Resposta termodinâmica inusitada em magnetos frustrados: de platôs de magnetização ao efeito Hall térmico

• Processo: 23/13425-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2024
• Data de Término da vigência: 29 de fevereiro de 2028
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Eric de Castro e Andrade
• Beneficiário: Gabriel Capelo Domingues
• Instituição Sede: Instituto de Física (IF). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 21/06629-4 - Correlações eletrônicas em materiais quânticos: heterogeneidades e frustração, AP.JP2
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Magnetismo frustrado | Sistemas topológicos interagentes | Sistemas eletrônicos fortemente correlacionados

Resumo

Resumo Magnetos altamente frustrados constituem um sistema privilegiado na busca por novas fases da matéria. Isso inclui formas de ordem não triviais e fases desordenadas, como líquidos de spin quânticos, fases nemáticas de spin, bem como vórtices e outras texturas magnéticas topológicas. Neste projeto, investigamos novas respostas físicas em ímãs frustrados em dois sistemas físicos diferentes. Começamos com o exemplo paradigmático do modelo antiferromagnético de Heisenberg na rede de Kagomé, que exibe um estado fundamental líquido de spin quântico para spin S=1/2. Para acoplamentos de troca de segundos vizinho não nulos, fases ordenadas de longo alcance são estabilizadas e, na presença de um campo magnético externo, os cálculos numéricos mostram um platô de magnetização m/S=1/3. Neste projeto, gostaríamos de investigar o surgimento deste platô e como ele está conectado à fase de líquido de spin em campo nulo. Como segundo sistema, consideramos a resposta térmica Hall como uma ferramenta para sondar excitações de baixas energias em ímãs frustrados, especialmente devido a o fato de que um espectro de excitação magnético topologicamente não trivial produz uma resposta quantizada ou mais pronunciada. Nosso objetivo é acessar a utilidade do coeficiente Hall térmico para sondar a resposta característica em uma família de Materiais Kitaev com S=1/2 á base de Co, que foram recentemente propostos.