Fragmentación de los momentos magnéticos y Coexistencia de Fases de Coulomb en el Líquido Polarizado de Monopolos

SLOBINSKY, D.; BORZI, R. A.; PILI, L.

Buenos Aires

Encuentro; Reunión anual de la Asociación de Física Argentina; 2018

Asociación de Física Argentina

En materia condensada existen una gran variedad de formas de orden, entre los que destacan el orden cristalino, la superfluidez, el ferro o antiferromagnetismo, etc. Menos conocida es la diversidad entre los sistemas que permanecen desordenados aún a las temperaturas más bajas. Dado que no existe un parámetro de orden, su clasificación y detección suele ser más complicada que en el caso ordenado. De interés especial para nosotros serán los sistemas magnéticos desordenados del tipo ?fase de Coulomb?, cuyo ejemplo más destacado son los hielos de spin. Los spines que describen una configuración cualquiera de una fase de Coulomb cumplen con un equivalente de la Ley de Gauss del electromagnetismo (lo que explica su nombre). Esto hace que, aún desordenados, presenten fuertes correlaciones entre spines; las mismas decaen algebraicamente con la distancia, como en un sistema crítico. La emergencia de un campo de Gauge también provoca que estas fases tengan asociadas excitaciones que se comportan como cargas eléctricas (los llamados monopolos magnéticos). El rasgo que permite detectar experimentalmente las fases de Coulomb es la presencia de ?pellizcos? (o ?pinch points?) en la difracción difusa de neutrones. En esta charla nos concentraremos en mostrar una nueva forma de desorden en materia condensada, introduciendo una fase que llamaremos el ?Líquido Polarizado de Monopolos?. Se trata de un estado clásico que es a la vez un líquido de cargas topológicas y un líquido de spines. Mostraremos que este estado no solo se corresponde con una fase de Coulomb, sino que en ´el coexisten (a través de la fragmentación de los spines) dos fases de Coulomb distintas. Describiremos cómo es posible estabilizar y detectar experimentalmente esta fase.