Novos estados topológicos da matéria sob condições extremas

• Processo: 18/00823-0
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores
• Vigência: 01 de setembro de 2018 - 31 de agosto de 2024
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Ricardo Donizeth dos Reis
• Beneficiário: Ricardo Donizeth dos Reis
• Instituição Sede: Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM). Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (Brasil). Campinas , SP, Brasil
• Auxílios(s) vinculado(s): 23/13652-8 - Medidas de transporte sob altas pressões combinadas com experimentos de Síncrotron para entender o ordenamento CDW em materiais Kagome supercondutores., AV.EXT; 20/01952-9 - o uso de dicroísmo circular magnético de raio X como ferramenta para se investigar fenômenos quânticos, AV.BR; 18/19497-6 - Magneto supercondutor de 11 t com sistema de He3 - EMU concedido no processo Jovem Pesquisador 2018/00823-0, AP.EMU
• Bolsa(s) vinculada(s): 24/06943-9 - Supercondutores topológicos a partir do efeito de proximidade em nanofios de InSb, BE.PQ; 23/13723-2 - Explorando coerência de raios X para investigar o papel desempenhado pelo ordenamento do estado de onda de densidade de carga em supercondutores não convencionais., BP.DD; 23/13650-5 - Estudo da conexão entre ondas de densidade de carga e supercondutividade usando técnicas de luz Síncrotron, BP.PD; + mais bolsas vinculadas 22/16322-6 - Explorando coerência de raios X para investigar o papel desempenhado pelo ordenamento do estado de onda de densidade de carga em supercondutores não convencionais, BP.DD; 21/02314-9 - Entendendo materiais quânticos com topologia não trivial utilizando pressão uniaxial e hidrostática, BP.DR; 20/11399-5 - Controle através de pressão uniaxial da simetria de materiais com topologia não trivial, BP.MS; 19/19706-7 - A transição de onda de densidade de carga no novo metal de transição dicalcogenado dopado com níquel NixZrTe2, BP.IC; 19/23879-4 - Síntese e caracterização dos supercondutores baseados em ferro LnFeAsO1xFx (LN = la, CE), BP.IC; 18/19015-1 - Estados exóticos induzidos por pressão em hexaboretos de terra rara, BP.MS - menos bolsas vinculadas
• Assunto(s): Campo magnético Semimetais Matéria condensada Radiação síncrotron Magneto-resistência Projeto Sirius
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Extreme conditions | high magnetic field | low temperature | Topological Insulators | Weyl semimetals | Synchrotron probes under extreme conditions

Resumo

O projeto aqui descrito visa criar um grupo no Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS) para estudar novos estados topológicos da matéria sob condições extremas. Estes materiais topológicos representam uma nova classe de materiais que combina propriedades físicas exóticas, como magnetorresistências gigantes (GRM), com um grande potencial para novas aplicações, como em chips de memória altamente eficientes. Nosso grupo explorará as novas instalações da nova fonte de luz síncrotron brasileira (SIRIUS), que será a maior e mais complexa infraestrutura científica já construída no Brasil, e trabalhará em forte colaboração com o Max-Planck Institute for Chemical Physics of Solids (MPI-CPfS) de Dresden na Alemanha. Nosso principal objetivo científico será compreender novos estados topológicos da matéria através de investigações experimentais em extremamente baixas temperaturas, sob altos campo magnético e sob altas pressões. Em especial, nosso objetivo é compreender o comportamento estrutural e eletrônico de novos estados da matéria através de estado da arte experimentos envolvendo radiação síncrotron que estarão disponíveis no novo síncrotron brasileiro. Para alcançar os objetivos científicos, propomos estabelecer no SIRIUS novas instrumentações que permitirão a realização de experimentos combinando baixas temperaturas (de até 300 mK), alto campo magnético (de até 12T), alta pressão hidrostática (de até 300 GPa) e também pressão uniaxial (de até 1%). Além disso, esperamos desenvolver condições para realizar os experimentos usando radiação síncrotron em combinação com medidas de transporte em condições extremas. A parceria entre dois laboratórios que ocupam liderança mundial em suas respectivas áreas, como o LNLS e o MPI-CPfS, oferecerá uma oportunidade única para elucidar a correlação entre as propriedades eletrônicas, estruturais e magnéticas de materiais topologicamente protegidos e criará um grupo que realizará pesquisa de ponta em ciência dos materiais, trabalhando sempre na fronteira do conhecimento em Física da matéria condensada. (AU)

Publicações científicas

(10)

(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)

MENDES, JOAQUIM B. S.; VIEIRA, ANDRIELE S.; CUNHA, RAFAEL O.; FERREIRA, SUKARNO O.; DOS REIS, RICARDO D.; SCHMIDT, MARCUS; NICKLAS, MICHAEL; REZENDE, SERGIO M.; AZEVEDO, ANTONIO. Efficient Spin-to-Charge Interconversion in Weyl Semimetal TaP at Room Temperature. ADVANCED MATERIALS INTERFACES, v. 9, n. 36, p. 8-pg., 2022-12-05. (18/00823-0)

DOS REIS, R. D.; ZAVAREH, M. GHORBANI; AJEESH, M. O.; KUTELAK, L. O.; SUKHANOV, A. S.; SINGH, SANJAY; NOKY, J.; SUN, Y.; FISCHER, J. E.; MANNA, K.; et al. Pressure tuning of the anomalous Hall effect in the chiral antiferromagnet Mn3Ge. PHYSICAL REVIEW MATERIALS, v. 4, n. 5, MAY 7 2020. (18/00823-0, 18/19015-1)

SEO, S.; WANG, XIAOYU; THOMAS, S. M.; RAHN, M. C.; CARMO, D.; RONNING, F.; BAUER, E. D.; DOS REIS, R. D.; JANOSCHEK, M.; THOMPSON, J. D.; et al. Nematic State in CeAuSb2. PHYSICAL REVIEW X, v. 10, n. 1, FEB 13 2020. (18/22883-5, 18/00823-0)

DOS REIS, R. D.; VEIGA, L. S., I; FABBRIS, G.; GARCIA, F.; HASKEL, D.; GANDRA, F. C. G.; SOUZA-NETO, N. M.. Pressure-tuning of the electronic and magnetic properties of EuPt2Si2. Journal of Magnetism and Magnetic Materials, v. 560, p. 6-pg., 2022-07-07. (18/00823-0)

PRANDO, GABRIELA AUGUSTA; SEVERIJNEN, MARION E.; BARCELOS, INGRID D.; ZEITLER, ULI; CHRISTIANEN, PETER C. M.; WITHERS, FREDDIE; GOBATO, YARA GALVAO. Revealing Excitonic Complexes in Monolayer WS2 on Talc Dielectric. PHYSICAL REVIEW APPLIED, v. 16, n. 6, DEC 23 2021. (19/23488-5, 18/01808-5, 18/00823-0)

LOMBARDI, GUSTAVO A.; MYDEEN, KAMAL; GUMENIUK, ROMAN; LEITHE-JASPER, ANDREAS; SCHNELLE, WALTER; DOS REIS, RICARDO D.; NICKLAS, MICHAEL. Pressure Tuning of Superconductivity of LaPt4Ge12 and PrPt4Ge12 Single Crystals. MATERIALS, v. 15, n. 8, p. 10-pg., 2022-04-01. (18/00823-0)

AJEESH, M. O.; MATERNE, P.; DOS REIS, R. D.; WEBER, K.; DENGRE, S.; SARKAR, R.; KHASANOV, R.; KRAFT, I.; LEON, A. M.; BI, W.; et al. Interplay of structure and magnetism in LuFe4Ge2 tuned by hydrostatic pressure. PHYSICAL REVIEW B, v. 107, n. 12, p. 9-pg., 2023-03-16. (18/00823-0)

DOS REIS, R. D.; KANEKO, U. F.; FRANCISCO, B. A.; FONSECA, J., JR.; ELEOTERIO, M. A. S.; SOUZA-NETO, N. M.; IOP PUBLISHING. Preliminary Overview of the Extreme Condition Beamline (EMA) at the new Brazilian Synchrotron Source (Sirius). WAKE CONFERENCE 2021, v. 1609, p. 8-pg., 2020-01-01. (18/19497-6, 14/05480-3, 13/22436-5, 18/00823-0)

NUTTING, DARREN; PRANDO, GABRIELA A.; SEVERIJNEN, MARION; BARCELOS, INGRID D.; GUO, SHI; CHRISTIANEN, PETER C. M.; ZEITLER, ULI; GOBATO, YARA GALVAO; WITHERS, FREDDIE. Electrical and optical properties of transition metal dichalcogenides on talc dielectrics. NANOSCALE, v. 13, n. 37, AUG 2021. (19/23488-5, 18/00823-0, 18/01808-5)

DOS REIS, RICARDO D.; CARON, LUANA; SINGH, SANJAY; FELSER, CLAUDIA; NICKLAS, MICHAEL. Direct and Indirect Determination of the Magnetocaloric Effect in the Heusler Compound Ni1.7Pt0.3MnGa. Entropy, v. 23, n. 10, OCT 2021. (18/00823-0)