Magnetismo quântico correlacionado investigado por experimentos sob condições extremas

• Processo: 22/15896-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de junho de 2023
• Data de Término da vigência: 30 de abril de 2024
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Julio Antonio Larrea Jimenez
• Beneficiário: Fernando de Almeida Passos
• Supervisor: Henrik Moodysson Ronnow
• Instituição Sede: Instituto de Física (IF). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), Suíça
• Vinculado à bolsa: 19/24711-0 - Descobrindo novos estados de matéria quântica em sistema de spins fortemente correlacionados sob condições extremas, BP.DD
• Assunto(s): Magnetismo quântico Sistemas fortemente correlacionados Transição de fase quântica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: hard magnetism | Magnetismo frustrado | magnetismo quântico | Transições de fase quânticas | Sistemas Fortemente Correlacionados

Resumo

O presente projeto de Estágio de Pesquisa no Exterior (BEPE FAPESP) visa realizar e aprender métodos experimentais no estado da arte sob condições extremas simultâneas (temperaturas ultrabaixas T, altas pressões p e campos magnéticos elevados B) em laboratórios de ponta na Europa: o Laboratório de Magnetismo Quântico da École Polytechnique Fédérale de Lausanne (LQM-EPFL) e o ISIS, Rutherford Appleton Laboratory (ISIS-RAL). Com o uso da infraestrutura laboratorial desses laboratórios europeus, que ainda não está disponível no Brasil, o estagiário espera descobrir mais informações sobre a natureza da transição de fase quântica e seus estados quânticos emergentes concomitantes no composto de spin bidimensional frustrado SrCu2(BO3)2, bem como entender quais interações são responsáveis pelo forte magnetismo no sistema Sm$_x$Y$_{1-x}$Co$_5$. Esses temas de pesquisa são fundamentais no atual projeto de doutorado do proponente BEPE-FAPESP (ver processo FAPESP nº 2019/24711-0). O Estagiário também se beneficiará com o aprendizado de novos métodos experimentais em infraestrutura laboratorial de última geração. No LQM-EPFL, liderado pelo Prof. Henrik Ronnow, o estagiário aprenderá a desenvolver experimentos de suscetibilidade magnética a.c. construindo bobinas em miniatura para colocar em células de alta pressão. Este novo know-how, trabalhando em sinergia com medidas de calor específico a.c. aprendidas no Laboratório de Matéria Quântica em Condições Extremas da Universidade de São Paulo (LQMEC-USP) dirigido pelo orientador do estagiário, Prof. Julio Larrea, permitirão desvendar um novo diagrama experimental de fases T-p-B em condições extremas do material SrCu2(BO3)2: 18