Sistemas fortemente correlacionados

Descrição geral:

O objetivo primordial da área de sistemas fortemente correlacionados consiste na investigação de novas fases quânticas que emergem em materiais classificados como fortemente correlacionados, em que o efeito das interações eletrônicas se revela crucial para a descrição desses sistemas. Exemplos desses materiais incluem os supercondutores de altas temperaturas (como, por exemplo, os cupratos e os supercondutores baseados em ferro), os isolantes de Mott, os líquidos de spin quânticos, os semimetais de Luttinger e de Weyl, os sistemas desordenados, entre outros. Uma característica interessante de alguns desses sistemas é a presença, por exemplo, de excitações emergentes fracionalizadas, que estão associadas com o fato de que alguns desses materiais exibem emaranhamento quântico de longo alcance e também um ordenamento topológico. Por essa razão, a investigação das propriedades físicas desses sistemas, que é realizada pelo nosso grupo de pesquisa aqui no Instituto de Física da UFG, envolve desde a aplicação de métodos analíticos de teoria quântica de campos e teoria de muitos corpos até a aplicação de métodos de simulações numéricas a vários modelos fortemente correlacionados fundamentais dessa área.

 

Responsáveis:

  • Prof. Álvaro de Almeida Caparica

  • Prof. Hermann Freire Ferreira Lima e Silva

  • Prof. José Nicodemos Teixeira Rabelo

  • Prof. Ladir Cândido da Silva

  • Prof. Vanuildo Silva de Carvalho

 

Áreas de pesquisa:

1) Fases Topológicas e Líquidos de Spin Quânticos em Materiais com Forte Interação Spin-Órbita: Investigação das propriedades normais e supercondutoras de semimetais topológicos com pontos de Weyl decorrentes da interação entre os graus de liberdade eletrônicos com flutuações quânticas multipolares. Derivação de modelos efetivos para isolantes de Mott com forte interação spin-órbita. Utiliza- ção do método de fermionização de Majorana para a solução exata e aproximada de modelos que descrevem líquidos de spin quânticos e investigação de supercondutores topológicos em redes do tipo Kitaev-Kondo.

2) Simulação de Nanoclusters Atômicos e Materiais em Física da Matéria Condensada: Utilização e aprimoramento de métodos computacionais para abordar questões na física atômica, molecular e matéria condensada, baseados em equações fundamentais de teoria de muitos corpos. O principal método utilizado é o método Monte Carlo Quântico, porém muitos dos problemas abordados requerem a combinação de vários métodos, desde Hartree-Fock até teoria do funcional da densidade. Desenvolvimento de novos métodos e teste da precisão dos cálculos em materiais. Investigação dos efeitos da correlação eletrônica nas propriedades estruturais, eletrônicas e magnéticas de nanoclusters atômicos e materiais em condições extremas. Estudo de defeitos pontuais em vários sólidos quânticos.

3) Teoria de Fases Supercondutoras Não-Convencionais e Líquidos de Não-Fermi em Materiais Quânticos Fortemente Correlacionados: Aplicações do método de matriz memória de Mori-Zwanzig, do formalismo de Kubo, do método de Monte-Carlo quântico, da teoria de Eliashberg e de outros métodos de teoria quân tica de sistemas de muitos corpos a importantes modelos eletrônicos fortemente correlacionados como, p. ex., o modelo de spin-férmion bidimensional, modelos críticos quânticos do tipo nemático, um modelo efetivo para os semimetais de Luttinger, entres outros. Investigação de modelos efetivos relevantes para a descrição das fases líquidos de Não-Fermi (isto é, que não podem ser descritas pela teoria do líquido de Fermi de Landau) dos chamados cupratos supercondutores de alta temperatura e dos materiais supercondutores baseados em ferro.

 

Equipe:

  • Lucas Elias Vieira (Doutorando)

  • Rhayson Almeida de Sousa (Doutorando)

  • Edson Rodrigues de Oliveira (Mestrando)

  • Gustavo Lucas Marques (Mestrando)

  • Erick Gabriel Fernandes Farias (Graduando)

  • Guilherme Candido de Morais (Graduando)

  • Joel Ribeiro Nascimento (Graduando)

  • Olegário Francisco dos Santos Neto (Graduando)

 

Egressos:

  • André Luiz Cardoso da Silva

  • Braulio Alencar Gabriel Brito (Professor na Universidade Federal do Triângulo Mineiro)

  • Carlos Henrique dos Santos Silva

  • César Juan Allarcon

  • Domingo Lopes da Silva Júnior

  • Douglas Xavier Andrade (Professor do Instituto Federal de Goiás)

  • Emanuel Melo Isaac Moreira

  • Francisco Manoel Bezerra e Rocha (Professor na Secretaria Estadual de Educação de Goiás)

  • Guilherme Han Thsan Tai

  • Gustavo Henrique Correia Batista

  • Gustavo Lucas Marques

  • Jefferson Adriany Ribeiro da Cunha (Professor do Instituto de Física da Universidade Federal de Goiás)

  • José Higino Damasceno Júnior (Professor na Universidade Federal de Jataí)

  • Lucas B. Barbosa

  • Matheus Capela

  • Nilton Luís Moreira (Professor na Universidade Federal de Catalão)

  • Pedro Cândido da Silva

  • Rafael Marques Paes Teixeira

  • Rafael Peixoto de Amorim (Professor do Instituto Federal de Goiás, Câmpus Goiânia)

  • Rafael Rodrigues Caetano

  • Ranyere Deyler Trindade

  • Rosana da Silva Rocha

  • Sávio Silva Cantanhede

  • Thiago Milograno de Carvalho (Professor do Instituto Federal Goiano)

  • Vanuildo Silva de Carvalho (Professor do Instituto de Física da Universidade Federal de Goiás)

  • Victor Giovanni Pinna Melo

 

(Atualizada em Junho/2023)

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