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Fases topológicas de la materia

Estado Sólido

Materiales bidimensionales 

Gerardo García Naumis del Instituto de Física de la UNAM

En esta plática comenzaremos hablando de la historia y la física detrás del premio Nobel 2016. Para ello haremos un repaso breve de cómo describir y entender las transiciones de fase usuales en la termodinámica. Posteriormente veremos como el trabajo de Kosterlitz-Thoules-Haldane rompe con el paradigma clásico existente antes de los años ochentas, así como su aplicación a fases exóticas de la materia en sistemas como superconductores y aislantes topológicos.

En especial se discutirá el Efecto Hall Cuántico y su espectro fractal, conocido como mariposa de Hofstadter.

materiales bidimensionales
Gerardo García Naumis

La búsqueda de materiales bidimensionales

Estas ideas dieron lugar a la búsqueda de materiales bidimensionales como el grafeno o los dicalcogenuros de metales de transición, los cuales están abriendo un nuevo panorama en lo que respecta a sus propiedades ópticas y electrónicas, incluyendo la aparición de ecuaciones efectivas relativistas en el estado sólido.

Haremos un recuento de cómo los materiales bidimensionales deformados mecánicamente debido a sustratos con otra red cristalina se comportan como si actuaran sobre ellos campos pseudomagnéticos efectivos, dando lugar a efectos análogos al efecto Hall cuántico.

Nuevas fases topológicas

Finalmente hablaremos sobre nuestros trabajos mas recientes los cuales conciernen a nuevas fases topológicas en grafeno inducidas por perturbaciones mecánicas dependientes del tiempo. Estas nuevas fases incluyen la observación de modos de Majorana y arcos de Fermi que unen singularidades en las relaciones de dispersión.

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