Interação RKKY em semimetais topológicos (2025)
- Authors:
- Autor USP: ALVES, JOÃO VICTOR FERREIRA - IF
- Unidade: IF
- Sigla do Departamento: FMT
- DOI: 10.11606/T.43.2025.tde-16042025-150430
- Subjects: FÍSICA DA MATÉRIA CONDENSADA; FÍSICA COMPUTACIONAL; FENOMENOS MAGNÉTICOS; PROPRIEDADES DOS SÓLIDOS
- Keywords: MAGNETIC IMPURITIES; IMPUREZAS MAGNÉTICAS; INTERAÇÃO DE TROCA; INTERAÇÃO RKKY; SEMIMETAIS TOPOLÓGICOS; TOPOLOGICAL SEMIMETALS; RKKY INTERACTION; EXCHANGE INTERACTION; COMPUTATIONAL PHYSICS
- Agências de fomento:
- Language: Português
- Abstract: O objetivo deste trabalho é apresentar um estudo metódico de como é possível visualizar interações entre momentos magnéticos localizados, mediadas por estados de semimetais topológicos. Nesta monografia, apresentamos toda a base teórica que acreditamos ser necessária para levar o projeto adiante, onde nossa ideia é estudar a interação indireta entre momentos magnéticos localizados no interior de um semimetal topológico (em particular, semimetal de Weyl e Dirac). Primeiramente, fazemos um estudo detalhado das propriedades que definem esse tipo de material, para obtermos uma descrição teórica adequada. Conectamos uma descrição de um Hamiltoniano mínimo obtido a partir da equação de Dirac com cruzamentos de bandas topológicas em materiais reais. Esse estudo passa por uma descrição precisa de grandezas físicas presentes em férmions de Weyl e seus análogos na matéria condensada. Além disso, definimos precisamente como a topologia e as simetrias afetam esse tipo de estrutura na matéria condensada. Em seguida, fazemos um desvio em direção à teoria de Matéria Condensada mais costumeira. Estudamos a interação de troca em sistemas quânticos e modelos e, a fim de descrevermos a interação RKKY em metais, realizamos uma dedução detalhada e uma evidenciação dos aspectos físicos principais para esse caso. Esse estudo será de extrema importância ao aplicarmos esse tipo de descrição em semimetais topológicos.Estudamos um modelo teórico simples que descreve a interação indireta entre impurezas magnéticas em um nanofio com acoplamento Rashba. Familiarizados com a metodologia, generalizamos o sistema para um Hamiltoniano de Dirac 3D genérico e estudamos detalhadamente os termos de interação, sempre comparando com o caso mais simples. Essa metodologia, baseada no cálculo da correção na energia via teoria de perturbação, apresenta algumas limitações devido à liberdade de calibre das funções de onda. Portanto, fazemos uma mudança para a metodologia baseada em funções de Green. Finalmente, realizamos um profundo estudo analítico e computacional do formalismo das funções de Green e do cálculo da interação RKKY a partir dessas quantidades. Descrevemos passo a passo nossa metodologia e a convergência computacional de nossos resultados, de modo que pudemos calcular diversas componentes para a interação RKKY em diversos modelos de bandas. Esses resultados, então, são discutidos em comparação com resultados presentes na literatura. Além do estudo em semimetais topológicos 3D, também aplicamos nossa metodologia a altermagnetos 2D, o que solidifica nosso desenvolvimento teórico-computacional
- Imprenta:
- Data da defesa: 24.03.2025
- Status:
- Artigo publicado em periódico de acesso aberto (Gold Open Access)
- Versão do Documento:
- Versão publicada (Published version)
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-
ABNT
ALVES, João Victor Ferreira. Interação RKKY em semimetais topológicos. 2025. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2025. Disponível em: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-16042025-150430/. Acesso em: 16 abr. 2026. -
APA
Alves, J. V. F. (2025). Interação RKKY em semimetais topológicos (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-16042025-150430/ -
NLM
Alves JVF. Interação RKKY em semimetais topológicos [Internet]. 2025 ;[citado 2026 abr. 16 ] Available from: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-16042025-150430/ -
Vancouver
Alves JVF. Interação RKKY em semimetais topológicos [Internet]. 2025 ;[citado 2026 abr. 16 ] Available from: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-16042025-150430/
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