Descrição efetiva de baixas energias de semicondutores dopados

• Processo: 25/18719-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2026
• Data de Término da vigência: 30 de junho de 2027
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Eric de Castro e Andrade
• Beneficiário: Lucas Gabriel Rabelo
• Supervisor: Vladimir Dobrosavljevic
• Instituição Sede: Instituto de Física (IF). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Florida State University, Estados Unidos
• Vinculado à bolsa: 23/06094-9 - Descrição efetiva de baixas energias para elétrons correlacionados heterogêneos, BP.DR
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: inhomogeneous systems | Metal-insulator transition | Strongly correlated electronic systems

Resumo

Inspirados pela termodinâmica singular observada na transição metal-isolante em semicondutores dopados, como Si:P, estudamos as propriedades de baixa energia de um sistema fortemente correlacionado e heterogêneo. Especificamente, propomos um modelo de rede Kondo desordenada para descrever a banda de impurezas de semicondutores dopados. Em baixa dopagem, a blindagem Kondo é inativa, e este modelo se reduz a um modelo de Heisenberg com uma distribuição larga de acoplamentos de troca magnéticos, capturando a fase singletos aleatórios. Para dopagens maiores, as cargas tornam-se cada vez mais móveis, e entramos na fase metálica à medida que os momentos locais são blindados pelos elétrons de condução. No entanto, esperamos que esta fase metálica apresente um comportamento não trivial. Como alguns sítios dopantes permanecem isolados mesmo dentro do metal, eles ainda formam momentos locais e não contribuem para a contagem da superfície de Fermi, levando a uma fase de líquido de Fermi fracionada e não homogênea. Nosso objetivo é explorar as propriedades físicas dessa nova fase, conectando-a à fase dos singletos aleatórios no isolante e ao comportamento experimental observado em semicondutores dopados.