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Quantum field theory in Dirac materials

Resumo

Uma boa parte do avanço conquistado em física da matéria condensada nos últimos anos está relacionada aos chamados materiais de Dirac. Nesses materiais, as quasipartículas obedecem à equação de Dirac. Grafeno, isolantes topológicos, e semi-metais de Weyl são os exemplos mais proeminentes dessa classe. A Teoria Quântica de Campos (TQC) é um instrumento natural no estudo de propriedades desses materiais. Nesse projeto nós abordaremos alguns aspectos geométricos da TQC em materiais de Dirac. Em particular, estudaremos a anomalia de paridade para o operador de Dirac na presença de fronteiras e as ações de Chern-Simons induzidas. Aplicaremos TQC ao cálculo da interação de Casimir de nano-fitas de grafeno com materiais anisotrópicos (e.g., grafeno tensionado). Além disso, propomos atacar as sutilezas do Efeito Hall Quântico em materiais que formam superfícies de Riemann de genus 1, usando a teoria da função Theta de Riemann. Nós estudaremos as transições de fase de Kosterlitz-Thouless, que requerem a adição de campos escalares em modelos sigma não-lineares. Defeitos topológicos do tipo kink com cadeias lineares de spins ou vórtices em modelos sigma planares e calibrados, tanto com campos de Maxwell ou de Chern-Simons, desempenham um papel crucial. (AU)

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Publicações científicas (14)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
FIALKOVSKY, IGNAT; KHUSNUTDINOV, NAIL; VASSILEVICH, DMITRI. Quest for Casimir repulsion between Chern-Simons surfaces. Physical Review B, v. 97, n. 16, . (17/50294-1, 16/03319-6)
FIALKOVSKY, I.; KURKOV, M.; VASSILEVICH, D.. Quantum Dirac fermions in a half-space and their interaction with an electromagnetic field. Physical Review D, v. 100, n. 4, . (17/50294-1, 16/03319-6)
MATEOS GUILARTE, J.; VASSILEVICH, D.. Fractional fermion number and Hall conductivity of domain walls. Physics Letters B, v. 797, . (17/50294-1, 16/03319-6)
KHUSNUTDINOV, NAIL; KASHAPOV, RASHID; WOODS, LILIA M.. Thermal Casimir and Casimir-Polder interactions in N parallel 2D Dirac materials. 2D MATERIALS, v. 5, n. 3, . (17/50294-1, 16/03319-6)
ALONSO-IZQUIERDO, A.; FRESNEDA, RODRIGO; MATEOS GUILARTE, J.; VASSILEVICH, D.. Soliton fermionic number from the heat kernel expansion. EUROPEAN PHYSICAL JOURNAL C, v. 79, n. 6, . (17/50294-1, 16/03319-6)
KHUSNUTDINOV, N.; EMELIANOVA, N.. Low-temperature expansion of the Casimir-Polder free energy for an atom interacting with a conductive plane. International Journal of Modern Physics A, v. 34, n. 2, . (17/50294-1, 16/03319-6)
FIALKOVSKY, IGNAT; KHUSNUTDINOV, NAIL; VASSILEVICH, DMITRI. Quest for Casimir repulsion between Chern-Simons surfaces. PHYSICAL REVIEW B, v. 97, n. 16, p. 11-pg., . (17/50294-1, 16/03319-6)
VASSILEVICH, DMITRI. Index theorems and domain walls. Journal of High Energy Physics, v. N/A, n. 7, p. 13-pg., . (17/50294-1, 16/03319-6)
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FIALKOVSKY, I.; KURKOV, M.; VASSILEVICH, D.. Quantum Dirac fermions in a half-space and their interaction with an electromagnetic field. PHYSICAL REVIEW D, v. 100, n. 4, p. 13-pg., . (17/50294-1, 16/03319-6)
KURKOV, MAXIM; VASSILEVICH, DMITRI. How Many Surface Modes Does One See on the Boundary of a Dirac Material?. Physical Review Letters, v. 124, n. 17, . (17/50294-1, 16/03319-6)
KHUSNUTDINOV, N.; WOODS, L. M.. Casimir Effects in 2D Dirac Materials (Scientific Summary). JETP LETTERS, v. 110, n. 3, p. 183-192, . (19/10719-9, 17/50294-1, 16/03319-6)
RODRIGUEZ-LOPEZ, PABLO; POPESCU, ADRIAN; FIALKOVSKY, IGNAT; KHUSNUTDINOV, NAIL; WOODS, LILIA M.. Signatures of complex optical response in Casimir interactions of type I and II Weyl semimetals. COMMUNICATIONS MATERIALS, v. 1, n. 1, . (19/10719-9, 17/50294-1, 16/03319-6)
ALMEIDA, CAIO; ALONSO-IZQUIERDO, ALBERTO; FRESNEDA, RODRIGO; MATEOS GUILARTE, JUAN; VASSILEVICH, DMITRI. Nontopological fractional fermion number in the Jackiw-Rossi model. Physical Review D, v. 103, n. 12, . (16/03319-6, 17/50294-1)

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