Doble Frustración y excitaciones magneto-electro-elásticas en materiales multiferroicos colineales

CABRA, DANIEL; DOBRY, ARIEL; GAZZA, CLAUDIO; ROSSINI, GERARDO

Córdoba

Congreso; 106 RAFA; 2021

Asociación Física Argentina

Presentamos un modelo microscópico para sistemas multiferroicos tipo II (con espines colineales). Los órdenes dipolar eléctrico y magnético, inducidos por campos externos, compiten en cuanto a la determinación de las distorsiones elásticas energéticamente favorables para la posición de los iones. Para ciertos rangos de la frustración magnética y de la anisotropía en el acoplamiento de espines, aparecen mesetas (plateaus) en la curva de magnetización M. Aumentando el campo magnético para superar esta meseta, se observan excitaciones fraccionalizadas de espín.Sobre la meseta M=0 la excitación de espín produce un cambio masivo en la polarización eléctrica. La meseta M=1/3 puede formar un estado magnético conocido como plateau cuántico; en este caso una excitación de espín induce excitaciones dipolares (tipo paredes de dominio) y deformaciones elásticas localizadas. Este efecto magneto-eléctrico peculiar se puede interpretar en términos de cuasipartículas magneto-electro-elásticas.Nuestros resultados son obtenidos mediante cálculos extensivos de DMRG en el sector de spines y ecuaciones autoconsistentes para las distorsiones de la red.