Calculando o tensor de condutividade em materiais topológicos

Uma 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.

O trabalho, publicado no periódico "Physical Review Letters" em 19 de março, foi realizado por Jose H. García e Tatiana G. Rappoport, do Instituto de Física da Universidade Federal do Rio de Janeiro, em parceria com Lucian Covaci, da Universidade da Antuérpia, na Bélgica.

"A técnica que descrevemos é muito abrangente e serve para o cálculo das propriedades de transporte em sistemas desordenados à temperatura finita", afirmam os pesquisadores. "Acreditamos que esse método seja útil no estudo de modelos novos com topologias não-triviais, transporte de spin em isolantes topológicos, assim como materiais desordenados sem uma fase topológica."

Entre os materiais que podem se beneficiar da técnica em estudos está o grafeno, composto por uma camada de carbono com apenas um átomo de espessura. Os cientistas destacam que o mesmo método pode ser adaptado para diferentes geometrias e para materiais compostos por múltiplas camadas de composição variada.

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