Gelo de spin de kagomé na presença de um campo magnético externo

• Processo: 25/10895-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2026
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Eric de Castro e Andrade
• Beneficiário: Elisa Torrecilha Costa Pinto
• 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
• Assunto(s): Sistemas fortemente correlacionados
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: gelo de spin | Magnetismo frustrado | Sistema de spins interagentes | Sistemas fortemente correlacionados

Resumo

Este projeto avança nossa investigação sistemática sobre o comportamento magnético de sistemas frustrados, estendendo para a rede de kagomé os estudos previamente realizadospara o modelo de Ising antiferromagnético na rede triangular. Enquanto na rede triangular convencional observa-se o característico ordenamento magnético do tipo up-up-down sobcampo externo, a geometria altamente frustrada da rede de kagomé - composta por triângulos que compartilham o vértice - suprime completamente a possibilidade de ordem de longoalcance, mesmo na presença de campos magnéticos intensos. Nesse projeto, propomos uma caracterização detalhada das funções de correlação spin-spin e da entropia do estado fundamental, para elucidar natureza correlacionada e altamente degenerada deste sistema. Em seguida, passaremos para uma descrição mais realista do problema, em que assumiremosque os spins não estejam todos vinculados a apontar em uma única direção global, mas que possamos ter eixos locais diferentes em cada uma das sub-redes do sistema, similar ao que é observado nos pirocloros magnéticos, onde fortes interações spin-órbita geram uma anisotropia suficientemente intensa para justificar a aproximação de spins uniaxiais. Estudaremos também os efeitos de campo magnético nesses gelos de spin de kagomé, mapeando sistematicamente os estados exóticos que emergem da competição entre anisotropia local e o campo externo, buscando relacionar nossos resultados com a fenomenologia observadoem materiais como HoAgGe e Fe4Si2Sn7O16, candidatos a apresentarem essa fase de gelo a campo nulo. (AU)