Charla: Fluctuaciones de espín en paramagnetos cuánticos unidimensionales

22 de mayo de 2019, 12:04.

Charla: Fluctuaciones de espín en paramagnetos cuánticos unidimensionales

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El Prof. So Takei, del Department of Physics, Queens College of the City University of New York, USA, brindará la charla Fluctuaciones de espín en paramagnetos cuánticos unidimensionales, en el aula Houssay el martes 28/05 a las 16 h. La charla será en inglés. 

El ruido de baja frecuencia en la corriente túnel de espín a través de una interfaz aislante magnético-metal normal ha demostrado contener importante información acerca del espín de las cuasipartículas efectivas que atraviesan la interfaz, el calentamiento de la misma y el ángulo de Hall efectivo [1,2]. Estos trabajos se focalizan en aislantes magnéticos donde el transporte de espín puede ser entendido como el tuneleo cuántico de magnones débilmente interactuantes. Sin embargo, existe una amplia gama de paramagnetos cuánticos donde las fuertes fluctuaciones cuánticas pueden llevar a estados fundamentales exóticos que están adiabáticamente desconectados de sus contrapartes no interactuantes. En estos sistemas las propiedades de la corriente de espín y de sus fluctuaciones han recibido poca atención hasta ahora.

En este trabajo se estudia el ruido en la corriente de espín a través de dos cadenas XXZ antiferromagnéticas débilmente acopladas, un prototipo de paramagneto cuántico con un estado fundamental fuertemente interactuante, y se muestra cómo las correlaciones de líquido de Luttinger dan lugar a evidencias en el ruido que difieren marcadamente del generado por magnones débilmente interactuantes [3]. Se discute también una manera de detectar directamente el ruido acoplando el sistema a una línea de transmisión electromagnética y midiendo el flujo de fotones emitidos [4]. En la segunda parte de la charla, se muestra un estudio teórico de las fluctuaciones de la corriente de espín en equilibrio y el correspondiente ruido de carga generado por el efecto Hall inverso (inverse spin Hall effect o ISHE) en un metal con acoplamiento espín-órbita fuerte, depositado por encima de un sistema “ladder” cuántica de espín S=1/2 que posee un estado fundamental trivial del tipo producto de singletes, pero que alberga estados de borde con espín fraccionario protegidos topológicamente. Nuestros resultados apuntan a la utilidad del ruido en la corriente de espín como una herramienta para detectar de manera concluyente la existencia de transiciones de fase topológicas, y se argumenta sobre la utilidad general de la espectroscopía de ruido de espín mediada por ISHE en la detección de transiciones topológicas en paramagnetos cuánticos [5].

Referencias:

[1] A. Kamra and W. Belzig, Phys. Rev. Lett. 116, 146601 (2016).

[2] M. Matsuo, Y. Ohnuma, T. Kato, and S. Maekawa, Phys. Rev. Lett. 120, 037201 (2018).
[3] J. Aftergood and S. Takei, Phys. Rev. B 97, 014427 (2018).
[4] J. Aftergood, M. Trif, and S. Takei, arXiv:1901.00933.
[5] D. G. Darshan, A. P. Schnyder, and S. Takei, Phys. Rev. B 98, 064401 (2018).