Les arrangements de réseau anti-ferromagnétique influencent les transitions de phase – Technoguide

Une nouvelle recherche publiée dans EPJ B révèle que la nature de la frontière à laquelle un antiferromagnet passe à un état de désordre dépend légèrement de la géométrie de sa disposition en réseau.

Les calculs impliquant des champs magnétiques «imaginaires» montrent comment les comportements de transition des antiferromagnétiques sont subtilement façonnés par leurs arrangements de réseau.

Les antiferromagnétiques contiennent des réseaux ordonnés d’atomes et de molécules, dont les moments magnétiques sont toujours pointés dans des directions exactement opposées à celles de leurs voisins.

Ces matériaux sont amenés à passer à d’autres états quantiques de la matière plus désordonnés, ou “ phases ”, par les fluctuations quantiques de leurs atomes et molécules – mais jusqu’à présent, la nature précise de ce processus n’a pas été complètement explorée. Grâce à de nouvelles recherches publiées dans EPJ B, Yoshihiro Nishiyama de l’Université d’Okayama au Japon a découvert que la nature de la frontière à laquelle cette transition se produit dépend de la géométrie de la disposition du réseau d’un antiferromagnet.

La découverte de Nishiyama pourrait permettre aux physiciens d’appliquer des antiferromagnétiques dans une plus grande variété de contextes en physique des matériaux et quantique. Ses calculs concernaient la «fidélité» des matériaux, qui se réfère dans ce cas au degré de chevauchement entre les états fondamentaux de leurs composants de réseau en interaction. En outre, la «susceptibilité» de fidélité décrit le degré auquel ce chevauchement est influencé par un champ magnétique appliqué. Puisque la susceptibilité est déterminée par des fluctuations quantiques, elle peut être exprimée dans le langage de la mécanique statistique – décrivant comment les observations macroscopiques peuvent résulter des influences combinées de nombreuses vibrations microscopiques.

Cela en fait une sonde utile sur la façon dont les transitions de phase antiferromagnétiques sont entraînées par les fluctuations quantiques.

En utilisant des techniques mathématiques avancées, Nishiyama a calculé comment la susceptibilité est affectée par les champs magnétiques «imaginaires» – qui n’influencent pas le monde physique, mais sont cruciaux pour décrire la mécanique statistique des transitions de phase. En appliquant cette technique à un antiferromagnet disposé dans un treillis en nid d’abeille, il a révélé que la transition entre des moments magnétiques ordonnés et anti-alignés, et un état de désordre, se produit à travers une frontière avec une forme différente de celle associée à la même transition dans un treillis carré. En clarifiant comment la disposition géométrique des composants du réseau a une influence subtile sur ce point de transition, les travaux de Nishiyama pourraient faire progresser la compréhension des physiciens de la mécanique statistique des antiferromagnétiques.

Source de l’histoire:

Matériel fourni par Springer. Remarque: le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.

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