Un modelo de dos fluidos cuánticos para los estados excitados de baja energía de los sistemas con entidades que imitan los monopolos magnéticos
Autores: López-Aguilar, Fernando M.; López-Bara, Fernando I.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Un modelo de dos fluidos cuánticos para los estados excitados de baja energía de los sistemas con entidades que imitan los monopolos magnéticos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Excitación
Cargas magnéticas
Materiales de hielo de espín
Dipolos
Estado de plasma
Transiciones de fase
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
Los estados de excitación de baja energía en estructuras magnéticas frustradas pueden generar cuasipartículas que se comportan como si fueran cargas magnéticas. Estos estados excitados producen, en los materiales llamados hielo de espín, dos picos diferentes de calor específico a temperaturas inferiores a 1.5 K. En este artículo, consideramos que la primera estructura es causada por la formación de un fluido de dipolos magnéticos configurados por el modelo de mancuerna con una naturaleza bosónica en consonancia con lo descrito por Witten para mesones. La segunda estructura, más amplia que la primera, corresponde a un estado de plasma que proviene de la ruptura de un gran número de dipolos, lo que provoca la aparición de cargas magnéticas libres, que constituyen un fluido magnético plasma frío. En este artículo, determinamos funciones analíticas termodinámicas: el termopotencial y la energía interna y sus respectivas magnitudes físicas derivadas: entropía y calor específico magnético. Obtenemos resultados en buena concordancia con los datos experimentales, lo que nos permite explicar las transiciones de fase ocurridas en estos materiales de hielo de espín a temperaturas muy bajas.
Descripción
Los estados de excitación de baja energía en estructuras magnéticas frustradas pueden generar cuasipartículas que se comportan como si fueran cargas magnéticas. Estos estados excitados producen, en los materiales llamados hielo de espín, dos picos diferentes de calor específico a temperaturas inferiores a 1.5 K. En este artículo, consideramos que la primera estructura es causada por la formación de un fluido de dipolos magnéticos configurados por el modelo de mancuerna con una naturaleza bosónica en consonancia con lo descrito por Witten para mesones. La segunda estructura, más amplia que la primera, corresponde a un estado de plasma que proviene de la ruptura de un gran número de dipolos, lo que provoca la aparición de cargas magnéticas libres, que constituyen un fluido magnético plasma frío. En este artículo, determinamos funciones analíticas termodinámicas: el termopotencial y la energía interna y sus respectivas magnitudes físicas derivadas: entropía y calor específico magnético. Obtenemos resultados en buena concordancia con los datos experimentales, lo que nos permite explicar las transiciones de fase ocurridas en estos materiales de hielo de espín a temperaturas muy bajas.