Dinámica anómala en hielos de spin bajo campos magnéticos

GURUCIAGA P. C.; SLOBINSKY, D.; IGUAIN, J. L.; GRIGERA S. ; BORZI, R.

Congreso; TREFEMAC 2017; 2017

Los hielos de spin constituyen una familia de materiales magnéticos en los que spines tipo Ising habitan losvértices de los tetraedros que forman la red de pirocloro. Debido a la frustración de las interacciones presen-tes, estos sistemas presentan una degeneración del estado fundamental que crece exponencialmente con eltamaño del sistema. Las excitaciones asociadas a los múltiples estados fundamentales son defectos localesen la estructura magnética, que tienen la peculiaridad de interactuar entre sı́ obedeciendo aproximadamenteuna ley de Coulomb. Esto las asemeja a cargas magnéticas no conservadas, y de ahı́ su vinculación con losmonopolos magnéticos. Puesto que la rotación de momentos magnéticos resulta equivalente a la creación,aniquilación o traslación de monopolos en una red discreta, no sólo la termodinámica, sino la dinámica delsistema serı́a en principio susceptible de ser descripta en términos de estas cuasipartı́culas.Aunque existen importantes trabajos previos que abordan la descripción dinámica en términos de monopolosen ausencia de campo magnético externo, nuestra propuesta se concentra en el caso con campo aplicado.Comparamos nuestras simulaciones computacionales sobre los distintos modelos de hielo con medidas ex-perimentales previas (magnetización y susceptibilidad ac) hechas sobre policristales, a las que agregamosnuestras propias mediciones hechas sobre monocristales. Mediante la dependencia de la densidad de mo-nopolos en la dirección y magnitud del campo explicamos una curiosa falta de monotonı́a observada en elcomportamiento de la temperatura de bloqueo del sistema al aumentar el campo magnético. Encontramostambién que la dinámica regida por la difusión y aniquilación de cuasipartı́culas puede ser responsable deotros comportamientos muy particulares.