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Nesta quarta-feira dia 12/11/14 às 16:00 h, na sala de seminários 201, teremos o colóquio ministrado pelo prof. Adalberto Fazzio, do IF-USP. Um lanche será servido antes do evento.

 

O título e resumo da apresentação seguem abaixo. Contamos com a presença de todos.

 

Título: O Mundo Plano dos Isolantes Topológicos

 

RESUMO: O modelo e a linguagem para descrever a estrutura eletrônica de materiais foram e, ainda, são baseados na teoria de bandas desenvolvida primeiramente por Felix Bloch, em 1929. Nessa descrição, isolantes são 77 caracterizados por um conjunto de níveis de energia completamente “ocupados” e um conjunto de níveis de energia “vazios” separados por um gap de energia e, de acordo com modelos semiclássicos para o transporte eletrônico, fazem o material eletricamente inerte.

Com a descoberta do efeito Hall quântico (QH) em sistemas eletrônicos de duas dimensões (2D), este fenômeno parecia violar a definição de estado isolante: sistemas com gap de energia exibiam propriedades de transporte não triviais. Esse paradoxo, explicado por Laughlin e, posteriormente, uma descrição mais fundamental através dos conceitos de topologia de Thouless, Kohmoto, Nightingale e den Nijs caracterizaram o fenômeno.

A pesquisa para estados topológicos não triviais da física da matéria condensada tem sido objeto de intenso estudo. Recentemente, uma nova classe de isolantes topológicos tem sido proposta. Esses isolantes topológicos têm um gap isolante no bulk, mas apresentam estados de superfícies protegidos devido à simetria de reversão temporal. Neste colóquio, apresentarei esses novos materiais que somente por causa das interações spin-órbita levam a uma fase da matéria chamada de quantum spin Hall (QSH), topologicamente distinto de outros estados isolantes que conhecemos. Em particular, irei focar em sistemas 3D e rede hexagonais tipo grafeno. Ao final, mostrarei alguns resultados obtidos por nosso grupo de pesquisa através dos cálculos de primeiros princípios baseados na teoria do funcional da densidade.