛ sã♦ ❞❡s❝r✐t❛s ♣❡❧❛ ❡q✉❛çã♦

❞❡ ▲❛♥❞❛✉✲▲✐❢s❤✐t③✲●✐❧❜❡rt ❬✺✺❪✿

~G× ~v − k~r = mv ~a✱ ✭✸✳✶✾✮

♦♥❞❡ ~r✱ ~v ❡ ~a sã♦✱ r❡s♣❡❝t✐✈❛♠❡♥t❡✱ ❛ ♣♦s✐çã♦✱ ✈❡❧♦❝✐❞❛❞❡ ❡ ❛❝❡❧❡r❛çã♦ ❞♦ ❝❡♥tr♦ ❞♦ ✈ór✲

t✐❝❡ ✭❛ ú♥✐❝❛ r❡❣✐ã♦ q✉❡ ❝♦♥❢❡r❡ ❞✐♥â♠✐❝❛✮✱ ❛♦ ♣❛ss♦ q✉❡mv é ❛ ♠❛ss❛ ❞♦ ✈órt✐❝❡✱ q✉❡ ❡♠

❣❡r❛❧ é ✉♠ t❡♥s♦r✱ ~G é ❝❤❛♠❛❞♦ ❞❡ ❣✐r♦✈❡t♦r ❞♦ ❝❛r♦ç♦ ❞♦ ✈órt✐❝❡✳ ❆ ❝♦s♥t❛♥t❡ k é ✉♠

♣❛râ♠❡tr♦ ❞♦ t✐♣♦ ❝♦♥t❛♥t❡ ❡❧ást✐❝❛✱ ❛ss♦❝✐❛❞♦ à ❢♦rç❛ r❡st❛✉r❛❞♦r❛ ♠❛❣♥❡t♦stát✐❝❛✱ q✉❡

t❡♥❞❡ ❛ ♣✉①❛r ♦ ❝❛r♦ç♦ ❞♦ ✈órt✐❝❡ ♣❛r❛ ♦ ❝❡♥tr♦ ❞♦ ❞✐s❝♦✱ ❛♥á❧♦❣♦ à ❢♦rç❛ r❡st❛✉r❛❞♦r❛

❞❛ ❧❡✐ ❞❡ ❍♦♦❦❡✱ ❡ ❡stá ❛ss♦❝✐❛❞♦ ❛♦ ♣♦t❡♥❝✐❛❧ ❡①♣❡r✐♠❡♥t❛❞♦ ♣❡❧♦ ✈órt✐❝❡ ♥❛ ❛✉sê♥❝✐❛

✹✶

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✸✳ ❊str✉t✉r❛ ❡ ❞✐♥â♠✐❝❛ ❞❡ ✈órt✐❝❡s ❡♠ ♥❛♥♦♠❛❣♥❡t♦s

❞❡ ❝❛♠♣♦ ♠❛❣♥ét✐❝♦ ✭❡q✉❛çã♦ ✭✸✳✶✼✮ ❝♦♠ ❤❂✵✮✱ q✉❡ ♣❛r❛ ♣❡q✉❡♥♦s ❞❡s❧♦❝❛♠❡♥t♦s ♣♦❞❡

s❡r ♦❜t✐❞♦ ❞❡W∣∣h=0

= µ0πR2LM2

s [wtr(s)+wms]✱ ❢❛③❡♥❞♦✲s❡ ~Frest = −k~r = −~∇W∣∣h=0

❞♦♥❞❡ r❡s✉❧t❛ q✉❡✿

k = µ0πR2LM2

s

[

4πF1(β)−l2exR2

]

. ✭✸✳✷✵✮

❆ ❢♦rç❛ ❣✐r♦tró♣✐❝❛ s❡♥t✐❞❛ ♣❡❧♦ ❝❛r♦ç♦ ❞♦ ✈órt✐❝❡ é ❞❛❞❛ ♣♦r ~Fgir = ~G × ~v✱

♣❡r♣❡♥❞✐❝✉❧❛r à ✈❡❧♦❝✐❞❛❞❡ ❞♦ ❝❡♥tr♦ ❞♦ ✈órt✐❝❡ ❡ ❛♥á❧♦❣❛ à ❢♦rç❛ ♠❛❣♥ét✐❝❛ s❡♥t✐❞❛

♣♦r ✉♠❛ ❝❛r❣❛ ❡❧étr✐❝❛ ❡♠ ♠♦✈✐♠❡♥t♦✳ ◆✉♠ ♥❛♥♦❞✐s❝♦ ❝♦♠ ♠❛❣♥❡t✐③❛çã♦ ✉♥✐❢♦r♠❡

❛♦ ❧♦♥❣♦ ❞♦ ❡✐①♦ z✱ t❡♠♦s q✉❡ ❬✺✵❪ ~G = −2πpMsL/γz✱ ❡♠ q✉❡ γ é ❛ t❛①❛ ❣✐r♦♠❛❣✲

♥ét✐❝❛ ❡ ✈❛❧❡ ❝❡r❝❛ ❞❡ 104 ❍③ ♠✴❆ ♣❛r❛ ♥❛♥♦❞✐s❝♦s ❞❡ P②✳ ❙❡♥❞♦ ❛ ♠❛ss❛ ❡❢❡t✐✈❛ ❞♦

❝❛r♦ç♦ ❞♦ ✈órt✐❝❡ mv ♣❡q✉❡♥❛ ❬✻✺❪✱ s✉❛ tr❛❥❡tór✐❛ é ✉♥✐❝❛♠❡♥t❡ ❞❡t❡r♠✐♥❛❞❛ ♣❡❧♦ ❜❛✲

❧❛♥ç♦ ❞❛s ❢♦rç❛s ❣✐r♦tró♣✐❝❛ ❡ r❡st❛✉r❛❞♦r❛✳ ❆ ❢r❡q✉ê♥❝✐❛ ❞❡ r❡ss♦♥â♥❝✐❛ ❞♦ ♠♦✈✐♠❡♥t♦

❣✐r♦tró♣✐❝♦ ❞❡♣❡♥❞❡ ❞❛ ♠❛❣♥✐t✉❞❡ ❞❛s ❞✉❛s ❢♦rç❛s✱ ❡ é ❞❛❞❛ ♣♦r ❬✺✺❪✿

ωG =k

| ~G|=γMs

2

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✸✳ ❊str✉t✉r❛ ❡ ❞✐♥â♠✐❝❛ ❞❡ ✈órt✐❝❡s ❡♠ ♥❛♥♦♠❛❣♥❡t♦s

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∆Etr = Etr − Etr

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❞✐s❝✉t✐❞❛s ❛❝✐♠❛✱ é ♣r♦♣♦r❝✐♦♥❛❧ à ❡♥❡r❣✐❛ ❞❡ tr♦❝❛ ♥♦ ❧♦❝❛❧ ❡♠ q✉❡ ♦ ❞❡❢❡✐t♦ s❡ ❡♥❝♦♥tr❛✱

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3∑

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Gi(~r − ~xi) = e−α(~r−~xi)2

✳ ✭✹✳✸✮

❆♣❡s❛r ❞❡ss❛ ❡s❝♦❧❤❛✱ ♦✉tr❛s ❢✉♥çõ❡s ♣♦❞❡r✐❛♠ s❡r ❡s❝♦❧❤✐❞❛s ♣❛r❛ s✐♠✉❧❛r ❡st❛

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✹✼

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ξi =(2 l20 − x2i )

2 + 4 l40l40 (2 l

20 − x2i )

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✭wdef (s) = Wdef (s)/µ0πR2LM2

s ✮ ❞❡st❛ ❝♦♥✜❣✉r❛çã♦ ❝♦♠♦✿

wdef (s) = 2πF1(β)s2 +

1

2

(lexR

)2

ln(1− s2) [1− ξi]− hext s+O(s3)✳ ✭✹✳✺✮

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✈❡❥❛ q✉❡ s = 0 ❡♠ ✭✹✳✺✮ r❡s✉❧t❛ ♥✉♠❛ ✐♥t❡r❛çã♦ ❞❡❢❡✐t♦✲❝❛r♦ç♦ ♥✉❧❛ ✲✱ ♠❛s t❛❧ ✐♥t❡r❛çã♦

♣♦❞❡✱ ❞❡ ❢❛t♦✱ s❡r ❝❛❧❝✉❧❛❞❛ ❝♦♠♦ ❞❛ ♠❡s♠❛ ❢♦r♠❛ q✉❡ ♣❛r❛ ✉♠ ❞❡❢❡✐t♦ ❧♦❝❛❧✐③❛❞♦ ❡♠

~xi 6= ~0✳

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seq =xeqR

=−q hext

4πF1(β)− (1− ξi) (lex/R)2✱ ✭✹✳✻✮

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✹✳✶ ❆♣❧✐❝❛çã♦ ❞♦ ♠♦❞❡❧♦ ❡ r❡s✉❧t❛❞♦s

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✹✳ ▼♦❞❡❧♦ ♣❛r❛ ❞❡❢❡✐t♦s ❡str✉t✉r❛✐s ❡♠ ♥❛♥♦♠❛❣♥❡t♦s

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❚❛❧ ♣❛ss♦ é ❢❡✐t♦ ✶✵✵ ✈❡③❡s ❡♠ ❝❛❞❛ ❞❡❢❡✐t♦ ❡✱ ❡♠ ❝❛❞❛ ✉♠ ❞❡❧❡s✱ ❣r❛✈❛♠♦s ❛ ♣♦s✐çã♦

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✹✳✷✳

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❝❛♠✐♥❤♦ ♥ã♦ é ♠❛✐s ✉♠❛ ❧✐♥❤❛ r❡t❛✱ ❝♦♠♦ ❡♥❝♦♥tr❛❞♦ ♣❛r❛ ✉♠❛ ❛♠♦str❛ ♣✉r❛✱ ❝♦♠♦

❞❡s❝r✐t♦ ♣❡❧❛ ❡q✉❛çã♦ ✭✸✳✶✽✮✳ P♦❞❡♠♦s ♣❡r❝❡❜❡r ❛♦ ♦❜s❡r✈❛r♠♦s ❛ ✜❣✉r❛ ✹✳✷✱ q✉❡ ❛

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P♦❞❡♠♦s ♥♦t❛r t❛♠❜é♠ ❛tr❛✈és ❞❛ ✜❣✉r❛ ✹✳✷✱ q✉❡ ❤á ❞♦✐s t✐♣♦s ❞❡ ❞❡❢❡✐t♦s✿ i✮ r❡♣❡♥t✐✲

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♠♦s t❛✐s ♠✉❞❛♥ç❛s ❛❜r✉♣t❛s ❡ss❡♥❝✐❛❧♠❡♥t❡ à ✐♥t❡r❛çã♦ ❝❛r♦ç♦✲❞❡❢❡✐t♦✱ ♣♦✐s ❤á ✉♠❛

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q✉❡ ❡♠ ♦✉tr♦s ❧✉❣❛r❡s seq ♣r❛t✐❝❛♠❡♥t❡ ♥ã♦ ✈❛r✐❛✱ ❛♦ ♣❛ss♦ q✉❡ hext ♠✉❞❛ ❝♦♥s✐❞❡r❛✈❡❧✲

♠❡♥t❡✱ ❡✈✐❞❡♥❝✐❛♥❞♦ ✉♠❛ ✐♥t❡r❛çã♦ ❞♦ ❝❛r♦ç♦ ❝♦♠ ✉♠ ❞❡❢❡✐t♦ ❞♦ t✐♣♦ ❛tr❛t✐✈♦ ✭λi < 0✮✳

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❞❡ ❞❡❢❡✐t♦s ❡str✉t✉r❛✐s ✐♥trí♥s❡❝♦s ♥❛ ❛♠♦str❛✳ ❯♠❛ ❝♦♠♣❛r❛çã♦ ❝♦♠ ❛ ✜❣✉r❛ ✸✳✾ ♠♦str❛ q✉❡

♥♦ss♦ r❡s✉❧t❛❞♦ ❡stá ❡♠ ❜♦♠ ❛❝♦r❞♦ q✉❛❧✐t❛t✐✈♦ ❝♦♠ ❛q✉❡❧❡ ❡①♣❡r✐♠❡♥t❛❧ ❬✶✸❪✳ ■♥s❡r✐♠♦s ✷✵

❞❡❢❡✐t♦s ♥❛ ❛♠♦str❛✱ ❝♦♠ ❡s♣❛ç❛♠❡♥t♦ ❞❡ 2 l0 ❡♥tr❡ ❡❧❡s✳ ➱ ♠♦str❛❞♦ ♥♦ ❣rá✜❝♦ ❞❡❢❡✐t♦s ❞♦

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❖ ♣r✐♥❝í♣✐♦ ❞❛ ❣r❛✈❛çã♦ ❡ ❧❡✐t✉r❛ ♠❛❣♥ét✐❝❛ é r❡❧❛t✐✈❛♠❡♥t❡ s✐♠♣❧❡s✳ ◆❛ ❣r❛✈❛çã♦

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❝♦♠ r❡❧❛çã♦ ❛♦ ❝❛❜❡ç♦t❡✱ ❡ ❛ss✐♠ ♦s ❜✐ts ✭♣❡q✉❡♥❛s r❡❣✐õ❡s ♠❛❣♥❡t✐③❛❞❛s ✲ ❞♦♠í♥✐♦s

♠❛❣♥ét✐❝♦s ✲ ❡♠ s❡♥t✐❞♦s ♦♣♦st♦s✱ ✐♥❞✐❝❛♥❞♦ ❛ ❧✐♥❣✉❛❣❡♠ ❜✐♥ár✐❛ ❵✵✬ ❡ ❵✶✬✮ sã♦ ❣r❛✈❛✲

❞♦s ❛♦ ❛♣❧✐❝❛r ♣✉❧s♦s ❞❡ ❝♦rr❡♥t❡s ♣♦s✐t✐✈❛s ♦✉ ♥❡❣❛t✐✈❛s à ❜♦❜✐♥❛ q✉❡ ❢❛③ ♣❛rt❡ ❞♦

❝❛❜❡ç♦t❡✳ ❖ ♠❡s♠♦ ❝❛❜❡ç♦t❡ ♣♦❞❡ s❡r ✉t✐❧✐③❛❞♦ ♣❛r❛ ❧❡r ❛ ✐♥❢♦r♠❛çã♦✱ ♣♦✐s ♦ ♠♦✈✐✲

♠❡♥t♦ ❞❛s r❡❣✐õ❡s ♠❛❣♥❡t✐③❛❞❛s ❞❛ ♠í❞✐❛ s♦❜r❡ ❡❧❡ ✐♥❞✉③ ♣❡q✉❡♥íss✐♠❛s ❝♦rr❡♥t❡s ♥❛

❜♦❜✐♥❛ s❡♥s♦r❛✳ ❊st❛s ❝♦rr❡♥t❡s sã♦ ❞❡t❡❝t❛❞❛s ❛♣ós ✉♠❛ ❝✉✐❞❛❞♦s❛ ❛♠♣❧✐✜❝❛çã♦ ❡

♣r♦❝❡ss❛♠❡♥t♦✳ ❖ s✐♥❛❧ ♦❜t✐❞♦ ❡stá ❞✐r❡t❛♠❡♥t❡ r❡❧❛❝✐♦♥❛❞♦ ❝♦♠ ❛ ✈❡❧♦❝✐❞❛❞❡ r❡❧❛t✐✈❛

❞♦ ❝❛❜❡ç♦t❡ ❡ ❝♦♠ ♦ t❛♠❛♥❤♦ ❞♦ ❜✐t✳

❆♠❜❛s ❛s t❡❝♥♦❧♦❣✐❛s✱ ❝♦♥✈❡♥❝✐♦♥❛❧ ❡ ♠❛❣♥❡t♦rr❡s✐st✐✈❛✱ ✉t✐❧✐③❛♠ ♦ ❝❛❜❡ç♦t❡

✐♥❞✉t✐✈♦ ♣❛r❛ ❛❧t❡r❛r ❛ ♠❛❣♥❡t✐③❛çã♦ ❞❛ ♠í❞✐❛ ❡ ❣r❛✈❛r ❛ ✐♥❢♦r♠❛çã♦✳ ◆♦ ❡♥t❛♥t♦✱ ❞✐✲

❢❡r❡♥t❡♠❡♥t❡ ❞❛ ❧❡✐t✉r❛ ❝♦♥✈❡♥❝✐♦♥❛❧ q✉❡ ✉s❛ ♦ ♠❡s♠♦ ❝❛❜❡ç♦t❡✱ ♥♦ ♣r♦❝❡ss♦ ❞❡ ❧❡✐t✉r❛

♠❛❣♥❡t♦rr❡s✐st✐✈♦ ❡①✐st❡ ✉♠ s❡❣✉♥❞♦ ❝❛❜❡ç♦t❡ ❜❛s❡❛❞♦ ♥♦ ♣r✐♥❝í♣✐♦ ❞❛ ●▼❘✱ q✉❡ é

♠✉✐t♦ ♠❛✐s s❡♥sí✈❡❧ ♣❛r❛ ❞❡t❡❝t❛r ❛ r❡❣✐ã♦ ♠❛❣♥❡t✐③❛❞❛ ✭✐♥❢♦r♠❛çã♦ ❣r❛✈❛❞❛✮✱ ♣♦✐s ❡st❛

r❡❣✐ã♦ ❝❛✉s❛ ♥♦ ❝❛❜❡ç♦t❡ ✉♠❛ ❛❧t❡r❛çã♦ ♥❛ r❡s✐stê♥❝✐❛ ❡❧étr✐❝❛✱ t❛❧ ❝♦♠♦ ✈✐♠♦s ❛❝✐♠❛✱

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♦♥❞❡ ♦ ❡st❛❞♦ ❞❡ ❜❛✐①❛ r❡s✐stê♥❝✐❛ r❡♣r❡s❡♥t❛ ♦ ❵✵✬ ❜✐♥ár✐♦ ❡ ♦ ❞❡ ❛❧t❛ r❡s✐stê♥❝✐❛ ♦ ❵✶✬

❜✐♥ár✐♦ ❬✹✽❪✳ P❛r❛ ✉♠ ❡st✉❞♦ ❞❡t❛❧❤❛❞♦ ❞❡ ❝♦♠♦ ♦❝♦rr❡ ❛ ❛❧t❡r❛çã♦ ❞❛ r❡s✐stê♥❝✐❛ ♥✉♠

❝❛❜❡ç♦t❡ q✉❡ ✉t✐❧✐③❛ ❛ t❡❝♥♦❧♦❣✐❛ ♠❛❣♥❡t♦rr❡s✐st✐✈❛✱ r❡❝♦♠❡♥❞❛♠♦s ❧❡r ❛ r❡❢❡rê♥❝✐❛ ❬✸✵❪✳

❖ q✉❡ ❞✐s❝✉t✐♠♦s ❛q✉✐ ♣♦❞❡ s❡r ✈✐st♦ ♥❛ ✜❣✉r❛ ❆✳✷✳

❋✐❣✉r❛ ❆✳✷✿ ■❧✉str❛çã♦ ❞❡ ✉♠ ♣r♦❝❡ss♦ ❞❡ ❣r❛✈❛çã♦ ❡ ❧❡✐t✉r❛ ♠❛❣♥ét✐❝❛✱ ✉t✐❧✐③❛♥❞♦✱ ❝♦♠♣❛✲

r❛t✐✈❛♠❡♥t❡✱ ✉♠ ❝❛❜❡ç♦t❡ ✐♥❞✉t✐✈♦ ❝♦♥✈❡♥❝✐♦♥❛❧ ✭❡sq✉❡r❞❛✮ ❡ ✉♠ ❝❛❜❡ç♦t❡ ♠❛❣♥❡t♦rr❡s✐st✐✈♦

❝♦♠ t❡❝♥♦❧♦❣✐❛ ♠♦❞❡r♥❛ ✭❞✐r❡✐t❛✮✳

❖ ♦❜❥❡t✐✈♦ ❞❡ss❡ ❝❛❜❡ç♦t❡ ❞❡ ❧❡✐t✉r❛ é ♦❜t❡r ❛ ♠❛✐♦r t❛①❛ ❞❡ ✈❛r✐❛çã♦ ❞❡ s✉❛

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✉♠ ❡❢❡✐t♦ ♠❛✐♦r ♥❛ r❡s✐stê♥❝✐❛ s✐❣♥✐✜❝❛ ♣♦❞❡r ❧❡r ❝♦✐s❛s ♠❡♥♦r❡s ❡ ❝♦♠ ♠❛✐s ♣r❡❝✐sã♦✳

❆ ✉t✐❧✐③❛çã♦ ❞❛ ●▼❘ ❡♠ t❛✐s ❞✐s♣♦s✐t✐✈♦s ♣❡r♠✐t✐✉ q✉❡ s❡ ❝♦♥✈❡rt❡ss❡♠ ❛❧t❡r❛çõ❡s

♠í♥✐♠❛s ❞❡ ❝❛♠♣♦s ♠❛❣♥ét✐❝♦s ❡♠ ❞✐❢❡r❡♥ç❛s s✐❣♥✐✜❝❛t✐✈❛s ♥❛ r❡s✐stê♥❝✐❛ ❡❧étr✐❝❛ ❡✱

♣♦r s✉❛ ✈❡③✱ ❡♠ ❞✐❢❡r❡♥ç❛s ❞❡ s✐♥❛❧ ❡❧étr✐❝♦ ❢❛❝✐❧♠❡♥t❡ ♦❜s❡r✈á✈❡✐s ♣❡❧♦ ❝❛❜❡ç♦t❡ ❞❡

❧❡✐t✉r❛✳ ❆❧é♠ ❞✐ss♦✱ t❛✐s ❝❛❜❡ç♦t❡s ♥ã♦ ♣r❡❝✐s❛♠ t❡r ✉♠❛ ❣❡♦♠❡tr✐❛ ❝♦♠♣❧✐❝❛❞❛ ❡✱

❥✉♥t❛♥❞♦✲s❡ t♦❞♦s ❡ss❡s ❢❛t♦r❡s✱ ❛❥✉❞❛r❛♠ ❡ ❛✐♥❞❛ ❛❥✉❞❛♠ ❛ ❛✉♠❡♥t❛r ❛ ❞❡♥s✐❞❛❞❡

❞❡ ✐♥❢♦r♠❛çã♦ ❝♦♥t✐❞❛ ♥♦s ❞✐s❝♦s ♠❛❣♥ét✐❝♦s✱ ♣♦✐s sã♦ ❝❛♣❛③❡s ❞❡ ❧❡r ❛s ✐♥❢♦r♠❛çõ❡s

♠❡s♠♦ ❡♠ ♠❛✐♦r ❞❡♥s✐❞❛❞❡ ❬✷✶❪✳

✺✽

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❆✳✸ ▼❡♠ór✐❛ ♠❛❣♥ét✐❝❛ ❞❡ ❛❝❡ss♦ ❛❧❡❛tór✐♦ ✭▼❘❆▼✮

P❛r❛ ♠❛✐s ✉♠❛ ✐♠♣♦rt❛♥t❡ ❛♣❧✐❝❛çã♦ ❞♦ ❡❢❡✐t♦ ♠❛❣♥❡t♦r❡s✐st✐✈♦✱ ✈❛♠♦s ❡①♣❧✐❝❛r✱

❡sq✉❡♠❛t✐❝❛♠❡♥t❡✱ ❝♦♠♦ s❡ ❞á ♦ ❢✉♥❝✐♦♥❛♠❡♥t♦ ❞❡ ✉♠❛ ▼❘❆▼✱ q✉❡ t❡♠ ❛ ✐♠♣♦rt❛♥t❡

♣r♦♣r✐❡❞❛❞❡ ❞❡ s❡r ♥ã♦ ✈♦❧át✐❧✱ ❡ q✉❡ ♣♦❞❡ s✉❜st✐t✉✐r ❡♠ ❜r❡✈❡ ❛s tr❛❞✐❝✐♦♥❛✐s ♠❡♠ór✐❛s

❘❆▼✳ ❆❜❛✐①♦✱ ♥❛ ✜❣✉r❛ ❆✳✸✱ ❛♣r❡s❡♥t❛♠♦s ✉♠ ♣♦ssí✈❡❧ ❡sq✉❡♠❛ ❞❡ ▼❘❆▼✳ ❆s ❧✐♥❤❛s

❞❡ ❝♦rr❡♥t❡ ❡❧étr✐❝❛ ❢♦r♠❛♠ ✉♠❛ ❡s♣é❝✐❡ ❞❡ t❡❝✐❞♦✱ ♦♥❞❡ ❞✉❛s ♠❛tr✐③❡s ♣❡r♣❡♥❞✐❝✉❧❛r❡s✱

❝♦♥❡❝t❛❞❛s ♣♦r ❥✉♥çõ❡s✱ ❛♣r❡s❡♥t❛♠ ●▼❘✳ ➱ ♣♦ssí✈❡❧ ❝♦♥tr♦❧❛r ❛ ❧❡✐t✉r❛ ❞❡ ❝❛❞❛ ❧✐♥❤❛

❞❡ss❛ ❝♦♠♣❧✐❝❛❞❛ ♠❛tr✐③ ❡✱ ❛ss✐♠✱ ❞❡s❝♦❜r✐r s❡ ❛ r❡s✐stê♥❝✐❛ ❞❛ ❥✉♥çã♦ é ❛❧t❛ ♦✉ ❜❛✐①❛✱

✐♥❞✐❝❛♥❞♦ ❛ss✐♠ ♦ ❡st❛❞♦ ♠❛❣♥ét✐❝♦ ❞❡ s✉❛s ❝❛♠❛❞❛s✱ q✉❡ ♣♦r s✉❛ ✈❡③ r❡♣r❡s❡♥t❛♠ ♦s

❵③❡r♦s✬ ❡ ❵✉♥s✬ ♦♥❞❡ ❛ ✐♥❢♦r♠❛çã♦ é ❛r♠❛③❡♥❛❞❛✳

❋✐❣✉r❛ ❆✳✸✿ P♦ssí✈❡❧ ♣r♦tót✐♣♦ ❞❡ ✉♠❛ ❝é❧✉❧❛ ❞❛ ❝❤❛♠❛❞❛ ▼❘❆▼✱ ♠❡♠ór✐❛ ♥ã♦ ✈♦❧át✐❧ ❡

q✉❡ ✉t✐❧✐③❛ ♦ ♣r✐♥❝í♣✐♦ ❞❛ ●▼❘✳ ❯♠ ♦✉tr♦ ♣r♦tót✐♣♦ ♣♦❞❡ s❡r ❡♥❝♦♥tr❛❞♦ ❡♠ ❬✼✻❪✳

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▲✐♠✐t❡ ❝♦♥tí♥✉♦ ❞❛ ❍❛♠✐❧t♦♥✐❛♥❛ ❞❡

❍❡✐s❡♥❜❡r❣ ✐s♦tró♣✐❝❛

❊♠❜♦r❛ ❛ ❤❛♠✐❧t♦♥✐❛♥❛ ❞❡ ❍❡✐s❡♥❜❡r❣ ♣♦ss❛ ❞❡s❝r❡✈❡r ❜❡♠ s✐st❡♠❛s ♠❛❣♥ét✐❝♦s✱

♦ ❡st✉❞♦ ❞❡ s✐st❡♠❛s ♠❛❝r♦s❝ó♣✐❝♦s ❝♦♠ 1023 ♣❛rtí❝✉❧❛s s❡ t♦r♥❛ ❞✐❢í❝✐❧ ✈✐❛ ✉s♦ ❞❛s

❡①♣r❡ssõ❡s ✐s♦tró♣✐❝❛ ✭✷✳✶✼✮ ❡ ♠❡s♠♦ ❞❛ ❛♥✐s♦tró♣✐❝❛ ✭✷✳✸✸✮✳ ❊♥tr❡t❛♥❞♦✱ r❡❝♦rr❡✲s❡

♠✉✐t❛s ✈❡③❡s à té❝♥✐❝❛s ❞❡ ❛♣r♦①✐♠❛çã♦✱ ❝♦♠♦ ♦ ❝❛♠♣♦ ♠♦❧❡❝✉❧❛r ✭♦♥❞❡ s✉❜st✐t✉í♠♦s ♦

♦♣❡r❛❞♦r q✉â♥t✐❝♦ ❞❡ s♣✐♥ ♣❡❧♦ s❡✉ ✈❛❧♦r ♠é❞✐♦ tér♠✐❝♦ ❬✹✺❪✮ ❡ ♠ét♦❞♦s ❝♦♠♣✉t❛❝✐♦♥❛✐s

❝♦♠♦ ♦ ❞❡ ▼♦♥t❡ ❈❛r❧♦ ❬✸✻❪✳ ❆♥❛❧✐t✐❝❛♠❡♥t❡✱ ♣♦❞❡♠♦s tr❛❜❛❧❤❛r ❝♦♠ t❡♦r✐❛s ❞❡ ❝❛♠♣♦s

❬✺✻❪✱ ❛s q✉❛✐s ❞❡s❝r❡✈❡♠ s✐st❡♠❛s ❝♦♠ ✐♥✜♥✐t♦s ❣r❛✉s ❞❡ ❧✐❜❡r❞❛❞❡ ❡✱ ❡♠ ✉♠❛ ♣r✐♠❡✐r❛

❛♣r♦①✐♠❛çã♦✱ ✉♠ s✐st❡♠❛ ❝♦♠ 1023 ♣❛rtí❝✉❧❛s ♣♦❞❡ s❡r ❝♦♥s✐❞❡r❛❞♦ ❝♦♠♦ t❡♥❞♦ ✐♥✜♥✐t♦s

❣r❛✉s ❞❡ ❧✐❜❡r❞❛❞❡✳ P❛r❛ ♦❜t❡r♠♦s ✉♠❛ t❡♦r✐❛ ❞❡ ❝❛♠♣♦ ❝♦rr❡s♣♦♥❞❡♥t❡ ❛♦ ♠♦❞❡❧♦ ❞❡

❍❡✐s❡♥❜❡r❣ ❜✐❞✐♠❡♥s✐♦♥❛❧ ✐s♦tró♣✐❝♦✶ ✭✷✳✶✼✮✱ ❝♦♥s✐❞❡r❛r❡♠♦s ♦ ❧✐♠✐t❡ ❝♦♥tí♥✉♦✳ ◆❡st❡

❧✐♠✐t❡✱ ❛ss✉♠✐♠♦s q✉❡ ❛ ❞✐stâ♥❝✐❛ ❡♥tr❡ ❞♦✐s s♣✐♥s ✈✐③✐♥❤♦s ♠❛✐s ♣ró①✐♠♦s ✭❡s♣❛ç❛♠❡♥t♦

❞❡ r❡❞❡ a❀ ✈❡r ✜❣✉r❛ ❇✳✶✮ é ♠✉✐t♦ ♣❡q✉❡♥❛ ❝♦♠♣❛r❛❞❛ ❛ ♦✉tr❛s ❡s❝❛❧❛s ❡s♣❛❝✐❛✐s✱ ❛❧é♠

❞❡ q✉❡ ❛ ❞✐r❡çã♦ ❞♦s s♣✐♥s ✈✐③✐♥❤♦s ✈❛r✐❛ ❧❡♥t❛♠❡♥t❡✳

P❛rt✐♥❞♦ ❞❛ ❤❛♠✐❧t♦♥✐❛♥❛ ✭✷✳✶✼✮✱ ❝♦♥s✐❞❡r❛♠♦s q✉❡ ♦ s♣✐♥ ♥♦ sít✐♦ i ✐♥t❡r❛❣❡

❝♦♠ ♦s s♣✐♥s ✈✐③✐♥❤♦s ❧♦❝❛❧✐③❛❞♦s ♥♦s sít✐♦s i + 1 ✭à ❞✐r❡✐t❛✮✱ i − 1 ✭à ❡sq✉❡r❞❛✮✱ i + 2

✭❛❝✐♠❛✮ ❡ i− 2 ✭❛❜❛✐①♦✮✱ ❝♦♥❢♦r♠❡ ♠♦str❛❞♦ ♥❛ r❡❞❡ ❞❛ ✜❣✉r❛ ❇✳✶✳ ❉❡✜♥✐♠♦s✿

T α = Sαi

(Sαi+1 + Sα

i−1

)+ Sα

i

(Sαi+2 + Sα

i−2

)✱ ✭❇✳✶✮

✶❆♣❡s❛r ❞❡ ❡①✐st✐r❡♠ ✈❡rsõ❡s ❝♦♥tí♥✉❛s ♣❛r❛ ♠♦❞❡❧♦s ❛♥✐s♦tró♣✐❝♦s✱ ❛q✉✐ s♦♠❡♥t❡ ❞❡♠♦♥str❛r❡♠♦s

❛ ✈❡rsã♦ ❝♦♥tí♥✉❛ ❞♦ ♠♦❞❡❧♦ ✐s♦tró♣✐❝♦✳

✻✵

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❆♣ê♥❞✐❝❡ ❇

❋✐❣✉r❛ ❇✳✶✿ ❘❡❞❡ q✉❛❞r❛❞❛ ✐♥❞✐❝❛♥❞♦ ♦ ❡s♣❛ç❛♠❡♥t♦ ❞❡ r❡❞❡ a ❜❡♠ ❝♦♠♦ ♦s q✉❛tr♦ s♣✐♥s

q✉❡ ✐♥t❡r❛❣❡♠ ❝♦♠ ♦ s♣✐♥ ❞♦ sít✐♦ i✳

♦♥❞❡ α = x✱ y ❡ z✳ ❊①♣❛♥❞✐♥❞♦ ❛s ❝♦♠♣♦♥❡♥t❡s ❞❡ s♣✐♥ ❡♠ sér✐❡s ❞❡ ❚❛②❧♦r✱ ❝♦♠ ✉♠❛

❜♦❛ ❛♣r♦①✐♠❛çã♦ ❛té s❡❣✉♥❞❛ ♦r❞❡♠✱ t❡♠♦s✿

Sαi+1 = Sα

i + a∂Sα

i

∂x+a2

2

∂2Sαi

∂x2+ . . . ✱ ✭❇✳✷✮

Sαi−1 = Sα

i − a∂Sα

i

∂x+a2

2

∂2Sαi

∂x2− . . . ✱ ✭❇✳✸✮

Sαi+2 = Sα

i + a∂Sα

i

∂y+a2

2

∂2Sαi

∂y2+ . . . ✱ ✭❇✳✹✮

Sαi−2 = Sα

i − a∂Sα

i

∂y+a2

2

∂2Sαi

∂y2− . . . ✭❇✳✺✮

❉❛í✱ t✐r❛♠♦s q✉❡✿

T α = 2Sαi S

αi + a2

∂2Sαi

∂x2Sαi + 2Sα

i Sαi + a2

∂2Sαi

∂y2Sαi + . . . ✭❇✳✻✮

⇒ T α

2= 2 (Sα

i )2 +

a2

2

[∂2Sα

i

∂x2+∂2Sα

i

∂y2

]

Sαi ✳ ✭❇✳✼✮

❆❣♦r❛✱ ❝♦♥s✐❞❡r❛♥❞♦ ♦s três t❡r♠♦s ❞❡ ✐♥t❡r❛çã♦✱ T x✱ T y ❡ T z ❡ ❛♣r♦①✐♠❛♥❞♦ ♦s

s♦♠❛tór✐♦s ❡♠ i ❡ j q✉❡ ❛♣❛r❡❝❡♠ ♥❛ ❤❛♠✐❧t♦♥✐❛♥❛ ✭✷✳✶✼✮ ♣♦r ✐♥t❡❣r❛✐s ❡♠ dx ❡ dy✿∑

i,j

7−→∫ ∫

dx dy

a2=

S

d2r

a2✱ ✭❇✳✽✮

✻✶

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❆♣ê♥❞✐❝❡ ❇

♦❜t❡♠♦s q✉❡✿

H = 2J

S

[(Sx)

2 + (Sy)2 + (Sz)

2] d2r

a2− J

2

∫ 3∑

α=1

[∂2Sα

i

∂x2+∂2Sα

i

∂y2

]

Sαd2r

= −2J

|~S|2d2r

a2− J

2

∫ 3∑

α=1

[∂2Sα

i

∂x2+∂2Sα

i

∂y2

]

Sαd2r, ✭❇✳✾✮

s❡♥❞♦ ❛ ✐♥t❡❣r❛çã♦ ❢❡✐t❛ ♥❛ s✉♣❡r❢í❝✐❡ S ❞♦ ♠❛❣♥❡t♦ ❡ q✉❡ S1 = Sx✱ S2 = Sy ❡ S3 = Sz✳

❖ í♥❞✐❝❡ i ❢♦✐ ♦♠✐t✐❞♦ ♣♦✐s t♦❞♦s ♦s sít✐♦s ❢♦r❛♠ ❝♦♥s✐❞❡r❛❞♦s ❡ ❛ss✐♠✱ ♣❛r❛ ❡✈✐t❛r♠♦s ❛

❝♦♥t❛❣❡♠ ❞✉♣❧❛ ❞❡ ❝❛❞❛ ♣❛r ❞❡ sít✐♦s ~Si · ~Sj✱ ✉♠❛ ❞✐✈✐sã♦ ♣♦r ✷ ❢♦✐ ❢❡✐t❛ ♥❛ ♦❜t❡♥çã♦ ❞❛

❡q✉❛çã♦ ❛❝✐♠❛✳ ❋❛③❡♥❞♦ ✉♠❛ ✐♥t❡❣r❛çã♦ ♣♦r ♣❛rt❡s ♥♦ ú❧t✐♠♦ t❡r♠♦ ❞❡ ✭❇✳✾✮✱ t❡♠♦s✿

dx∂2Sα

∂x2Sα = −

∫ (∂Sα

∂x

)2

dx ❡∫

dy∂2Sα

∂y2Sα = −

∫ (∂Sα

∂y

)2

dy✳ ✭❇✳✶✵✮

❖ t❡r♠♦ −2J∫|~S|2 d2r

a2♣r❡s❡♥t❡ ❡♠ ✭❇✳✾✮ é ❛ ❡♥❡r❣✐❛ E0 ❞♦ ❡st❛❞♦ ❢✉♥❞❛♠❡♥t❛❧

❞♦ s✐st❡♠❛✱ ❡ é ✐♥✜♥✐t♦ ♣❛r❛ ✉♠❛ r❡❞❡ ✐♥✜♥✐t❛✱ ♣♦✐s ❡st❛♠♦s s✉♣♦♥❞♦ ♦ ✈í♥❝✉❧♦ ♥ã♦✲

❧✐♥❡❛r |~S|2 = 1 ❡✱ ♣♦rt❛♥t♦✱ t❛❧ t❡r♠♦ ❞❡✈❡ s❡r s✉❜tr❛í❞♦ ❞♦ r❡s✉❧t❛❞♦ ✜♥❛❧ ✭❇✳✾✮❀

❛ ❡♥❡r❣✐❛ ❞♦ ❡st❛❞♦ ❢✉♥❞❛♠❡♥t❛❧ é✱ ❡♥tã♦✱ r❡♥♦r♠❛❧✐③❛❞❛ ♣❛r❛ ③❡r♦✳ ❉❡st❛ ❢♦r♠❛✱ ❛

❛♣r♦①✐♠❛çã♦ ❝♦♥tí♥✉❛ ❞❛ ❤❛♠✐❧t♦♥✐❛♥❛ ❞❡ ❍❡✐s❡♥❜❡r❣ ❜✐❞✐♠❡♥s✐♦♥❛❧ ✐s♦tró♣✐❝❛ é ❞❛❞❛

♣♦r✿

H =J

2

S

3∑

α=1

[(∂Sα

∂x

)2

+

(∂Sα

∂y

)2]

d2r =J

2

S

3∑

α=1

(

~∇mα

)2

d2r✱ ✭❇✳✶✶✮

❡♠ q✉❡ ~∇ = ∂∂xx + ∂

∂yy ❡ ♦♥❞❡ t❡♠♦s ✉s❛❞♦ ❝♦♠♦ ♣❛r❛♠❡tr✐③❛çã♦ ~m = ~S✳ ❊st❛

❤❛♠✐❧t♦♥✐❛♥❛ ♣♦❞❡ s❡r r❡❡s❝r✐t❛ ❝♦♠♦ ❬✼✼❪✿

H =J

2

S

(∂µ ~m) · (∂µ ~m) d2r✱ µ = 1✱ 2✱ ✭❇✳✶✷✮

♦♥❞❡ ∂1 = ∂∂x

❡ ∂2 = ∂∂y✳ ❖ ♠♦❞❡❧♦ ❞❡s❝r✐t♦ ♣♦r ✭❇✳✶✷✮ é ✉♠ ♠♦❞❡❧♦ ♠✉✐t♦ ❝♦♥❤❡❝✐❞♦

❡♠ t❡♦r✐❛ ❞❡ ❝❛♠♣♦s✱ ❝❤❛♠❛❞♦ ❞❡ ♠♦❞❡❧♦ σ ♥ã♦✲❧✐♥❡❛r ✭❞❡✈✐❞♦ ❛♦ ✈í♥❝✉❧♦ |~S|2 = 1✮✳

❚❡♥❞♦ ❢❡✐t♦ ✐st♦✱ ♥ã♦ é ❞❡ ❞✐❢í❝✐❧ ✈✐s✉❛❧✐③❛çã♦ q✉❡ s❡ ✉sáss❡♠♦s ✉♠❛ r❡❞❡ q✉❛❞r❛❞❛

tr✐❞✐♠❡♥s✐♦♥❛❧ ❡♠ ✈❡③ ❞❛ ❜✐❞✐♠❡♥s✐♦♥❛❧✱ ❛ ❡q✉❛çã♦ ✭❇✳✽✮ ❞❛r✐❛ ❧✉❣❛r ❛✿

i,j,k

7−→∫ ∫ ∫

dx dy dz

a3=

V

d3r

a3✱ ✭❇✳✶✸✮

✻✷

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❆♣ê♥❞✐❝❡ ❇

♦♥❞❡ ❛❣♦r❛ ❛ ✐♥t❡❣r❛çã♦ s❡r✐❛ ❢❡✐t❛ ❡♠ t♦❞♦ ♦ ✈♦❧✉♠❡ ❞♦ ♠❛❣♥❡t♦✱ ❡ ❝❤❡❣❛rí❛♠♦s à

✈❡rsã♦ ❝♦♥tí♥✉❛ ❞❛ ❤❛♠✐❧t♦♥✐❛♥❛ ❞❡ ❍❡✐s❡♥❜❡r❣ ✸❉ ✐s♦tró♣✐❝❛✱ ❞❛❞❛ ♣♦r✿

H =A

2

V

3∑

α=1

(

~∇mα

)2

d3r✱ ✭❇✳✶✹✮

♦♥❞❡ ❛❣♦r❛ ~∇ = ∂∂xx+ ∂

∂yy + ∂

∂zz✱ A é ❛ ❝♦♥st❛♥t❡ ❞❡ tr♦❝❛ ❡①♣r❡ss❛ ❡♠ ❥♦✉❧❡s✴♠❡tr♦✳

❊st❛ ❡q✉❛çã♦ ♣♦❞❡ ❛✐♥❞❛ s❡r r❡❡s❝r✐t❛ ❝♦♠♦✿

H =A

2

V

(∂µ ~m) · (∂µ ~m) d3r µ = 1✱ 2✱ 3✳ ✭❇✳✶✺✮

✻✸

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❆♣ê♥❞✐❝❡ ❈

❉❡s❡♥✈♦❧✈✐♠❡♥t♦ ❞❡ ❛❧❣✉♠❛s ❡q✉❛çõ❡s

◆❡st❡ ❆♣ê♥❞✐❝❡✱ ❞❡❞✉③✐r❡♠♦s ❛s ❡q✉❛çõ❡s ✭✸✳✾✮ ❡ ✭✹✳✹✮✳

❉❡❞✉çã♦ ❞❛ ❡q✉❛çã♦ ✭✸✳✾✮

Pr✐♠❡✐r♦✱ t♦♠❛♥❞♦✲s❡ ❛ ♣❛r❛♠❡tr✐③❛çã♦ ❞❡ ~m = (senθ cosφ, senθ senφ, cos θ)✱

t❡♠♦s q✉❡✿3∑

α=1

(

~∇mα

)2

=[

~∇ (senθ cosφ)]2

+[

~∇ (senθ senφ)]2

+[

~∇ cos θ]2

=[

senθ ~∇ cosφ+ cosφ ~∇senθ]2

+[

senθ ~∇senφ+ senφ ~∇senθ]2

+[

~∇ cos θ]2

✳ ✭❈✳✶✮

P♦❞❡♠♦s ❞❡s❡♥✈♦❧✈❡r ❛ ❡q✉❛çã♦ ✭❈✳✶✮ ❡ ❝❤❡❣❛r ❡♠✿

3∑

α=1

(

~∇mα

)2

= sen2θ

[(

~∇ cosφ)2

+(

~∇senφ)2]

+(

~∇ cos θ)2

+(

~∇sen θ)2

+

+2 sen θ ~∇sen θ ·(

cosφ+ senφ ~∇senφ)

✳ ✭❈✳✷✮

❙❡ ♦❜s❡r✈❛r♠♦s ❛s ❞❡✜♥✐çõ❡s ❞❡ φ✱ ♥❛ ❡q✉❛çã♦ ✭✸✳✺✮✱ ❡ ❞❡ θ✱ ♥❛ ❡q✉❛çã♦ ✭✸✳✶✵✮✱

✈❡♠♦s q✉❡ ❛♠❜❛s sã♦ ❢✉♥çõ❡s ❞❡ ✭x✱ y✮✱ ❛s ❝♦♦r❞❡♥❛❞❛s ❞♦ ♣❧❛♥♦ ❞♦ ♥❛♥♦❞✐s❝♦✳ ❆ss✐♠✿

~∇ cos θ(x, y) = −sen θ(x, y) ~∇θ(x, y)

⇒[

~∇ cos θ(x, y)]2

= sen2θ[

~∇θ(x, y)]2

✱ ✭❈✳✸✮

~∇sen θ(x, y) = cos θ(x, y) ~∇θ(x, y)

⇒[

~∇sen θ(x, y)]2

= cos2 θ[

~∇θ(x, y)]2

✱ ✭❈✳✹✮

✻✹

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❆♣ê♥❞✐❝❡ ❈

~∇ cosφ(x, y) = −senφ(x, y) ~∇φ(x, y)

⇒[

~∇ cosφ(x, y)]2

= sen2φ[

~∇φ(x, y)]2

✱ ✭❈✳✺✮

~∇senφ(x, y) = cosφ(x, y) ~∇φ(x, y)

⇒[

~∇senφ(x, y)]2

= cos2 φ[

~∇φ(x, y)]2

✳ ✭❈✳✻✮

❉❡ ♣♦ss❡ ❞❛s ❡q✉❛çõ❡s ✭❈✳✸✮ à ✭❈✳✻✮✱ s✉❜st✐t✉✐♥❞♦✲❛s ❡♠ ✭❈✳✷✮ ❡ r❡❛rr❛♥❥❛♥❞♦

♦s t❡r♠♦s✱ t❡♠♦s q✉❡✿3∑

α=1

(

~∇mα

)2

= sen2θ(sen2φ+ cos2 φ

) (

~∇φ)2

+(sen2θ + cos2 θ

) (

~∇φ)2

+

+2 sen θ cos θ ~∇θ ·(

cosφ~∇ cosφ+ senφ~∇senφ)

︸ ︷︷ ︸

= ~I

✱ ✭❈✳✼✮

♦♥❞❡ ~∇ = ∂∂xx+ ∂

∂yy✳

❆❣♦r❛✱ ♣r♦❝❡❞❡r❡♠♦s ♣❛r❛ ❝❛❧❝✉❧❛r ♦ t❡r♠♦ ❞❡st❛❝❛❞♦ ❡♠ ✭❈✳✼✮✿

~I = cosφ(

−senφ ~∇φ)

+ senφ(

cosφ ~∇φ)

≡ ~0✳ ✭❈✳✽✮

▲❡✈❛♥❞♦ ♦ r❡s✉❧t❛❞♦ ✭❈✳✽✮ ♥❛ ❡q✉❛çã♦ ✭❈✳✼✮✱ ❡♥❝♦♥tr❛♠♦s q✉❡✿

3∑

α=1

(

~∇mα

)2

= sen2θ(

~∇φ)2

+(

~∇θ)2

✱ ✭❈✳✾✮

q✉❡ é ❛ ❡q✉❛çã♦ ✭✸✳✾✮✱ ♣r✐♠❡✐r♦ r❡s✉❧t❛❞♦ ♦ q✉❛❧ ♥♦s ♣r♦♣♦♠♦s ♣r♦✈❛r✳

❉❡❞✉çã♦ ❞❛ ❡q✉❛çã♦ ✭✹✳✹✮

❚♦♠❛♥❞♦ ❛s ❞❡✜♥✐çõ❡s ❞❡ φ ❡ θ ♥❛s ❡q✉❛çõ❡s ✭✸✳✺✮ ❡ ✭✸✳✶✵✮✱ r❡s♣❡❝t✐✈❛♠❡♥t❡✱

❧❡♠❜r❛♠♦s q✉❡ ❡st❛♠♦s t♦♠❛♥❞♦ Q = 1✱ ~rv = (0, 0) ❡♠ ✭✸✳✺✮ ❡ p = 1✱ n = 1 ❡♠ ✭✸✳✶✵✮✳

❆ s❡❣✉✐r✱ ♣r♦❝❡❞❡♠♦s ♣❛r❛ ❝❛❧❝✉❧❛r ♦s t❡r♠♦s ❞❡ ✭❈✳✾✮✳ Pr✐♠❡✐r♦✿

∂φ

∂x=

−yx2 + y2

❡∂φ

∂y=

x

x2 + y2✳ ✭❈✳✶✵✮

❆❣♦r❛✱ ❞❡ ✭❈✳✶✵✮✱ ✜❝❛♠♦s ❝♦♠✿

~∇φ =−y

x2 + y2x+

x

x2 + y2y

⇒(

~∇φ)2

=

(x

x2 + y2

)2

=x2 + y2

(x2 + y2)2=

1

r2✳ ✭❈✳✶✶✮

✻✺

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❆♣ê♥❞✐❝❡ ❈

❈♦♠ θ = θ(r)✱ t❡♠♦s q✉❡✿

dr=

2 r√

2 r2 l20 − r4⇒

(

~∇θ)2

=2 r

2 l20 − r2✳ ✭❈✳✶✷✮

❚❡♠♦s t❛♠❜é♠ q✉❡✿

sen2θ = 1−(l20 − r2

l20

)2

=2 r2 l20 − r4

l40✳ ✭❈✳✶✸✮

❙✉❜st✐t✉✐♥❞♦ ❛s ❡q✉❛çõ❡s ✭❈✳✶✶✮✱ ✭❈✳✶✷✮ ❡ ✭❈✳✶✸✮ ♥❛ ❡q✉❛çã♦ ✭❈✳✾✮✱ ❡♥❝♦♥tr❛♠♦s✿

3∑

α=1

(

~∇mα

)2

=

(2 r2 l20 − r4

l40

)1

r2+

4

2 l20 − r2=

(2 l20 − r2)2 + 4 l40l40 (2 l

20 − r2)

✳ ✭❈✳✶✹✮

❆❣♦r❛✱ s✉❜st✐t✉✐♥❞♦ ♦ r❡s✉❧t❛❞♦ ♦❜t✐❞♦ ❡♠ ✭❈✳✶✹✮ ♥❛ ❞❡✜♥✐çã♦ ❞❡ ξi✱ ❞❛❞❛ ❡♠

✭✹✳✷✮✱ ❡ ❧❡♠❜r❛♥❞♦ ❞❛ ❞❡✜♥✐çã♦ ❞❛ ❢✉♥çã♦ δ✲❉✐r❛❝✱ ♦❜t❡♠♦s✿

ξi =(2 l20 − x2i )

2 + 4 l40l40 (2 l

20 − x2i )

λi Gi(~r − ~xi)✱ ✭❈✳✶✺✮

q✉❡ é ❥✉st❛♠❡♥t❡ ❛ ❡q✉❛çã♦ ✭✹✳✹✮✱ s❡❣✉♥❞♦ r❡s✉❧t❛❞♦ q✉❡ ♥♦s ♣r♦♣♦♠♦s ♣r♦✈❛r✳

✻✻

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❘❡❢❡rê♥❝✐❛s ❇✐❜❧✐♦❣rá✜❝❛s

❬✶❪ ❈✳✲❲✳ ❈❤❡♥✱ ▼❛❣♥❡t✐s♠ ❛♥❞ ▼❡t❛❧✉r❣② ♦❢ ❙♦❢t ▼❛❣♥❡t✐❝ ▼❛t❡r✐❛❧s✱ ❉♦✈❡r P✉❜❧✐✲

❝❛t✐♦♥s✱ ◆❡✇ ❏❡rs❡② ✭✶✾✽✻✮✳

❬✷❪ ❙✳ ▼✳ ❘❡③❡♥❞❡✱ ❘❡✈✳ ❇r❛s✳ ❊♥s✳ ❋ís✳ ✷✷✱ ✷✾✸ ✭✷✵✵✵✮✳

❬✸❪ ▼✳ ❊✳ ❊✈❛♥s ❛♥❞ ❋✳ ❍❡❧❧❡r✱ ❊♥✈✐r♦♠❡♥t❛❧ ▼❛❣♥❡t✐s♠✿ Pr✐♥❝✐♣❧❡s ❛♥❞ ❆♣♣❧✐❝❛t✐♦♥s

♦❢ ❊♥✈✐r♦♠❛❣♥❡ts✱ ❆❝❛❞❡♠✐❝ Pr❡ss✱ ❙❛♥ ❉✐❡❣♦ ✭✷✵✵✸✮✳

❬✹❪ ❆✳ ❑✳ ❙❛❧❡♠✱ P✳ ❈✳ ❙❡❛rs♦♥✱ ❑✳ ❲✳ ▲❡♦♥❣✱ ◆❛t✳ ▼❛t❡r✳ ✷✱ ✻✻✽ ✭✷✵✵✸✮✳

❬✺❪ ❑✳ ▼✳ ❑r✐s❤♥❛♥✱ ❆✳ ❇✳ P❛❦❤♦♠♦✈✱ ❨✳ ❇❛♦✱ P✳ ❇❧♦♠q✈✐st✱ ❨✳ ❈❤✉♥✱ ▼✳ ●♦♥③❛❧❡③✱

❑✳ ●r✐✣♥✱ ❳✳ ❏✐✱ ❇✳ ❑✳ ❘♦❜❡rts✱ ❏✳ ▼❛t❡r✳ ❙❝✐✳ ✹✶✱ ✼✾✸ ✭✷✵✵✻✮✳

❬✻❪ ❉✳✲❍✳ ❑✐♠✱ ❡t ❛❧✳✱ ◆❛t✉r❡ ▼❛t✳ ✾✱ ✶✻✺ ✭✷✵✶✵✮✳

❬✼❪ ❏✳ ■✳ ▼❛rtí♥✱ ❡t ❛❧✳✱ ❏✳ ▼❛❣♥✳ ▼❛❣♥✳ ▼❛t❡r✳ ✷✺✻✱ ✹✹✾ ✭✷✵✵✸✮✳

❬✽❪ ❙✳ ❉✳ ❇❛❞❡r✱ ❑✳ ❙✳ ❇✉❝❤❛♥❛♥✱ ❙✳✲❍✳ ❈❤✉♥❣✱ ❑✳ ❨✳ ●✉s❧✐❡♥❦♦✱ ❆✳ ❍♦✛♠❛♥♥✱ ❨✐ ❏✐

❛♥❞ ❱✳ ◆♦✈♦s❛❞✱ ❙✉♣❡r❧❛tt✐❝❡s ❛♥❞ ▼✐❝r♦str✉❝t✉r❡s ✹✶✱ ✼✷ ✭✷✵✵✼✮✳

❬✾❪ ▼✳ ❙❝❤♥❡✐❞❡r✱ ❍✳ ❍♦✛♠❛♥✱ ❛♥❞ ❏✳ ❩✇❡❝❦✱ ❆♣♣❧✳ P❤②s✳ ▲❡tt✳ ✼✼✱ ✷✾✵✾ ✭✷✵✵✵✮✳

❬✶✵❪ ❘✳ P✉❧✇❡②✱ ▼✳ ❘❛❤♠✱ ❏✳ ❇✐❜❡r❣❡r✱ ❛♥❞ ❉✳ ❲❡✐ss✱ ■❊❊❊ ❚r❛♥s✳ ▼❛❣♥✳ ✸✼✱ ✷✵✼✻

✭✷✵✵✶✮✳

❬✶✶❪ ▼✳ ❘❛❤♠✱ ❘✳ ❍ö❧❧✐♥❣❡r✱ ❱✳ ❯♠❛♥s❦②✱ ❛♥❞ ❉✳ ❲❡✐ss✱ ❏✳ ❆♣♣❧✳ P❤②s✳ ✾✺✱ ✻✼✵✽

✭✷✵✵✹✮✳

❬✶✷❪ ❘✳ P✳ ❈♦✇❜✉r♥✱ ❉✳ ❑✳ ❑♦❧st♦✈✱ ❆✳ ❖✳ ❆❞❡②❡②❡✱ ▼✳ ❊✳ ❲❡❧❧❛♥❞✱ ❛♥❞ ❉✳ ▼✳ ❚r✐❝❦❡r✱

P❤②s✳ ❘❡✈✳ ▲❡tt✳ ✽✸✱ ✶✵✹✷ ✭✶✾✾✾✮✳

✻✼

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✻✳ ❘❡❢❡rê♥❝✐❛s ❇✐❜❧✐♦❣rá✜❝❛s

❬✶✸❪ ❚✳ ❯❤❧✐❣ ❡t ❛❧✳✱ P❤②s✳ ❘❡✈✳ ▲❡tt✳ ✾✺✱ ✷✸✼✷✵✺ ✭✷✵✵✺✮✳

❬✶✹❪ ❘✳ ▲✳ ❈♦♠♣t♦♥ ❛♥❞ P✳ ❆✳ ❈r♦✇❡❧❧✱ P❤②s✳ ❘❡✈✳ ▲❡tt✳ ✾✼✱ ✶✸✼✷✵✷ ✭✷✵✵✻✮✳

❬✶✺❪ ❈✳ ❆✳ ❘♦ss ❡t ❛❧✳✱ P❤②s✳ ❘❡✈✳ ❇ ✻✺✱ ✶✹✹✹✶✼ ✭✷✵✵✷✮✳

❬✶✻❪ ❈✳ ❆✳ ❘♦ss ❡t ❛❧✳✱ ❏✳ ❆♣♣❧✳ P❤②s✳ ✽✾✱ ✶✸✶✵ ✭✷✵✵✶✮✳

❬✶✼❪ ❘✳ ▲✳ ❙✐❧✈❛✱ ✧❉✐♥â♠✐❝❛ ❞❡ s♣✐♥s ♥❛ ♣r❡s❡♥ç❛ ❞❡ ❞❡❢❡✐t♦s ❡♠ ❡str✉t✉r❛s ♠❛❣♥ét✐❝❛s

❝♦♥✜♥❛❞❛s✿ ❛♣❧✐❝❛çõ❡s ❛ ♥❛♥♦❞✐s❝♦s ♠❛❣♥ét✐❝♦s✧✱ ❚❡s❡ ❞❡ ❉♦✉t♦r❛❞♦✱ ❯❋❱ ✭✷✵✵✾✮✳

❬✶✽❪ ❏✳ ❘❛❛❜❡✱ ❘✳ P✉❧✇❡②✱ ❆✳ ❙❛tt❧❡r✱ ❚✳ ❙❝❤✇❡✐♥❜ö❝❦✱ ❏✳ ❩✇❡❝❦ ❛♥❞ ❉✳ ❲❡✐ss✱ ❏✳ ❆♣♣❧✳

P❤②s✳ ✽✽✱ ✹✹✸✼ ✭✷✵✵✵✮✳

❬✶✾❪ ❲✳ ❑✳ ❍✐❡❜❡rt✱ ❆✳ ❙t❛♥❦✐❡✇✐❝③✱ ❛♥❞ ▼✳ ❘✳ ❋r❡❡♠❛♥✱ P❤②s✳ ❘❡✈✳ ▲❡tt✳ ✼✾✱ ✶✶✸✹

✭✶✾✾✼✮✳

❬✷✵❪ ❑✳ ❲✳ ❈❤♦✉ ❡t ❛❧✳✱ ❆♣♣❧✳ P❤②s✳ ▲❡tt✳ ✾✵✱ ✷✵✷✺✵✺ ✭✷✵✵✼✮✳

❬✷✶❪ ▼✳ ❑♥♦❜❡❧✱ ❈✐ê♥❝✐❛ ❍♦❥❡ ✸✻✱ ✶✽ ✭✷✵✵✺✮✳

❬✷✷❪ ❙✳ ❉✳ ❇❛❞❡r✱ ❙✉r❢✳ ❙❝✐✳ ✺✵✵✱ ✶✼✷ ✭✷✵✵✶✮✳

❬✷✸❪ ❙✳ ❉✳ ❇❛❞❡r✱ ❘❡✈✳ ▼♦❞✳ P❤②s✳ ✼✽✱ ✶ ✭✷✵✵✻✮✳

❬✷✹❪ ❆✳ P✳ ●✉✐♠❛rã❡s✱ ✧■♥tr♦❞✉çã♦ ❛♦ ♥❛♥♦♠❛❣♥❡t✐s♠♦✧✱ ❈❇P❋ ✭✷✵✵✻✮✳

❬✷✺❪ ▼✳ ❑♥♦❜❡❧✱ ❲✳ ❆✳ ❆✳ ▼❛❝❡❞♦✱ ❋ís✐❝❛ ♥❛ ❊s❝♦❧❛ ✽✱ ✸✸ ✭✷✵✵✼✮✳

❬✷✻❪ ❙✳ ❆✳ ❲♦❧❢✱ ❉✳ ❉✳ ❆✇s❝❤❛❧♦♠✱ ❘✳ ❆✳ ❇❤✉r♠❛♥✱ ❏✳ ▼✳ ❉❛✉❣❤t♦♥✱ ❙✳ ✈♦♥ ▼♦❧♥ár✱

▼✳ ▲✳ ❘♦✉❦❡s✱ ❆✳ ❨✳ ❈❤t❝❤❡❧❦❛♥♦✈❛✱ ❛♥❞ ❉✳ ▼✳ ❚r❡❣❡✱ ❙❝✐❡♥❝❡ ✷✾✹✱ ✶✹✽✽ ✭✷✵✵✶✮✳

❬✷✼❪ ▼✳ ❘❛❤♠✱ ❏✳ ❙t❛❤❧✱ ❛♥❞ ❉✳ ❲❡✐ss✱ ❆♣♣❧✳ P❤②s✳ ▲❡tt✳ ✽✼✱ ✶✽✷✶✵✼ ✭✷✵✵✺✮✳

❬✷✽❪ ▼✳ ❚❡❤r❛♥✐ ❊✳ ❈❤❡♥✱ ▼✳ ❉✉r❧❛♠✱ ▼✳ ❉❡❍❡rr❡r❛✱ ❏✳ ▼✳ ❙❧❛✉❣❤t❡r✱ ❏✳ ❙❤✐✱ ❛♥❞ ●✳

❑❡r③②❦♦✇s❦✐✱ ❏✳ ❆♣♣❧✳ P❤②s✳ ✽✺✱ ✺✽✷✷ ✭✶✾✾✾✮✳

❬✷✾❪ ❙✳ ❙✳ P✳ P❛r❦✐♥ ❡t ❛❧✳✱ ❏✳ ❆♣♣❧✳ P❤②s✳ ✽✺✱ ✺✽✷✽ ✭✶✾✾✾✮✳

❬✸✵❪ ●✳ ❆✳ Pr✐♥③✱ ❏✳ ▼❛❣♥✳ ▼❛❣♥✳ ▼❛t✳ ✷✵✵✱ ✺✼ ✭✶✾✾✾✮✳

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✻✳ ❘❡❢❡rê♥❝✐❛s ❇✐❜❧✐♦❣rá✜❝❛s

❬✸✶❪ ❏✳ ◆✳ ❈❤❛♣♠❛♥ ❡t ❛❧✳✱ ❏✳ ❆♣♣❧✳ P❤②s✳ ✽✺✱ ✺✽✷✽ ✭✶✾✾✾✮✳

❬✸✷❪ ▲✳ ❈❤❡♥✱ ❋✳ ▲✐✉✱ ❑✳ ❙t♦❡✈✱ ❙✳ ▲✐✱ ▼✳ ❍♦✱ ❛♥❞ ❙✳ ▼❛♦✱ ❏✳ ❆♣♣❧✳ P❤②s✳ ✶✵✺✱ ✵✼❇✵✼✸✵

✭✷✵✵✾✮✳

❬✸✸❪ ▼✳ ❘❛❤♠✱ ❏✳ ❙t❛❤❧✱ ❲✳ ❲❡❣s❝❤❡✐❞❡r✱ ❛♥❞ ❉✳ ❲❡✐ss✱ ❆♣♣❧✳ P❤②s✳ ▲❡tt✳ ✽✺✱ ✶✺✺✸

✭✷✵✵✹✮✳

❬✸✹❪ ▼✳ ❘❛❤♠✱ ❏✳ ❇✐❜❡r❣❡r✱ ❱✳ ❯♠❛♥s❦②✱ ❛♥❞ ❉✳ ❲❡✐ss✱ ❏✳ ❆♣♣❧✳ P❤②s✳ ✾✸✱ ✼✹✷✾ ✭✷✵✵✸✮✳

❬✸✺❪ ▼✳❘❛❤♠✱ ❏✳ ❙t❛❤❧✱ ❲✳ ❲❡❣s❝❤❡✐❞❡r✱ ❛♥❞ ❉✳ ❲❡✐ss✱ ❆♣♣❧✳ P❤②s✳ ▲❡tt✳ ✽✺✱ ✶✺✺✸

✭✷✵✵✹✮✳

❬✸✻❪ ❆✳ ❘✳ P❡r❡✐r❛✱ ▲✳ ❆✳ ❙✳ ▼ó❧✱ ❙✳ ❆✳ ▲❡♦♥❡❧✱ P✳ ❩✳ ❈♦✉r❛✱ ❛♥❞ ❇✳ ❱✳ ❈♦st❛✱ P❤②s✳

❘❡✈✳ ❇ ✻✽✱ ✶✸✷✹✵✾ ✭✷✵✵✸✮✳

❬✸✼❪ ❆✳ ❘✳ P❡r❡✐r❛✱ P❤②s✳ ❘❡✈✳ ❇ ✼✶✱ ✷✷✹✹✵✹ ✭✷✵✵✺✮✳

❬✸✽❪ ❆✳ ❘✳ P❡r❡✐r❛✱ ❏✳ ❆♣♣❧✳ P❤②s✳ ✾✼✱ ✵✾✹✸✵✸ ✭✷✵✵✺✮✳

❬✸✾❪ ❆✳ ❘✳ P❡r❡✐r❛✱ ❆✳ ❘✳ ▼♦✉r❛✱ ❲✳ ❆✳ ▼♦✉r❛✲▼❡❧♦✱ ❉✳ ❋✳ ❈❛r♥❡✐r♦✱ ❙✳ ❆✳ ▲❡♦♥❡❧✱ ❛♥❞

P✳ ❩✳ ❈♦✉r❛✱ ❏✳ ❆♣♣❧✳ P❤②s✳ ✶✵✶✱ ✵✸✹✸✶✵ ✭✷✵✵✼✮✳

❬✹✵❪ ❋✳ ▼✳ P❛✉❧❛✱ ❆✳ ❘✳ P❡r❡✐r❛✱ ❛♥❞ ▲✳ ❆✳ ❙✳ ▼ó❧✱ P❤②s✳ ▲❡tt✳ ❆ ✸✷✾✱ ✶✺✺ ✭✷✵✵✹✮✳

❬✹✶❪ ❉✳ ❏✳ ●r✐✣t❤s✱ ✧■♥tr♦❞✉❝t✐♦♥ t♦ ❊❧❡❝tr♦❞②♥❛♠✐❝s✧✱ Pr❡♥t✐❝❡ ❍❛❧❧✱ ◆❡✇ ❏❡rs❡②✱

❚❤✐r❞ ❊❞✐t✐♦♥ ✭✶✾✾✾✮✳

❬✹✷❪ ❙✳ ▲✳ ❖✬❉❡❧❧ ❛♥❞ ❘✳ ❑✳ P✳ ❩✐❛✱ ❆♠✳ ❏✳ P❤②s✳ ✺✹✱ ✸✷ ✭✶✾✽✻✮✳

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❧✐❝❛t✐♦♥s✱ ❙❡❝♦♥❞ ❊❞✐t✐♦♥ ✭✷✵✵✵✮✳

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❙ã♦ P❛✉❧♦✱ ❙ã♦ P❛✉❧♦ ✭✶✾✾✾✮✳

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❬✹✾❪ ❋✳ ▼✳ P❛✉❧❛✱ ✧■♥✢✉ê♥❝✐❛ ❞❡ ✈❛❝â♥❝✐❛s ❞❡ s♣✐♥ ♥❛ ❞✐♥â♠✐❝❛ ❞❡ ✈órt✐❝❡s ❡♠ s✐st❡♠❛s

♠❛❣♥ét✐❝♦s ❜✐❞✐♠❡♥s✐♦♥❛✐s✧✱ ❉✐ss❡rt❛çã♦ ❞❡ ▼❡str❛❞♦✱ ❯❋❱ ✭✷✵✵✻✮✳

❬✺✵❪ ❈✳ ▲✳ ❈❤✐❡♥✱ ❋✳ ◗✳ ❩❤✉✱ ❛♥❞ ❏✳✲●✳ ❩❤✉✱ P❤②s✳ ❚♦❞❛② ✵✻✱ ✹✵ ✭✷✵✵✼✮✳

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