Novos métodos teóricos para o entendimento e optimização de fases emergentes da matéria em materiais complexos

Resumo

Muitos materiais com estrutura e composição complexas são conhecidos por hospedar fenômenos eletrônicos emergentes intrigantes. Um número ampliado de graus de liberdade e a presença de interações fortes impõem um desafio conceitual para sua descrição. A falta de uma compreensão teórica clara de sua fenomenologia impede a comunidade de projetar novas rotas eficientes para a otimização de propriedades funcionais nesses sistemas. Esta proposta visa construir uma ponte entre a descrições microscópica e fenomenológica da física em materiais complexos, com foco em supercondutividade em sistemas fortemente correlacionados, e explorar os recentes desenvolvimentos experimentais na fabricação de materiais, controle em escalas de tempo ultrarrápidas e também em plataformas de átomos frios, em propor novas formas de melhorar materiais e investigar novas fases da matéria. As abordagens teóricas propostas aqui se baseiam em desenvolvimentos recentes na área da supercondutividade não convencional, e em generalizações de técnicas de N-grande incluindo técnicas novas, tais como supersimetria e extensões simpléticas de grupos de simetria. O desenvolvimento de novas estruturas teóricas para a descrição de sistemas complexos avançará fundamentalmente a nossa compreensão e orientar a engenharia da próxima geração de materiais quânticos para aplicações tecnológicas. (AU)