Banca de DEFESA: IVANA RIBEIRO ARAUJO CARNEIRO DE LUCENA

Uma banca de DEFESA de MESTRADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE: IVANA RIBEIRO ARAUJO CARNEIRO DE LUCENA
DATA: 30/07/2020
HORA: 14:00
LOCAL: REMOTAMENTE (DEVIDO À PANDEMIA)
TÍTULO: Análise diagramática dos grupos universais: teoria do ruído e o sinal da quiralidade
PALAVRAS-CHAVES: Potência do Ruído de Disparo. Quiralidade. Método Diagramático. Grafeno. Pontos Quânticos. Universalidade Shot Noise Power. Chirality. Graphene. Quantum Dots. Universality. Diagram
PÁGINAS: 158
GRANDE ÁREA: Ciências Exatas e da Terra
ÁREA: Física
RESUMO: Investigamos o transporte eletrônico em pontos quânticos caóticos de grafeno, também conhecidos como Bilhares de Dirac (BD). Notadamente, tais dispositivos nanoscópicos carregam intrinsecamente a simetria quiral/subrede originando propriedades relativísticas exóticas e não-triviais no transporte quântico, a exemplo do tunelamento Klein e de modos eletrônicos não-massivos de Dirac. Diversos estudos, no entanto, demonstram dificuldades na observação direta do sinal da simetria universal quiral. Sendo assim, motivados pela pergunta "quais são as evidências da simetria universal quiral no transporte quântico através de nanoestruturas?”, exploramos os principais observáveis de transporte em BD, condutância e potência do ruído de disparo, no regime de universalidade, ou seja, quando independem dos processos específicos de fabricação da nanoestrutura e de seus detalhes microscópicos. Utilizando uma extensão do método diagramático de integração no grupo unitário, que gerou 11.024 diagramas, obtivemos resultados analíticos exatos válidos inclusive nos limites semiclássico e quântico extremo. Em particular, analisando a fórmula obtida para a condutância, percebemos que o termo principal de interferência para a classe universal quiral é idêntico ao correspondente termo para as classes de Wigner-Dyson, semicondutores típicos. Devido à ausência de qualquer indicador da quiralidade na condutância, conjecturamos que esse observável é insensível à existência de subredes intrínsecas por não possuir termos de retroespalhamento coerente. Por outro lado, uma análise do caráter corpuscular do elétron embutido na potência do ruído de disparo nos levou a encontrar um sinal robusto e peculiar para um número arbitrário de canais de espalhamento. O sinal encontrado, gerado pelo termo principal de correção da interferência quântica, é a "impressão digital” da quiralidade que, através das nossas expressões analíticas, pode ser medido para qualquer número de canais abertos. Ademais, os resultados analíticos foram testados e confirmados através de uma simulação numérica baseada no formalismo de Mahaux-Weidenmüller. Nosso trabalho demonstra que tanto o caráter corpuscular quanto o ondulatório contribuem concomitantemente mediante o retroespalhamento coerente para gerar o sinal da quiralidade na física mesoscópica de sistemas abertos fora do equilíbrio. We investigated the electronic transport in chaotic quantum dots of graphene, also known as Dirac Billiards (DB). Notably, such nanoscopic devices intrinsically carry chiral/sublattice symmetry giving rise to exotic and non-trivial relativistic properties in quantum transport, such as Klein tunneling and non-massive electronic Dirac modes. Several studies, however, demonstrate difficulties in directly observing the chiral universal symmetry signal. Thus, motivated by the question "What is the evidence of universal chiral symmetry in quantum transport through nanostructures?”, we explored the main observables of transport in DB, conductance and the shot noise power, in the universality regime, which means that they are independent of specific nanostructure manufacturing processes and their microscopic details. Using an extension of the diagrammatic method of integration over the unitary group, which generated 11.024 diagrams, we obtained exact analytical results valid even in the semi-classical and extreme quantum limits. In particular, analyzing the formula obtained for conductance, we realized that the main quantum interference term for the universal chiral class is identical to the corresponding term for the Wigner-Dyson classes, typical semiconductors. Due to the absence of any indicator of chirality in conductance, we conjecture that this observable is insensitive to the existence of intrinsic sublattice because it does not have backscattering terms. On the other hand, an analysis of the corpuscular character of the electron embedded in the shot noise power led us to find a robust and peculiar signal for an arbitrary number of scattering channels. The signal that was found, generated by the main quantum interference correction term, is the “fingerprint" of chirality which, through our analytical expressions, can be measured for any number of open channels. In addition, the analytical results were tested and confirmed through a numerical simulation based on the Mahaux-Weidenmüller formalism. Our work demonstrate that both the corpuscular and the undulatory character contribute concomitantly through coherent backscattering to generate the chirality signal in mesoscopic physics of open systems out of equilibrium.
MEMBROS DA BANCA:
Externo à Instituição - CAIO HENRIQUE LEWENKOPF
Presidente - 1572287 - JORGE GABRIEL GOMES DE SOUZA RAMOS
Interno - 1550246 - PAULO SERGIO RODRIGUES DA SILVA