Gapless excitations in Kitaev materials with defects

• Autor(a) principal: Freitas, Lucas Rodrigues Delgado de
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
• Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/33009
• topic: Kitaev model; Quantum spin liquids; Majorana fermions; Meanfield; Nuclear relaxation rate

Um líquido quântico de spin é uma fase magnética da matéria que é notável pelo seu emaranhamento de longo alcance nos estados fundamentais e excitações fracionalizadas. Um líquido quântico de spin é realizado no modelo de Kitaev na rede hexagonal. Sob aplicação de um campo magnético, tem-se uma transição de fase para uma fase topológica com um gap de energia no interior do material férmions de Majorana quirais na borda. Entretanto, experimentos recentes de ressonância magnética nuclear indicam a existência de excitações sem gap de energia nessa fase, indicada pela dependência cúbica na temperatura na taxa de relaxação spin-rede em baixas temperaturas. Nesse trabalho, eu proponho um mecanismo para explicar esse resultado experimental. Eu utilizei a localização de modos de Majorana quiral em defeitos para explicar a presença de modos sem gap no interior do material. Tratando a interação entre os modos quirais nos defeitos por meio de aproximação de campo médio, eu encontrei que esses modos continuam sem gap quando a interação é mais fraca que um valor crítico dependente do campo magnético. Usei a teoria efetiva de baixas energias para calcular a taxa de relaxação spin-rede e encontrei um valor que concorda com o resultado experimental.