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Seminário híbrido dos Grupos de Física Teórica e Matéria Condensada Teórica

Título: Monopolos magnéticos em um mundo de baixas energias: frustração e emergência nos gelos de spin naturais e artificiais

Resumo: Monopolos magnéticos vêm fascinando e logrando pesquisadores desde a previsão de Dirac em 1931. Em geral, são quase sempre procurados nas áreas de Física de Altas Energias e de Partículas Elementares. Por enquanto, as tentativas tem nos levado a frustrações. Mas em matéria condensada (baixas energias), frustração ocorre em uma grande variedade de sistemas e surge, quando não é possível satisfazer simultaneamente todos os "pares" de interações presentes. Sob certas condições, frustração pode lavar a formação de estados da matéria do tipo "fluido", os denominados "spin liquid" (líquidos de spin), nos quais os spins constituintes estão altamente correlacionados, mas ainda flutuam fortemente mesmo em temperaturas próximas do zero absoluto. As flutuações dos spins em um líquido de spin demonstram fenômenos coletivos notáveis tais como campos de gauge emergentes e excitações do tipo "partículas fracionárias".  Freqüentemente, o estudo desses fenômenos fica restrito à investigação do limitado grupo de sistemas que existem na Natureza, isto é, que ocorrem naturalmente. Aqui, focalizaremos a atenção nas possibilidades que as novas tecnologias são capazes de fazer. De fato, o poder da nanotecnologia permite a construção de sistemas(modelos) onde a natureza dos elementos e suas interações podem ser manipuladas à vontade e ao nosso desejo. Recentemente, sistemas artificiais frustrados foram fabricados em laboratórios usando nanoilhas alongadas na forma de dipolos magnéticos. Nossa intenção é discutir a possibilidade de "fracionalizar" esses dipolos na forma de "monopolos magnéticos", nos materiais denominados gelos de spin artificiais.

Local: Antiga biblioteca - 1P.