Dissertação

Electronic Properties of Single-layered Transition Metal Dichalcogenides EVALUATED

A descoberta, de há uma década, de materiais bidimensionais originou um vasto leque de nova física para explorar e aplicar. Apesar de a estrela desta descoberta ter sido o grafeno, outros materiais o têm acompanhado desde o início da isolação e estudo destes novos sistemas. Uma classe destes materiais são os dicalcogenetos de metais de transição, que partilham característcas com o grafeno tais como uma rede hexagonal e cones de Dirac topologicamente não-triviais. Estes materiais, porém, possuem um hiato e, devido ao elevado número atómico dos metais de transição, demonstram efeitos de acoplamento spin-órbita assinaláveis. O trabalho de investigação apresentado foi um esforço para aprofundar a compreensão da natureza e consequências das interacções electrónicas para a descrição de bandas e da existência de possíveis fases de simetria quebrada. Com essa finalidade, levou-se a cabo o estudo e revisão de um modelo efectivo de três bandas já estabelecido, a partir do qual uma descrição de baixa energia foi obtida. Com esta teoria calculou-se a correcção de auto-energia para o propagador despido, na aproximação de Hartree-Fock. Devido à fraca blindagem num material 2D com hiato, considerou-se uma interacção de Coulomb de longo-alcance. Estimou-se uma renormalização para os sistemas não-dopado bem como dopado de lacunas. Finalmente, usou-se um modelo de Hubbard nesta teoria para prever a possível existência de uma fase polarizada em spin e valley no sistema dopado de lacunas. Mostrou-se que esta fase possui uma resposta de Hall anómala.
materiais 2D, dicalcogenetos de metal de transição, interacções electrónicas, correcção de auto-energia, modelo de Hubbard, física de spin-valley

Novembro 13, 2015, 9:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Nuno Miguel Reis Peres

Universidade do Minho

Professor Catedratico

ORIENTADOR

Eduardo Filipe Vieira de Castro

Departamento de Física (DF)

Professor Auxiliar