Investigating spin liquids via projected wavefunctions (2022)
- Authors:
- Autor USP: SILVA, JOÃO AUGUSTO SOBRAL DA - IFSC
- Unidade: IFSC
- Sigla do Departamento: FCM
- DOI: 10.11606/D.76.2022.tde-06042022-111534
- Subjects: MAGNETISMO; SPIN; MÉTODO DE MONTE CARLO
- Keywords: Construção de Partons; Frustrated magnetism; Funções de onda projetadas de Gutzwiller; Gutzwiller projected wave functions; Líquidos de spin quânticos; Magnetismo frustrado; Monte Carlo variacional; Parton construction; Quantum spin liquids; Variational Monte Carlo
- Agências de fomento:
- Language: Inglês
- Abstract: Líquidos de spin são fases exóticas da matéria que abrigam excitações fracionalizadas de spin, além de não demonstrarem ordenamento magnético de longo alcance mesmo próximo à temperatura zero devido à flutuações quânticas. Essas fases têm sido extensivamente estudadas através de representações fracionalizadas dos graus de liberdade do spin através do formalismo chamado Construção de Partons em conjunção com a projeção de Gutzwiller. Através de Teorias de Campo Médio (MFT), essa condição física só pode ser imposta na média, de forma que técnicas numéricas como o Monte Carlo Variacional (VMC) são necessárias para a imposição do vínculo de forma exata em cada sítio. Nesse contexto, o VMC é uma poderosa ferramenta que permite indicar qual ansatz de campo médio é favorecido energeticamente para representar um estado de líquido de spin, através do princípio variacional junto da representação fracionalizada de spin adotada. Nós desenvolvemos essa tecnologia com o intuito de investigarmos um líquido de spin quiral particular na rede de Kagome utilizando férmions de Abrikosov, que contém os chamados spinons: quasipartículas fermiônicas neutras de spin 1/2. Esse trabalho foi realizado considerando-se o modelo J1 − Jd − Jχ na rede de Kagome, e foi motivado por resultados experimentais no material α − Cu3Zn (OH)6 Cl2 (kapellasita) - uma estrutura polimórfica ao mineral ZnCu3(OH)6Cl2 (herbertsmithite) - sem ordenamento magnético de longo alcance até T = 20mK.Nossos resultados de VMC indicam um favorecimento do líquido de spin quiral sem gap com fluxos alternados ±π/2 sobre os triângulos e fluxo 0 nos hexágonos, ao longo da região com Jd/ |Jχ| > 0 para |J1| < 0.1. Nós também investigamos a estabilidade desse líquido de spin com respeito a fases magnéticas ordenadas conhecidas na literatura, além de encontrarmos novas fases clássicas não coplanares que possam ser relevante para materiais de Kagome ordenados no limite em que S » 1. Por fim, representando a possível influência de ordenamento magnético com um campo de Zeeman fictício em um ansatz de onda de densidade de spin (SDW) para o VMC, demarcarmos a região no espaço de acoplamentos para o favorecimento do líquido de spin do ponto de vista de flutuações quânticas
- Imprenta:
- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2022
- Data da defesa: 25.03.2022
- Status:
- Artigo publicado em periódico de acesso aberto (Gold Open Access)
- Versão do Documento:
- Versão publicada (Published version)
- Acessar versão aberta:
-
ABNT
SILVA, João Augusto Sobral da. Investigating spin liquids via projected wavefunctions. 2022. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2022. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76134/tde-06042022-111534/. Acesso em: 15 abr. 2026. -
APA
Silva, J. A. S. da. (2022). Investigating spin liquids via projected wavefunctions (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76134/tde-06042022-111534/ -
NLM
Silva JAS da. Investigating spin liquids via projected wavefunctions [Internet]. 2022 ;[citado 2026 abr. 15 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76134/tde-06042022-111534/ -
Vancouver
Silva JAS da. Investigating spin liquids via projected wavefunctions [Internet]. 2022 ;[citado 2026 abr. 15 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76134/tde-06042022-111534/
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