Geometrical Frustration in Triangular and Kagome Lattices

Proyecto computacional, pregrado Física. Universidad de los Andes (2025)

Este estudio analiza la frustración magnética en dos sistemas clásicos geométricamente frustrados: las redes triangular y kagome, utilizando simulaciones de Monte Carlo del modelo de Ising. Se calcularon la capacidad calorífica y la entropía como funciones de la temperatura tanto para interacciones ferromagnéticas (FM) como antiferromagnéticas (AFM). Los casos FM exhiben una transición de fase termodinámica clara, mientras que los casos AFM no muestran tal transición, lo que indica que la frustración geométrica suprime el orden de largo alcance.

Se observó una entropía residual finita en los regímenes AFM, con valores estimados de S0=(0.30±0.03) kB para la red triangular y S0=(0.51±0.02) kB para la red kagome. Estos resultados concuerdan con las predicciones teóricas y resaltan la influencia de la geometría de la red en la degeneración del estado fundamental. Los valores de la entropía se obtuvieron mediante integración numérica de la capacidad calorífica utilizando la regla del trapecio.

Los hallazgos proporcionan una base para futuras investigaciones sobre cómo la topología de la red y las restricciones locales de espín afectan la entropía residual en sistemas magnéticos frustrados.


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