Uma nova estrutura explica transições diretas entre estados ordenados, oferecendo insights sobre materiais quânticos reais
Neste trabalho, os pesquisadores exploram teoricamente como os materiais quânticos podem fazer a transição contínua de um estado ordenado para outro, por exemplo, de uma fase magnética para uma fase com ordem cristalina ou orientacional. Tradicionalmente, pensava-se que tais transições ordem a ordem exigiam fracionamento, onde as partículas se dividiam efetivamente em componentes exóticos. Aqui, a equipe identifica uma nova rota que evita totalmente essa complexidade.
O seu mecanismo baseia-se em dois pontos fixos do grupo de renormalização no sistema, colidindo e aniquilando, o que remodela o fluxo do sistema e take away a fase desordenada routine. Um ponto fixo crítico separado, não afetado por esta colisão, torna-se então o novo ponto crítico quântico que liga as duas fases ordenadas. Isto permite uma transição contínua e contínua sem invocar quasipartículas fracionadas.
Os autores mostram que esse comportamento pode ocorrer em vários sistemas reais ou realistas, incluindo iridatos de pirocloro de terras raras, ímãs quânticos de Kagome, modelos quânticos de impurezas e até mesmo certas versões da cromodinâmica quântica. Uma previsão surpreendente do mecanismo é uma forte assimetria nas escalas de energia nos dois lados da transição, tal como uma temperatura crítica muito mais baixa e um parâmetro de ordem menor onde a ordem emerge da aniquilação de ponto fixo.
Este trabalho revela um tipo de transição de fase quântica anteriormente não reconhecido, expande o cenário além da estrutura regular de Landau-Ginzburg-Wilson, que é a teoria padrão para transições de fase, e oferece novas maneiras de compreender e testar o comportamento de sistemas quânticos complexos.
Quer saber mais sobre esse assunto?
Transições de fase quântica dinâmicas: uma revisão por Markus Heyl (2018)