IFIR   05409
INSTITUTO DE FISICA DE ROSARIO
Unidad Ejecutora - UE
congresos y reuniones científicas
Título:
Antiferromagnetismo clásico en sistemas electrónicos cinéticamente frustrados
Autor/es:
CINTIA N. SPOSETTI; BARBARA BRAVO; ADOLFO E. TRUMPER; CLAUDIO J. GAZZA; LUIS O. MANUEL
Lugar:
Bariloche
Reunión:
Congreso; 98° Reunión Nacional de Física; 2013
Institución organizadora:
Asociación de Física Argentina
Resumen:
La frustración magnética en sistemas clásicos y cuánticos resulta de la imposibilidad de optimizar, simultáneamente, la energía potencial entre todos los pares de grados de libertad que interactúan. La frustración aumenta las fluctuaciones cuánticas y/o térmicas del sistema, permitiendo que emerjan fases no convencionales: estados de líquidos de spin, hielos de spin con entropía extensiva a temperatura cero, órdenes topológicos, entre otros. Por otro lado, en ciertos sistemas electrónicos es la energía cinética la que está frustrada debido al fenómeno de interferencia cuántica. Los efectos combinados de esta frustración cinética y la correlación electrónica fuerte han sido poco estudiados enla literatura. En este trabajo estudiamos las propiedades magnéticas de un modelo de electrones fuertemente correlacionados sobre redes frustradas cinéticamente, en las cuales la existencia o no de frustración cinética está gobernada por el signo de las integrales de salto. En particular estudiamos el modelo de Hubbard sobre la red triangular y sobre la red cuadrada con términos de salto a segundos vecinos, con repulsión coulombiana infinita en el sitio. Resolviendo el modelo mediante la técnica numérica del grupo de renormalización de la matriz densidad (DMRG), encontramos que el movmiento de un hueco dopado a medio llenado da origen a órdenes antiferromagnéticos (AF) clásicos enambas redes. En el caso de la red triangular el orden AF es de tres subredes -el denominado orden de Néel de 120 grados- mientras que en el caso de la red cuadrada el orden AF es el usual de dos subredes. Cuando se cambia el signo de la integral de salto, los modelos no están frustrados cinéticamente y recuperamos el estado fundamental ferromagnético de Nagaoka. Es destacable que en estos sistemas extremadamente correlacionados, las fluctuaciones cuánticas de spin se apagan y la magnetización local toma el valor clásico. Un análisis del problema mediante fermiones esclavos en campo medio nos permite entender el origen de este nuevo mecanismo de antiferromagnetismo cinético: loselectrones, al moverse en presencia de ciertos órdenes antiferromagnéticos,adquieren una fase de Berry de spin no trivial, cuya consecuencia es la relajación de la frustración cinética y, en consecuencia, la minimización de la energía respecto al estado ferromagnético. Se discuten además los efectos de este mecanismo cinético de antiferromagnetismo para el caso de valores finitos de repulsión coulombiana y dopajes.