First-order magnetic phase transitions in strongly correlated electron systems

Resumo

El objetivo que nos planteamos al inicio de esta tesis era comprender la aparición de separación de fases magnéticas/eléctricas por encima de TC en manganitas d e valencia mixta. Pronto nos dimos cuenta de que este efecto era más relevante en muestras óptimamente dopadas (~1/3 huecos) con una transición de mase magnética de primer orden en TC. Esto fue sorprendente y desafiante a la vez: sorprendente, porque normalmente una gran barrera energética separa los estados de orden y desorden a ambos lados de una transición de fase de primer orden evitando la coexistencia de multifases: desafiante porque una transición de fase de primer orden ferromagnética-paramagnética es un fenómeno poco común relacionado con el acoplamiento entre diferentes grados de libertad, complicando el tratamiento teórico del problema. Con este escenario, decidimos empezar un proyecto para estudiar el origen físico de la transición de fase magnética de primer orden en Manganitas, combinando técnicas de alta presión con dopajes químicos convencionales. Una sabia combinación de estas dos maneras de ejercer presión en la estructura nos permitirá dilucidar el origen microscópico de la transición de fase discontinua, más allá de la comprensión termodinámica del fenómeno. Nosotros estamos también interesados en verificar, cuantitativamente, las predicciones del modelo magnético inhomogéneo (estado vibrónico) y la inevitable influencia del desorden químico. Después de esto, hemos decidido probar nuestros métodos y nuestras hipótesis en otros sistemas que ni están relacionados con las manganitas. Hemos probado en sistemas con momento itinerante, inspirados en la observación de una transición de fase magnética de primer orden en MnSi. En los capítulos de esta tesis se resumen las observaciones y los debates más relevantes para apoyar nuestras conclusiones.