Materiais quânticos correlacionados

Resumo

O presente projeto é focado em alguns problemas importantes da física de materiais quânticos. Estes são materiais que permitem a exploração de fenômenos quânticos emergentes com potenciais aplicações em futuras tecnologias. Os tipos de sistemas aos quais devotamos nossos esforços são óxidos de metais de transição, sistemas de férmions pesados, supercondutores não convencionais, líquidos de spins quânticos, semicondutores dopados, isolantes topológicos, sistemas Hall quânticos e outros. Pretendemos focar, em particular, em (i) efeitos de correlação eletrônica, (ii) efeitos de desordem, (iii) propriedades topológicas, (iv) aspectos de termodinâmica quântica na escala nano e (v) no desenvolvimento de ferramentas numéricas capazes de lidar com esses problemas desafiadores. Estamos interessados na determinação dos seus diagramas de fases, suas propriedades termodinâmicas e de transporte, suas respostas a protocolos aplicados externamente, tanto nas proximidades quanto longe do equilíbrio termodinâmico, e as condições sob as quais algum comportamento ou característica, desejados possam ser obtidos ou controlados. Esses objetivos envolvem tanto abordagens analíticas baseadas em ferramentas bem estabelecidas (como teoria de perturbação, grupo de renormalização, técnicas de partículas auxiliares e teoria de campo médio) quanto técnicas numéricas no "estado da arte" (como o grupo de renormalização da matriz densidade, métodos de redes de tensores, grupo de renormalização numérico de Wilson, método de Monte Carlo e teoria dinâmica de campo médio) e combinações destas. O grupo envolvido nesse projeto é composto por pesquisadores do Instituto de Física Gleb Wataghin da Universidade Estadual de Campinas e do Instituto de Física da Universidade de São Paulo. (AU)