Magnetos frustrados: anisotropia e inomogeneidades

Resumo

Os conceitos de ordem, desordem e quebra espontânea de simetria - como formalizados originalmente por Landau em sua teoria acerca de Transições de Fase - constituem a base do entendimento moderno acerca de inúmeros fenômenos interessantes na área de Física da Matéria Condensada. Recentemente, contudo, nossa visão desses conceitos básicos se expandiu substancialmente, especialmente devido aos magnetos frustrados. A cada dia, novas fases, tanto sólidas (com ordem magnética) quanto líquidas (sem ordem magnética), são propostas e observadas nesses sistemas no regime de baixas temperaturas. O objetivo central desse projeto é encontrar e estudar fases não usuais da matéria em sistemas fortemente correlacionados na presença de frustração, inomogeneidades e perturbações externas como um campo magnético. Buscaremos identificar não apenas esses novos estados fundamentais como também o seu espectro de excitações de baixas energias. Com isso, estudaremos as assinaturas características dessas fases em respostas termodinâmicas, espectroscópicas e de transporte. Para implementar esse programa, utilizaremos uma combinação de técnicas analíticas (campo médio de partículas escravas e ondas de spin) e numéricas (Monte Carlo clássico e variacional e diagonalização exata). Ingredientes chaves em nossa investigação são considerável interação elétron elétron, forte interação spin-órbitra, redes geometricamente frustradas e desvios da estrutura cristalina. (AU)