1/1/2022 - 31/12/2025
Los sistemas fuertemente correlacionados (como superconductores de alta temperatura crítica, sistemas con efecto Hall cuántico o materiales con magnetoresistencia colosal) escapan a las descripciones estándar de la teoría de muchos cuerpos. Se observa la formación de nuevos y exóticos estados de orden (como los que surgen en torno a los puntos críticos cuánticos) en los que la topología juega un rol central. Son de interés el estudio de materiales con propiedades magnéticas no triviales, como redes de vórtices o skyrmiones, o en los que las propiedades magnéticas se interrelacionan con las dieléctricas, dando lugar a la multiferroicidad, o también con las electrónicas, dando lugar a fenómenos como el efecto Hall anómalo. Nuestro proyecto se concentrará en sistemas magnéticamente frustrados en los cuales los acoplamientos magneto-elásticos interconectan el magnetismo con las propiedades dieléctricas. Otro aspecto central son los sistemas que albergan redes de skyrmiones o redes de vórtices, estados topológicos de la materia de gran interés teórico y experimental, que pueden además generar acoplamientos multiferroicos. Una tercera línea se focalizará en el rol de los portadores de carga, ya sea en las interacciones efectivas (tipo RKKY) entre momentos magnéticos y/o momentos dipolares y la interconexión entre inestabilidades ferroeléctricas, antiferromagnéticas, antiferrodistorsivas y superconductoras. Profundizaremos el estudio de los efectos de la interacción entre los grados de libertad magnéticos y elásticos, y nos concentraremos en los estados exóticos que surgen al sintonizar el grado de frustración magnética mediante la aplicación de campos externos, o mediante cambios en la estructura y el dopaje. También nos interesa la influencia de diferentes texturas magnéticas sobre la existencia de estados electrónicos no triviales, que puedan explicar la presencia de efecto Hall anómalo no convencional, como el observado en PdCrO2 .Mantendremos especial interés en los efectos de las interacciones magnéticas sobre las propiedades dieléctricas de los materiales multiferroicos mediadas por la red, así como la interrelación con los portadores de carga y las deformaciones externas.Este proyecto combina el desarrollo teórico de modelos, cálculos analíticos y simulaciones numéricas sofisticadas que permitirán validar los modelos desarrollados y estimar sus parámetros microscópicos.