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dc.contributor.author
Guruciaga, Pamela Carolina
dc.contributor.author
Pili, Lucas
dc.contributor.author
Boyeras, Santiago
dc.contributor.author
Slobinsky, Demian Gustavo
dc.contributor.author
Grigera, Santiago Andrés
dc.contributor.author
Borzi, Rodolfo Alberto
dc.date.available
2022-10-18T01:56:45Z
dc.date.issued
2020-10
dc.identifier.citation
Guruciaga, Pamela Carolina; Pili, Lucas; Boyeras, Santiago; Slobinsky, Demian Gustavo; Grigera, Santiago Andrés; et al.; Anomalous out-of-equilibrium dynamics in the spin-ice material Dy2Ti2O7under moderate magnetic fields; IOP Publishing; Journal of Physics: Condensed Matter; 32; 42; 10-2020; 425804-425814
dc.identifier.issn
0953-8984
dc.identifier.uri
http://hdl.handle.net/11336/173645
dc.description.abstract
We study experimentally and numerically the dynamics of the spin ice material Dy2Ti2O7 in the low temperature (T) and moderate magnetic field ( B ) regime (T ∈ [0.1, 1.7] K, B ∈ [0, 0.3] T). Our objective is to understand the main physics shaping the out-of-equilibrium magnetisation vs temperature curves in two different regimes. Very far from equilibrium, turning on the magnetic field after having cooled the system in zero field (ZFC) can increase the concentration of magnetic monopoles (localised thermal excitations present in these systems); this accelerates the dynamics. Similarly to electrolytes, this occurs through dissociation of bound monopole pairs. However, for spin ices the polarisation of the vacuum out of which the monopole pairs are created is a key factor shaping the magnetisation curves, with no analog. We observe a threshold field near 0.2 T for this fast dynamics to take place, linked to the maximum magnetic force between the attracting pairs. Surprisingly, within a regime of low temperatures and moderate fields, an extended Ohm's law can be used to describe the ZFC magnetisation curve obtained with the dipolar spin-ice model. However, in real samples the acceleration of the dynamics appears even sharper than in simulations, possibly due to the presence of avalanches. On the other hand, the effect of the field nearer equilibrium can be just the opposite to that at very low temperatures. Single crystals, as noted before for powders, abandon equilibrium at a blocking temperature T B which increases with field. Curiously, this behaviour is present in numerical simulations even within the nearest-neighbours interactions model. Simulations and experiments show that the increasing trend in T B is stronger for B ‖[100]. This suggests that the field plays a part in the dynamical arrest through monopole suppression, which is quite manifest for this field orientation.
dc.format
application/pdf
dc.language.iso
eng
dc.publisher
IOP Publishing
dc.rights
info:eu-repo/semantics/restrictedAccess
dc.rights.uri
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
dc.subject
BLOCKING TEMPERATURE
dc.subject
DYNAMICAL FREEZING
dc.subject
LOW TEMPERATURE
dc.subject
MAGNETIC MONOPOLES
dc.subject
SPIN ICE
dc.subject
SPIN-ICE DYNAMICS
dc.subject.classification
Física de los Materiales Condensados
dc.subject.classification
Ciencias Físicas
dc.subject.classification
CIENCIAS NATURALES Y EXACTAS
dc.title
Anomalous out-of-equilibrium dynamics in the spin-ice material Dy2Ti2O7under moderate magnetic fields
dc.type
info:eu-repo/semantics/article
dc.type
info:ar-repo/semantics/artículo
dc.type
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.date.updated
2021-09-06T17:43:36Z
dc.journal.volume
32
dc.journal.number
42
dc.journal.pagination
425804-425814
dc.journal.pais
Reino Unido
dc.journal.ciudad
Londres
dc.description.fil
Fil: Guruciaga, Pamela Carolina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia de Física (Centro Atómico Bariloche); Argentina
dc.description.fil
Fil: Pili, Lucas. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Física de Líquidos y Sistemas Biológicos. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Física de Líquidos y Sistemas Biológicos; Argentina
dc.description.fil
Fil: Boyeras, Santiago. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Física de Líquidos y Sistemas Biológicos. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Física de Líquidos y Sistemas Biológicos; Argentina. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Buenos Aires. Unidad de Investigación y Desarrollo de las Ingenierías; Argentina
dc.description.fil
Fil: Slobinsky, Demian Gustavo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Física de Líquidos y Sistemas Biológicos. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Física de Líquidos y Sistemas Biológicos; Argentina. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional La Plata. Departamento de Ingeniería Mecánica; Argentina
dc.description.fil
Fil: Grigera, Santiago Andrés. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Física de Líquidos y Sistemas Biológicos. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Física de Líquidos y Sistemas Biológicos; Argentina
dc.description.fil
Fil: Borzi, Rodolfo Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Física de Líquidos y Sistemas Biológicos. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Física de Líquidos y Sistemas Biológicos; Argentina
dc.journal.title
Journal of Physics: Condensed Matter
dc.relation.alternativeid
info:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-648X/aba153
dc.relation.alternativeid
info:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/https://doi.org/10.1088/1361-648X/aba153
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