Efeito Hall Quântico de Vale induzido no grafeno

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Destaque em Física, semana de 16 de abril de 2015

destaque-16042015Os estudos do grafeno prosseguem a toda velocidade, na expectativa de que o mapeamento completo de suas propriedades abra caminho para novas e sofisticadas aplicações tecnológicas.

Um grupo de pesquisadores brasileiros acaba de relatar a descoberta de um novo efeito nesse material bidimensional composto apenas por uma folha de carbono com um átomo de espessura. Trata-se do Efeito Hall Quântico de Vale espontâneo, induzido tão somente pela interação entre os elétrons da camada p do carbono nesse material.

No trabalho, a condutividade Hall foi determinada exatamente e coincide com aquela obtida no Efeito Hall Quântico usual, apesar da ausência de qualquer campo magnético aplicado. O efeito vem acompanhado da geração espontânea de um gap no espectro eletrônico, o qual contém uma infinidade de estados "midgap" e deve ser observado a uma temperatura abaixo de 2K.

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Espalhamento Raman em múltiplas camadas

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destaque-09042015Destaque em Física, semana de 09 de abril de 2015

A busca por materiais que possam sustentar o contínuo desenvolvimento e a miniaturização de circuitos e dispositivos continua motivando laboratórios de pesquisa básica. Um trabalho importante nessa direção acaba de ser realizado por um grupo de pesquisadores brasileiros da UFMG.

Eles investigaram um material constituído de camadas monoatômicas, o dissulfeto de molibdênio (MoS2). Este composto já foi identificado como um possível candidato para a fabricação de transistores com uma única camada atômica.

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Calculando o tensor de condutividade em materiais topológicos

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Destaque em Física, semana de 02 de abril de 2015

destaque-02042015Uma das investigações experimentais mais importantes na física da matéria condensada é a que permite compreender como se dá a resposta elétrica a um campo elétrico externo. Em circunstâncias variadas, a condutividade medida pode apresentar padrões que fogem à regra de seguir a direção longitudinal do campo. Ou seja, por vezes a corrente pode avançar de maneira transversal.

Agora, um trio de pesquisadores no Brasil e na Bélgica desenvolveu uma técnica capaz calcular o tensor de condutividade de sólidos para sistemas contendo milhões de átomos, em especial materiais topológicos que bloqueiam corrente numa dada direção.

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Poços quânticos e isolantes topológicos

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Destaque em Física, semana de 26 de março de 2015

destaque-26032015Em 1987 foi prevista teoricamente a possibilidade de se observar estados da matéria condensada com o comportamento peculiar de ser um isolante no volume e se comportar como um bom condutor na superfície. O efeito foi demonstrado 20 anos depois, utilizando o arranjo sugerido no trabalho teórico: uma fina camada de telureto de mercúrio (HgTe) confinada entre camadas de telureto de cádmio (CdTe), como um sanduiche.

Estruturas tipo sanduíche são conhecidas como poços quânticos e o comportamento peculiar de poços finos (inferiores a 8 nm) de HgTe deve-se à formação de estados protegidos por leis de conservação e simetria da física, que garantem o transporte de corrente na superfície do material. A proteção é demonstrada no formalismo por aspectos da topologia da descrição microscópica do sistema, portanto materiais deste tipo são denominados isolantes topológicos.

Estudos experimentais acabam de revelar que poços quânticos de até 14 nm de HgTe praticamente o dobro dos observados até então, podem também se comportar como isolantes topológicos.

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Interações repulsivas em materiais bidimensionais

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Destaque em Física, semana de 19 de março de 2015

destaque-19032015Por mais que as leis físicas mais gerais sejam conhecidas, alguns fenômenos específicos que se manifestam em laboratório demandam a criação de modelos cada vez mais sofisticados para explicá-los.

Um novo trabalho conduzido por um trio de pesquisadores no Rio Grande do Sul e em Santa Catarina avança exatamente num desses fenômenos, ajudando a explicar a ordem de longo alcance em sistemas que apresentam faixas (listras) na fase ordenada. Este tipo de ordenamento é obtido no trabalho a partir de um modelo que incorpora interações repulsivas de longo alcance e interações atrativas de curto alcance. As faixas resultam da competição entre as duas interações e do confinamento do sistema a duas dimensões.

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