Low temperature properties of the triangular-lattice antiferromagnet: a bosonic spinon theory

We study the low temperature properties of the triangular-lattice Heisenberg antiferromagnet with a mean field Schwinger spin-1/2 boson scheme that reproduces quantitatively the zero temperature energy spectrum derived previously using series expansions. By analyzing the spin-spin and the boson density-density dynamical structure factors, we identify the unphysical spin excitations that come from the relaxation of the local constraint on bosons. This allows us to reconstruct a free energy based on the physical excitations only, whose predictions for entropy and uniform susceptibility seem to be reliable within the temperature range $0< T <0.3J, which is difficult to access by other methods. The high values of entropy, also found in high temperature expansions studies, can be attributed to the roton-like narrowed dispersion at finite temperatures.Comment: 16 pages, 5 figure

Broken discrete and continuous symmetries in two dimensional spiral antiferromagnets

We study the occurrence of symmetry breakings, at zero and finite temperatures, in the J_1-J_3 antiferromagnetic Heisenberg model on the square lattice using Schwinger boson mean field theory. For spin-1/2 the ground state breaks always the SU(2) symmetry with a continuous quasi-critical transition at J_3/J_1=0.38, from N\'eel to spiral long range order, although local spin fluctuations considerations suggest an intermediate disordered regime around 0.35 < J_3/J_1 < 0.5, in qualitative agreement with recent numerical results. At low temperatures we find a Z_2 broken symmetry region with short range spiral order characterized by an Ising-like nematic order parameter that compares qualitatively well with classical Monte Carlo results. At intermediate temperatures the phase diagram shows regions with collinear short range orders: for J_3/J_11 a novel phase consisting of four decoupled third neighbour sublattices with N\'eel (\pi,\pi) correlations in each one. We conclude that the effect of quantum and thermal fluctuations is to favour collinear correlations even in the strongly frustrated regime.Comment: 17 pages, accepted for publication in Journal of Physics: condensed Matte

Magnons and Excitation Continuum in XXZ triangular antiferromagnetic model: Application to Ba3CoSb2O9Ba_3CoSb_2O_9

We investigate the excitation spectrum of the triangular-lattice antiferromagnetic $XXZ$ model using series expansions and mean field Schwinger bosons approaches. The single-magnon spectrum computed with series expansions exhibits rotonic minima at the middle points of the edges of the Brillouin zone, for all values of the anisotropy parameter in the range $0\leq J^z/J\leq1$. Based on the good agreement with series expansions for the single-magnon spectrum, we compute the full dynamical magnetic structure factor within the mean field Schwinger boson approach to investigate the relevance of the $XXZ$ model for the description of the unusual spectrum found recently in $Ba_3CoSb_2O_9$. In particular, we obtain an extended continuum above the spin wave excitations, which is further enhanced and brought closer to those observed in $Ba_3CoSb_2O_9$ with the addition of a second neighbor exchange interaction approximately 15% of the nearest-neighbor value. Our results support the idea that excitation continuum with substantial spectral-weight are generically present in two-dimensional frustrated spin systems and fractionalization in terms of {\it bosonic} spinons presents an efficient way to describe them.Comment: 8 pages, 4 figure

A test of the bosonic spinon theory for the triangular antiferromagnet spectrum

We compute the dynamical structure factor of the spin-1/2 triangular Heisenberg model using the mean field Schwinger boson theory. We find that a reconstructed dispersion, resulting from a non trivial redistribution of the spectral weight, agrees quite well with the spin excitation spectrum recently found with series expansions. In particular, we recover the strong renormalization with respect to linear spin wave theory along with the appearance of roton-like minima. Furthermore, near the roton-like minima the contribution of the two spinon continuum to the static structure factor is about 40 % of the total weight. By computing the density-density dynamical structure factor, we identify an unphysical weak signal of the spin excitation spectrum with the relaxation of the local constraint of the Schwinger bosons at the mean field level. Based on the accurate description obtained for the static and dynamic ground state properties, we argue that the bosonic spinon theory should be considered seriously as a valid alternative to interpret the physics of the triangular Heisenberg model.Comment: 6 pages, 5 figures, extended version including: a table with ground state energy and magnetization; and the density-density dynamical structure factor. Accepted for publication in Europhysics Letter

Uprighting impacted mandibular second molar using a skeletal anchorage: a case report

The aim of this case report is to present an innovative combined orthodontic-surgical technique to disimpact mandibular second molar (MM2) using an orthodontic miniscrew and an elastic chain. The impact on the Oral health-related quality of life (OHRQoL) was also evaluated. Using the present techinique, it is possible to expose the impacted tooth, insert a self-drilling miniscrew in the retromolar area, and remove the bud of third mandibular molar. At the same time the orthodontic force is applied with the use of an elastomeric chain that connects the head of miniscrew and vestibular and oral buttons bonded on MM2. A close traction is performed for the whole treatment time without the reactivation of the elastic force. The use of skeletal anchorage allowed the disimpaction of impacted MM2 in a short treatment time (about three months) avoiding the typical biomechanical side effects of traditional orthodontic appliance and increasing the effectiveness of the treatment. Further studies are necessary to evaluate the real advantages and disadvantages of this combined orthodontic-surgical approach

Evaluación de la fenomenología termohidráulica de un condensador de aislamiento y su impacto desde el punto de vista de la seguridad nuclear

En el presente trabajo se realizó un análisis de la influencia en el Condensador de Aislamiento de un reactor tipo CAREM que tiene la presencia de gases no condensables en el sistema primario del Reactor. Este análisis se realizó en forma determinística utilizando la metodología clásica que se aplica en este tipo de estudio. En el análisis se utilizó principalmente un modelo aislado del sistema, desarrollado para el código de cálculo tipo best-estimate llamado RELAP. En este análisis se comprobó que la presencia de estos gases puede llegar a afectar considerablemente a la eficiencia del sistema, y por lo tanto se implementó un venteo para limpiar a los mismos. Con la solución propuesta se consiguió que la degradación de la eficiencia del Condensador de Aislamiento, para transferir calor a su pileta, sea despreciable, como así también se logró que la pérdida de inventario que produce se encuentre acotada como para evitar el descubrimiento del núcleo durante un accidente de pérdida de fuente fría sin actuación de los sistemas auxiliares y de control, ni de otros sistemas de seguridad. Por otro lado se realizó un análisis de la confiabilidad del Condensador de Aislamiento desde el punto de vista de la contribución que tiene a la misma los aspectos funcionales de este sistema. O sea, se vio como afecta, a la física que ocurre para que funcione el Condensador de Aislamiento, la presencia de incertezas en diversos parámetros relacionados con el conocimiento, las condiciones de contorno e iniciales de la situación accidental que se toma como caso de estudio, tolerancias de fabricación, efectos del usuario del código de cálculo al modelar el sistema, etc. Para poder realizar este estudio, entre otras tareas, se hizo un modelo integral del reactor con el sistema de seguridad pasivo (Condensador de Aislamiento), el cual tenga la capacidad de ser sensible a los parámetros que se eligieron, para lo cual además fue necesario modificar el código fuente del código de cálculo comercial que se utilizó. El desarrollo del modelo se focalizó principalmente en la zona del reactor denominada Domo, la cual fue modelada mediante una técnica de modelado progresivo, con el fin de entender los efectos de cada una de las modificaciones que se realizaban. Además este proceso sirvió para comprender el fenómeno de autopresurización, el cual es característico de este reactor. También se vio como influye esta zona en el resto de las zonas del reactor, la cuales fueron modeladas por otros integrantes del grupo de trabajó donde se realizó la tesis. El análisis realizado fue del tipo probabilístico, y se basó principalmente en la metodología internacional denominada RMPS, a la cual se le introdujo además una mejora para optimizar la capacidad de predicción de eventos “raros” o infrecuentes. El concepto principal detrás de la metodología consiste en realizar simulaciones del tipo best-estimate variando todos los parámetros a la vez en cada una de las corridas, y según sus distribuciones de probabilidades, donde el número de corridas a realizar está determinado por la confiabilidad y confianza que se desea asegurar. La metodología empleada permite además obtener un ranking de los parámetros con mayor peso en la degradación de la confiabilidad, y de donde se obtuvo que el fouling y el factor en la potencia de decaimiento están entre los tres parámetros con mayor importancia. Se demostró la importancia que tienen los efectos del usuario del código en los resultados que se obtengan, ya que la probabilidad de falla del Condensador de Aislamiento cambiaba dos órdenes de magnitud según el modelo que se utilizaba. Por lo tanto se observó que los efectos del usuario son los que mayor influencia tienen en la estimación de la confiabilidad del Condensador de Aislamiento. Con el modelo más preciso que se desarrolló, se obtuvo que la contribución a la confiabilidad funcional del Condensador de Aislamiento, en un accidente de pérdida de fuente fría (en base de diseño), sea del mismo orden de magnitud que la confiabilidad obtenida por el método clásico de árboles de falla teniendo en cuenta sus partes y componentes