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Isolantes topológicos e férmions de Majorana

Resumo

Nesta proposta apresentamos planos de pesquisa envolvendo tópicos de fronteira em matéria condensada ainda incipientes no Brasil: (i) isolantes topológicos e (ii) férmions de Majorana. Tendo em vista nossa recente imersão nestes dois temas (já com publicações), pretendemos agora dar continuidade e expandir nossas linhas de pesquisa nestas áreas. Para tanto deveremos envolver estudantes de pós graduação em nível de doutorado e pesquisadores em estágio de pós-doutorado e colaboradores nacionais e internacionais. Os temas específicos dos subprojetos a serem desenvolvidos pelos membros da nossa equipe (estudantes, posdocs e professores colaboradores) envolvem principalmente 1) a generalização de modelos prévios de isolantes topológicos ("BHZ model") para incluir supercondutividade e possivelmente descrever experimentos recentes reportando a observação de supercondutividade nos estados de borda em isolantes topológicos 2D e 2) a investigação de cadeias supercondutoras com interação spin órbita acopladas a pontos quânticos, como possíveis sistemas modelos para a detecção de modos de Majorana. Há uma gama imensa de ramificações possíveis destes tópicos. Ao longo do desenvolvimento desta proposta deveremos considerar projetos adicionais que poderão também envolver novos alunos e posdocs. Alguns destes projetos adicionais se inserem naturalmente nos temas de pesquisa em nosso grupo no IFSC. Como exemplo menciono a) a investigação detalhada do model k.p para pontos quânticos de isolantes topológicos e o estudo comparativo destes com o modelo "BHZ" com confinamento cilíndrico e b) o estudo teórico-experimental das constantes de acoplamento spin órbita (Rashba e Dresselhaus) em poços quânticos de GaAs via magnetorresitência (weak localization). (AU)

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Publicações científicas (7)
(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)
SCHLIEMANN, JOHN; COSTA, I, JOAO VITOR; WENK, PAUL; EGUES, J. CARLOS. Many-body localization: Transitions in spin models. Physical Review B, v. 103, n. 17 MAY 13 2021. Citações Web of Science: 0.
PATLATIUK, T.; SCHELLER, C. P.; HILL, D.; TSERKOVNYAK, Y.; EGUES, J. C.; BARAK, G.; YACOBY, A.; PFEIFFER, L. N.; WEST, K. W.; ZUMBUEHL, D. M. Edge-State Wave Functions from Momentum-Conserving Tunneling Spectroscopy. Physical Review Letters, v. 125, n. 8 AUG 21 2020. Citações Web of Science: 0.
ZEGARRA, ANTONIO; EGUES, J. CARLOS; CHEN, WEI. Persistent currents and spin torque caused by percolated quantum spin Hall state. Physical Review B, v. 101, n. 22 JUN 29 2020. Citações Web of Science: 0.
FU, JIYONG; PENTEADO, POLIANA H.; CANDIDO, DENIS R.; FERREIRA, G. J.; PIRES, D. P.; BERNARDES, E.; EGUES, J. C. Spin-orbit coupling in wurtzite heterostructures. Physical Review B, v. 101, n. 13 APR 14 2020. Citações Web of Science: 1.
WEIGELE, PIRMIN J.; MARINESCU, D. C.; DETTWILER, FLORIAN; FU, JIYONG; MACK, SHAWN; EGUES, J. CARLOS; AWSCHALOM, DAVID D.; ZUMBUEHL, DOMINIK M. Symmetry breaking of the persistent spin helix in quantum transport. Physical Review B, v. 101, n. 3 JAN 16 2020. Citações Web of Science: 0.
ZEGARRA, ANTONIO; CANDIDO, DENIS R.; EGUES, J. CARLOS; CHEN, WEI. Corroborating the bulk-edge correspondence in weakly interacting one-dimensional topological insulators. Physical Review B, v. 100, n. 7 AUG 7 2019. Citações Web of Science: 0.
MARINESCU, D. C.; WEIGELE, PIRMIN J.; ZUMBUHL, DOMINIK M.; CARLOS EGUES, J. Closed-Form Weak Localization Magnetoconductivity in Quantum Wells with Arbitrary Rashba and Dresselhaus Spin-Orbit Interactions. Physical Review Letters, v. 122, n. 15 APR 18 2019. Citações Web of Science: 0.

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