Nós de Weyl e arcos de Fermi em semimetais

fantásticos em Mecânica Quântica, Teoria Quântica de Campos e Mecânica Estatística.Finalmente, muitos agradecimentos ao CNPq, Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico, pelo apoio financeiro que tornou possível esse trabalho.Também agradeço à CAPES, Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior, e à FAPESP, Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo, por outros eventuais apoios financeiros e estruturais. 1 Resumo O objetivo desse trabalho é apresentar um estudo de propriedades básicas de um semimetal de Weyl em 3D e sua dependência com os parâmetros do sistema.Nossa ideia é estudar um Hamiltoniano de um modelo mínimo conhecido [1] em uma formulação no espaço real (através do método tight-binding), que permite o confinamento do sistema e o estudo de arcos de Fermi em superfícies.Primeiramente, fazemos um estudo detalhado das propriedades que dão suporte teórico para a existência desse tipo de material, fazendo a conexão entre uma descrição de um Hamiltoniano mínimo a partir da equação de Dirac e cruzamentos de bandas topológicos em materiais reais.Esse estudo passa por uma descrição precisa de grandezas físicas presentes em férmions de Weyl e seus análogos na matéria condensada, os nós quirais no espaço recíproco.Além disso, definimos precisamente como a topologia e as simetrias afetam esse tipo de estrutura na matéria condensada.À vista destes resultados, desenvolvemos códigos para cálculo das propriedades do modelo.Trata-se de um modelo mais geral para semimetais de Dirac, porém com quebra de simetria de reversão temporal, um ingrediente necessário (essa ou a quebra de simetria de inversão) para a construção de semimetais de Weyl.Com isso, calculamos dispersões de energia e propriedades topológicas, de modo a verificar aspectos básicos esperados nessa classe de material.Também desenvolvemos uma descrição discreta para nosso modelo e, a partir da transformada de Fourier, podemos interpretar como um modelo de interação entre sítios.Finalmente, consideramos efeitos de confinamento no modelo.Utilizamos o pacote KWANT [2], que calcula observáveis físicos a partir de uma formulação em tight-binding de Hamiltonianos.Com isso calculamos propriedades tais como função de onda nas superfícies, condutividade, densidade de estados e condutância.Os resultados mostram bons valores para confinamento na direção z, onde conseguimos visualizar propriedades associadas aos estados se superfície e confirmar o atributo de conexão dos arcos de Fermi.Já para confinamento nas três direções, não conseguimos ver propriedades associadas aos estados se superfície e visualizamos gaps persistentes na condutância e na condutividade do sistema.