Derretendo o cristal de vórtices no modelo de Heisenberg-Kitaev em um campo magnético

Resumo

Investigaremos nesse projeto fases exóticas da matéria que aparecem devido à combinação de forte acoplamento spin-órbita e correlações eletrônicas, dando origem aos chamados isolantes spin-órbita de Mott. Como sistemas de interesse, temos em mente os materiais alpha-RuCl3 e A2IrO3 (A=Na, Li), que são bem descritos pelo chamado modelo de Heisenberg-Kitaev. Em particular, estudaremos em mais detalhes o material alpha-RuCl3, que apresenta fortes indícios de uma fase de líquido de spin na presença de um campo magnético externo. Queremos então investigar como algumas das inusitadas fases magnéticas encontradas no limite clássico do modelo de Heisenberg-Kitaev, por exemplo um cristal de vórtices, dão lugar a líquidos de spins quando incluímos flutuações quânticas. Além disso, investigaremos se algum dos possíveis líquidos de spin emergentes tem a fenomenologia adequada para a interpretação dos resultados observados no alpha-RuCl3. (AU)