Do Lógico ao Abstrato: A Ciência no Cotidiano
23 a 28 de outubro de 2017
Trabalho 7894
| ISSN | 2237-9045 |
|---|---|
| Instituição | Universidade Federal de Viçosa |
| Nível | Graduação |
| Modalidade | Pesquisa |
| Área de conhecimento | Ciências Exatas e Tecnológicas |
| Área temática | Física |
| Setor | Departamento de Física |
| Bolsa | FAPEMIG |
| Conclusão de bolsa | Sim |
| Apoio financeiro | FAPEMIG |
| Primeiro autor | Edrey Cardoso de Araujo |
| Orientador | JAKSON MIRANDA FONSECA |
| Título | Excitações topológicas na matéria condensada |
| Resumo | O efeito Hall quântico (EHQ), introduziu uma forma diferente de classificar estados da matéria. Até a sua descoberta as transições de fase eram descritas através de quebra de simetria espontânea entre os estados, esse efeito acontece em circunstancias extremas, em comparação com a versão clássica do fenômeno, um campo magnético intenso, de aproximadamente 100 kilogauss e temperaturas próximas de 0 K. Uma consequência dessas condições no sistema, é a realização de uma condutividade Hall σxy quantizada. A presença de um campo magnético externo no sistema produz uma quebra de simetria de reversão temporal, que é responsável pela quiralidade da corrente na borda. O transporte de cargas é sem dissipação e os estados de borda são robustos e para esse sistema está associada uma certa ordem topológica, e é sob este paradigma que a transição de fase é estudada. Haldane propôs um modelo para o grafeno com um campo magnético periódico, com o objetivo de produzir um material que apresenta ordem topológica, porém preserva simetria de reversão temporal. O efeito spin Hall quântico foi previsto existir no grafeno, porém o acoplamento spin-órbita é fundamental para o fenômeno e acontece que o spin-órbita do grafeno é fraco. Em 2007 esses estados foram observados em materiais mais pesados, poços quânticos de Cádmio Mercúrio Telureto (HgCdTe). Esses estados também são conhecidos como isolantes topológicos bidimensionais, eles apresentam nas bordas uma corrente para spin up em um sentido e corrente de spin down em outro sentido, cada uma com condutividade σxy=e2/h. Logo após essas descobertas os primeiros experimentos com isolantes topológicos tridimensionais foram realizados com o antimônio de bismuto (Bi1-x Sbx). O bismuto puro e o antimônio puro tem uma estrutura de bandas invertida de modo que, quando a porção de antimônio é de x≈0,04 a banda de condução toca a banda de valência e na borda temos uma superfície condutora, outros materiais também apresentam esses estados como o Bi2Se3, Bi2Te3 e o Sb2Te3. Uma possível aplicação dos isolantes topológicos em tecnologia é a produção de um ambiente que suporta férmions de majorana. Os férmions de majorana, são partículas fermionicas sem carga, que são suas próprias antipartículas, elas podem ser úteis na construção de uma computação quântica. Os autores agradecem a Fapemig, ao CNPq e a FUNARBE pelo apoio financeiro. |
| Palavras-chave | isolantes, topológicos, majorana |
| Forma de apresentação..... | Painel |