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

Resumo

Neste projeto, investigaremos fases exóticas da matéria que emergem devido à combinação de acoplamento spin-órbita forte 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 modelo de Heisenberg-Kitaev. Focamos, em particular, no alpha-RuCl3, um composto que apresenta fortes indícios de uma fase de líquido de spin na presença de um campo magnético externo. Pretendemos investigar como algumas das fases não convencionais encontradas no limite clássico do modelo de Heisenberg-Kitaev, como um cristal de vórtices, são destruídas por flutuações quânticas. Estudaremos esse modelo utilizando a teoria de ondas de spin e gostaríamos de obter o diagrama de fases até ordem 1/S consistentemente. Como as fases no modelo são não colineares, devemos incluir termos cúbicos no Hamiltoniano de mágnons, o que torna os cálculos consideravelmente desafiadores. (AU)