Cristais de visons heterogêneos em líquidos de spin de Kitaev desordenados

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2026
Autor(a) principal: Driel, Victor Van
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertacoes da USP
Universidade de São Paulo
Instituto de Física
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
heterogeneidades.
Líquidos de spin quânticos
modelo de Kitaev
transição de fluxo
flux transition
inhomogeneities.
Kitaev model
Quantum spin liquid
Link de acesso: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-27042026-180832/
Resumo: Líquidos quânticos de spin constituem uma classe paradigmática de sistemas fortemente correlacionados, caracterizados por emaranhamento de longo alcance, estruturas de calibre emergentes e excitações fracionárias. Entre eles, o modelo de Kitaev oferece um cenário raro no qual essas propriedades podem ser estudadas de forma controlada, ao mesmo tempo em que estabelecem uma conexão direta com materiais reais, nos quais interações adicionais e desordem são inevitáveis. Neste trabalho, estudamos um modelo de Kitaev antiferromagnético estendido na rede hexagonal, na presença de um campo magnético e de desordem de ligações. Mostramos que interações de maior alcance induzem transições entre setores de fluxo que estão intimamente associadas a mudanças topológicas na estrutura de bandas dos férmions de Majorana, enquanto campos magnéticos fracos estabilizam o setor de fluxo-0 e deslocam os valores críticos correspondentes. A desordem de ligações alarga essas transições entre setores de fluxo, suprime os gaps dos férmions de Majorana e gera caudas negativas na distribuição do gap de pares visons, sinalizando a instabilidade local de estados de fluxo homogêneos. Como consequência, identificamos uma janela finita de parâmetros, próxima à transição de fluxo, na qual cristais de visons heterogêneos tornam-se candidatos energeticamente competitivos ao estado fundamental. Esses estados de fluxo heterogêneos estão ausentes no limite limpo e são estabilizados por esse tipo de desordem. Mostramos ainda que tais estados fundamentais induzidos pela desordem não exibem um índice de Bott médio quantizado na janela de parâmetros identificada, refletindo a ausência de uma topologia de banda global bem definida. Nossos resultados demonstram que a desordem redefine de forma fundamental a competição entre setores de fluxo em sistemas de Kitaev, estabilizando estados de líquido quântico de spin heterogêneos além do paradigma limpo e topologicamente caracterizado.
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