Magnetická uspořádání v rozšířeném Kitaevově-Heisenbergově modelu

Bc. Juraj Rusnačko

Diplomová práce

Magnetic ordering in extended Kitaev-Heisenberg model

Anotace:

Silné elektronové korelace ve vícečásticových systémech umožňují výskyt komplexních doposud zřídka probádaných kvantových stavů. Příkladem těchto efektů jsou neobvyklá magnetická uspořádání ve sloučeninách oxidů iridia A2IrO3 (A=Na,Li). Předložená práce má za cíl teoreticky prozkoumat rozšířený Kitaevův-Heisenbergův model, který je kandidátem pro efektivní Hamiltonián, popisující magnetické vlastnosti iridátů A2IrO3. Analýza modelu probíhá jak na klasické, tak na kvantové úrovni s využitím přibližných analytických a exaktních numerických metod. Obdržené výsledky umožňují interpretaci experimentálních dat a lepší pochopení procesů vedoucích k netriviálním vnějším projevům studovaných materiálů.

Abstract:

Strong electron correlations in many-body systems can lead to the emergence of complex, often so far unexplored quantum states of matter. One example of such effects are unusual magnetic orderings in iridium oxide compounds A2IrO3 (A=Na,Li). The main goal of this thesis is to theoretically investigate the extended Kitaev-Heisenberg model - a candidate for the minimal effective Hamiltonian describing the magnetic properties of iridates A2IrO3. The analysis of the model is performed both on the classical and quantum level, utilizing approximate analytical and exact numerical methods. The obtained results offer a possibility to interpret experimental data and provide a better understanding of the underlying processes leading to the non-trivial external manifestations of the studied materials.

Keywords

oxidy přechodových kovů, Na2IrO3, magnetická uspořádání, spinová kapalina, spin-orbitální interakce, Kramersův dublet, Kitaevův-Heisenbergův model, exaktní diagonalizace, Lanczosův algoritmus, spinové korelace, Luttingerova-Tiszova metoda, transition metal oxides, magnetic orderings, spin liquid, spin-orbit interaction, Kramers doublet, Kitaev-Heisenberg model, exact diagonalization, Lanczos algorithm, spin correlations, Luttinger-Tisza method

Jazyk práce: angličtina

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 12. 5. 2016

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 15. 6. 2016
• Vedoucí: Mgr. Jiří Chaloupka, Ph.D.

Masarykova univerzita

Přírodovědecká fakulta

Magisterský studijní program / obor:
Fyzika / Fyzika kondenzovaných látek