Uma abordagem semi empírica para análise da susceptibilidade em magnetos frustrados

• Processo: 19/27555-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2020
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2021
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Fernando Assis Garcia
• Beneficiário: Lauro Barreto Braz
• Instituição Sede: Instituto de Física (IF). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Assunto(s): Magneto-óptica Interações eletromagnéticas Suscetibilidade Pesquisa empírica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Exchange interaction | Magnetic frustration | Magnetic Susceptibility | Spin glass and spin liquids | Sistemas magnéticos frustrados

Resumo

Determinar as escalas de energia de interações magnéticas é um importante passo do estudo de magnetos frustrados. A abordagem mais comum a este problema é ajustar a susceptibilidade do sistema magnético à lei de Curie-Weiss. Tal ajuste fornece a constante de Curie-Weiss, que pode ser conectada à interação de troca entre spins localizados no sólido. No entanto, para sólidos que contém aglomerados magnéticos isolados magneticamente, a conexão entre a constante de Curie-Weiss e as contantes de troca perde seu significado. A fim de contribuir para a solução deste problema, o presente trabalho propõe o desenvolvimento de uma abordagem semi-empírica baseada na determinação de Hamitonianas microscópicas, que descrevem a interação magnética dentro dos aglomerados. Utilizando tal formalismo, pode-se calcular a susceptibilidade como função de parâmetros $J_n$ e, então, aplicar os cálculos ao ajuste de dados experimentos. Neste projeto, consideraremos aglomerados de dimers, trimers e quadramers magnéticos, como os observados em BaTi$_{1/2}$Mn$_{1/2}$O$_{3}$, Ba$_{4}$ScMn$_{3}$O$_{12-y}$ e Ba$_{5}$YMn$_{4}$O$_{15-y}$, todos materiais candidatos a apresentar estados fundamentais exóticos. Portanto, este projeto, cujo objetivo principal é introduzir o campo da física da matéria condensada ao candidato, aborda também um tópico atual de pesquisa nesta área, com a perspectiva de contribuir para o estado da arte de estudo de sistemas magneticamente frustrados.