Investigação de Fenômenos Coletivos e Quânticos em Nanoestruturas

• Processo: 24/22791-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de dezembro de 2025
• Data de Término da vigência: 30 de novembro de 2028
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Julio Antonio Larrea Jimenez
• Beneficiário: Camila Ianhez Pereira dos Santos
• Instituição Sede: Instituto de Física (IF). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 18/08845-3 - Um estudo de estados quânticos topológicos e exóticos sob condições extremas, AP.JP
• Assunto(s): Supercondutividade
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Sistema Fortemente Correlacionados | Sistemas Nanoscópicos | Sistemas Topologicos Quânticos | Supercondutividade | termoletricidade | transições de fase quântica | Sistemas fortelemente correlatos, sistemas nanoscopicos, sistema topologicos quanticos, materiais quanticos funcionais

Resumo

Este projeto de pós-doutorado se concentra no desenvolvimento de novas metodologiaspara a síntese e caracterização de sistemas de elétrons fortemente correlacionados (SCES)em escalas que variam do mesoscópico ao nanoscópico. A investigação de suas propriedadesfísicas será conduzida utilizando métodos experimentais de sonda local e de bulk, com oobjetivo de realizar novas classes de materiais quânticos que apresentem fases topológicase quânticas correlacionadas, as quais são necessárias para aplicações sustentáveis em armazenamentoe transporte de energia.Os principais compostos intermetálicos para este projeto são FeSexTe1¿x, SnSexTe1¿xe nanotubos à base de carbono, que estão na vanguarda de materiais SCES. Prevê-se queesses materiais hospedem uma rica variedade de fenômenos físicos interessantes, que serãodesvendados experimentalmente: fenômenos quânticos coletivos próximos a uma transiçãode fase quântica, anisotropia magnética/eletrônica local, correlação de elétrons e spin comestados quânticos emaranhados putativos, além de fônons anisotrópicos e estados topológicosquânticos. Estudos complementares em filmes finos de ZnO dopados com Eu serãorealizados para compreender como defeitos intrínsecos influenciam a estrutura eletrônica debandas e podem contribuir para o surgimento de fenômenos correlacionados ou topológicos.Essa linha de pesquisa oferece uma rota alternativa para identificar plataformas à base deóxidos que permitam expandir as funcionalidades dos materiais.Propomos também o desenvolvimento de métodos experimentais de última geração paramedir propriedades físicas em sistema nanoscópicos (ligas de nanopartículas, filmes finos enanotubos), que serão instalados no novo Laboratório de Matéria Quântica em CondiçõesExtremas (LQMEC) sob a coordenacao do Prof. Larrea, supervisor desta proposta. Alémdisso, planejamos utilizar métodos de sonda local disponíveis em nossos laboratórios internos(como a espectroscopia Mössbauer) e externos (laboratórios multiusuários), parafornecer evidências experimentais robustas de novos materiais com propriedades físicas únicas,como termoeletricidade eficiente, supercondutividade topológica e não convencional,fenômenos de transporte sem dissipação em sistemas mesoscópicos e muito mais.Além dos objetivos científicos, espera-se que os resultados deste projeto de pós-doutoradotambém contribuam para a realização de novos experimentos sob alta pressão e temperaturascriogênicas e campos magnéticos, que estão sendo instalados no Laboratório LQMEChospedado no Instituto de Física da Universidade de São Paulo (IFUSP), e que recebe apoiode auxilio Jovem Pesquisador (JP) FAPESP (processo 2018/08845-3) e SPRINT FAPESP(2022/14202-3). (AU)