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Quantum field theory in Dirac materials

Processo: 17/50294-1
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de maio de 2018 - 30 de abril de 2020
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Física - Física das Partículas Elementares e Campos
Convênio/Acordo: Universidade de Salamanca
Proposta de Mobilidade: SPRINT - Projetos de pesquisa - Mobilidade
Pesquisador responsável:Dmitry Vasilevich
Beneficiário:Dmitry Vasilevich
Pesq. responsável no exterior: Juan Maria Mateos Guilarte
Instituição no exterior: Universidad de Salamanca (USAL), Espanha
Instituição-sede: Centro de Matemática, Computação e Cognição (CMCC). Universidade Federal do ABC (UFABC). Ministério da Educação (Brasil). Santo André , SP, Brasil
Assunto(s):Teoria quântica de campos  Materiais de Dirac  Efeito Casimir  Efeito Hall quântico  Superfícies de Riemann  Transição de Kosterlitz-Thouless  Teoria de Chern-Simons  Cooperação internacional 

Resumo

Uma boa parte do avanço conquistado em física da matéria condensada nos últimos anos está relacionada aos chamados materiais de Dirac. Nesses materiais, as quasipartículas obedecem à equação de Dirac. Grafeno, isolantes topológicos, e semi-metais de Weyl são os exemplos mais proeminentes dessa classe. A Teoria Quântica de Campos (TQC) é um instrumento natural no estudo de propriedades desses materiais. Nesse projeto nós abordaremos alguns aspectos geométricos da TQC em materiais de Dirac. Em particular, estudaremos a anomalia de paridade para o operador de Dirac na presença de fronteiras e as ações de Chern-Simons induzidas. Aplicaremos TQC ao cálculo da interação de Casimir de nano-fitas de grafeno com materiais anisotrópicos (e.g., grafeno tensionado). Além disso, propomos atacar as sutilezas do Efeito Hall Quântico em materiais que formam superfícies de Riemann de genus 1, usando a teoria da função Theta de Riemann. Nós estudaremos as transições de fase de Kosterlitz-Thouless, que requerem a adição de campos escalares em modelos sigma não-lineares. Defeitos topológicos do tipo kink com cadeias lineares de spins ou vórtices em modelos sigma planares e calibrados, tanto com campos de Maxwell ou de Chern-Simons, desempenham um papel crucial. (AU)

Publicações científicas (9)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
KURKOV, MAXIM; VASSILEVICH, DMITRI. How Many Surface Modes Does One See on the Boundary of a Dirac Material?. Physical Review Letters, v. 124, n. 17 APR 29 2020. Citações Web of Science: 0.
MATEOS GUILARTE, J.; VASSILEVICH, D. Fractional fermion number and Hall conductivity of domain walls. Physics Letters B, v. 797, OCT 10 2019. Citações Web of Science: 0.
FIALKOVSKY, I.; KURKOV, M.; VASSILEVICH, D. Quantum Dirac fermions in a half-space and their interaction with an electromagnetic field. Physical Review D, v. 100, n. 4 AUG 28 2019. Citações Web of Science: 0.
KHUSNUTDINOV, N.; WOODS, L. M. Casimir Effects in 2D Dirac Materials (Scientific Summary). JETP LETTERS, v. 110, n. 3, p. 183-192, AUG 2019. Citações Web of Science: 0.
ALONSO-IZQUIERDO, A.; FRESNEDA, RODRIGO; MATEOS GUILARTE, J.; VASSILEVICH, D. Soliton fermionic number from the heat kernel expansion. EUROPEAN PHYSICAL JOURNAL C, v. 79, n. 6 JUN 20 2019. Citações Web of Science: 1.
KHUSNUTDINOV, N.; EMELIANOVA, N. Low-temperature expansion of the Casimir-Polder free energy for an atom interacting with a conductive plane. International Journal of Modern Physics A, v. 34, n. 2 JAN 20 2019. Citações Web of Science: 1.
VASSILEVICH, DMITRI. Index theorems and domain walls. Journal of High Energy Physics, n. 7 JUL 16 2018. Citações Web of Science: 2.
KHUSNUTDINOV, NAIL; KASHAPOV, RASHID; WOODS, LILIA M. Thermal Casimir and Casimir-Polder interactions in N parallel 2D Dirac materials. 2D MATERIALS, v. 5, n. 3 JUL 2018. Citações Web of Science: 4.
FIALKOVSKY, IGNAT; KHUSNUTDINOV, NAIL; VASSILEVICH, DMITRI. Quest for Casimir repulsion between Chern-Simons surfaces. Physical Review B, v. 97, n. 16 APR 24 2018. Citações Web of Science: 6.

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