[pt] EFEITOS DE INTERAÇÃO E PERCOLAÇÃO NOS ESTADOS TOPOLÓGICOS DE BORDA

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: ANTONIO FEDERICO ZEGARRA BORRERO
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: eng
• Instituição de defesa: MAXWELL
• Palavras-chave em Português: [pt] ISOLADORES TOPOLOGICOS; [pt] MODELO BHZ; [pt] TORQUE DE SPIN; [pt] MODELO SSH; [pt] TRANSICOES DE FASE TOPOLOGICAS; [pt] ESTADOS DE BORDA TOPOLOGICOS; [en] TOPOLOGICAL INSULATORS; [en] BHZ MODEL; [en] SPIN TORQUE; [en] TOPOLOGICAL PHASE TRANSITIONS; [en] TOPOLOGICAL EDGE STATES
• Link de acesso: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=53340&idi=1; https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=53340&idi=2; http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.53340

[pt] Nesta tese estudamos dois importantes sistemas de Isoladores Topológicos (TIs), onde nos concentramos particularmente no papel das interações e percolação nos estados de borda topológicos. Primeiro, analisamos o papel das interações vizinhas mais próximas em um protótipo de TI unidimensional, o modelo Su-Schrieffer-Heeger (SSH). Com base em um formalismo de função de Green, aplicamos a equação de Dyson em combinação com a aproximação da matriz-T para verificar a correspondência bulk-edge na presença de interações. Os expoentes críticos próximos às transições de fase topológicas são os mesmos do modelo SSH não interagente, indicando que o sistema permanece na mesma classe de universalidade, apesar da presença de interações. O segundo sistema é um TI bidimensional simétrico na inversão de tempo, ou seja, o modelo de Bernevig-Hughes-Zhang (BHZ) em conjunto com um metal ferromagnético com quebra de reversão do tempo (FMM), onde investigamos a percolação do estado Hall de spin quântico do modelo BHZ para o FMM por meio de um modelo de ligações fortes (tight-binding). Demonstramos que dependendo de se o estado de borda do cone de Dirac submerge nas sub-bandas do FMM e da direção da magnetização do FMM, a percolação do estado de borda e seu spin-momentum-locking são afetados de maneiras diferentes. Surpreendentemente, descobrimos que a corrente de spin de borda de equilíbrio no modelo BHZ, naturalmente esperada dos estados de borda de propagação do spin polarizado, está de fato ausente devido ao cancelamento das bandas de valência. No entanto, fluxos laminares de correntes de carga e spin persistente à temperatura ambiente são produzidos perto da interface da junção BHZ / FMM. Usando teoria de resposta linear, investigamos a polarização de spin induzida pela corrente causada pela percolação do estado de borda, que serve como um torque de rotação que é encontrado ser predominantemente field-like. Além disso, a polarização do spin é dramaticamente aumentada perto das impurezas na borda do modelo BHZ.