Pesquisa
Nossa principal linha de investigação científica envolve o estudo de diversos materiais magnéticos por meio da análise de suas propriedades macroscópicas e locais em uma ampla faixa de temperaturas e campos magnéticos aplicados. Entre as áreas específicas de pesquisa nas quais trabalhamos estão o magnetismo frustrado, a condensação de Bose-Einstein de magnons e o magnetismo em sistemas moleculares, orgânicos e organometálicos.
A frustração magnética é uma área empolgante e diversificada na física da matéria condensada. Sua origem está relacionada à incompatibilidade entre interações magnéticas e a geometria de lattices cristalinas baseadas em triângulos e tetraedros, resultando em novos estados de matéria relacionados a flutuações quânticas e diferentes restrições topológicas. Uma das principais razões para o interesse nesses sistemas é o fato de que a frustração geométrica causa grandes flutuações quânticas de spin em temperaturas extremamente baixas, levando ao surgimento de novos tipos interessantes de estados magnéticos quânticos sem análogos clássicos. Materiais magnéticos geometricamente frustrados têm sido objeto de estudo do Prof. Freitas nos últimos quinze anos. Esses estudos têm sido muito bem-sucedidos, resultando na publicação de artigos altamente impactantes. Dentre eles, destaca-se o artigo sobre "gelo de spin artificial", escolhido para a capa da prestigiosa revista Nature, que teve um impacto significativo no campo (com mais de 500 citações até o momento), marcando um novo paradigma para o estudo da frustração magnética, onde a topologia relacionada à frustração não é mais o resultado fortuito da combinação de elementos em óxidos cristalinos, mas sim o resultado consciente do design da estrutura específica de interesse. Outros trabalhos altamente influentes na área envolvem o estudo da entropia residual em "gelo de spin", resultando em um artigo publicado na revista Nature Physics e outro na revista Physical Review Letters. Na área de sistemas magnéticos orgânicos, um trabalho notável destacou a existência e o controle da ordem magnética em compostos puramente orgânicos dos radicais F4BImNN e BImNN, um artigo publicado no Journal of the American Chemical Society.
