{"id":4442,"date":"2020-01-30T11:36:45","date_gmt":"2020-01-30T14:36:45","guid":{"rendered":"https:\/\/sbfisica.org.br\/v1\/sbf\/2020\/01\/30\/campo-eletrico-pode-confinar-particulas-neutras-em-materia-condensada\/"},"modified":"2022-08-18T00:20:05","modified_gmt":"2022-08-18T03:20:05","slug":"campo-eletrico-pode-confinar-particulas-neutras-em-materia-condensada","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sbfisica.org.br\/v1\/sbf\/campo-eletrico-pode-confinar-particulas-neutras-em-materia-condensada\/","title":{"rendered":"Campo el\u00e9trico pode confinar part\u00edculas neutras em mat\u00e9ria condensada"},"content":{"rendered":"

\"\"C\u00e1lculos de um trio de f\u00edsicos brasileiros detalham um caso especial com aplica\u00e7\u00f5es pr\u00e1ticas de como part\u00edculas, mesmo eletricamente neutras, podem ser influenciadas significativamente por um campo el\u00e9trico externo, se possu\u00edrem um momento de dipolo magn\u00e9tico, na forma de um spin, por exemplo. A influ\u00eancia acontece por meio do efeito Aharonov-Casher, um efeito puramente qu\u00e2ntico previsto em 1984 e desde ent\u00e3o confirmado em diversos experimentos de f\u00edsica at\u00f4mica e mat\u00e9ria condensada.<\/span><\/p>\n

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Publicado na edi\u00e7\u00e3o de dezembro da revista Brazilian Journal of Physics, o estudo realizado por Rubens Oliveira, da Universidade Federal do Cear\u00e1 (UFC), Valdivino Borges, da Universidade Federal do Piau\u00ed (UFPI) e Marcos Sousa, da Universidade Federal de Campina Grande (UFCG), mostra como usar a equa\u00e7\u00e3o de Dirac, uma equa\u00e7\u00e3o de onda normalmente usada para descrever el\u00e9trons e outras part\u00edculas com velocidades pr\u00f3ximas da luz, para calcular os n\u00edveis de energia de part\u00edculas neutras de spin-1\/2 com uma massa espacialmente vari\u00e1vel em uma superf\u00edcie bidimensional. De acordo com os pesquisadores, o modelo com massa vari\u00e1vel dependente da posi\u00e7\u00e3o tem aplica\u00e7\u00f5es pr\u00e1ticas no estudo das propriedades eletr\u00f4nicas de v\u00e1rias microestruturas em mat\u00e9ria condensada.<\/p>\n

O estudo investigou o caso particular em que as part\u00edculas neutras s\u00e3o afetadas pelo campo el\u00e9trico de um fio eletricamente carregado que atravessa perpendicularmente o plano bidimensional do sistema. Neste caso, mesmo a for\u00e7a eletromagn\u00e9tica sendo completamente nula, as fun\u00e7\u00f5es de onda associadas \u00e0s part\u00edculas ganham uma fase qu\u00e2ntica de natureza topol\u00f3gica, devido a intera\u00e7\u00e3o do momento de dipolo el\u00e9trico com o campo el\u00e9trico externo. Chamada de fase topol\u00f3gica Aharonov-Casher, a fase j\u00e1 foi observada em interferometria de n\u00eautrons, sistemas at\u00f4micos e em matrizes de jun\u00e7\u00e3o-Josephson. No modelo estudado, a massa vari\u00e1vel das part\u00edculas era inversamente proporcional \u00e0 dist\u00e2ncia do ponto em que o fio atravessava a superf\u00edcie.<\/p>\n

As f\u00f3rmulas obtidas mostram como os n\u00edveis de energia relativ\u00edsticos das part\u00edculas neutras dependem da intensidade do efeito Aharonov-Casher induzido pelo campo el\u00e9trico do fio.\u00a0 Al\u00e9m disso, os pesquisadores notaram que o espectro de energia das part\u00edculas neutras no limite n\u00e3o-relativ\u00edstico \u00e9 semelhante ao espectro de energia dos el\u00e9trons de um \u00e1tomo de hidrog\u00eanio, com o par\u00e2metro que determina a varia\u00e7\u00e3o de massa com a posi\u00e7\u00e3o na superf\u00edcie fazendo o papel de “carga el\u00e9trica”.\u00a0 Conclu\u00edram assim que o espectro de energia na aproxima\u00e7\u00e3o n\u00e3o-relativ\u00edstica fornece os valores de energia para os quais as part\u00edculas neutras permanecem confinadas ao redor do fio el\u00e9trico.<\/p>\n

O trabalho foi financiado pela CAPES e pelo CNPq.<\/p>\n

Artigo cient\u00edfico
\n<\/strong>Energy Spectrum of a Dirac Particle with Position-Dependent Mass Under the Influence of the Aharonov-Casher Effect
\n<\/em>R. R. S. Oliveira, V. F. S. Borges e M. F. Sousa
\n<\/span>Brazilian Journal of Physics – Dezembro de 2019, V. 49, 6, p. 801-807<\/a><\/p>\n

Contato para imprensa<\/strong>
\nIgor Zolnerkevic
\nAssessor de comunica\u00e7\u00e3o
\ncomunicacao@sbfisica.org.br<\/a><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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