Assinaturas topológicas de estados localizados com elétrons de multi-Weyl e grafeno

Determinamos o parâmetro de assimetria Fano (q) ao considerar uma única impureza adsorvida a um semimetal de multi-Weyl. Introduzimos o efeito Fano associado a uma carga topológica, revelando a modulação do perfil Fano pelos arcos de Fermi. O ajuste da carga topológica permite a transição do perfil ressonante (para J=1, semimetal de Weyl) para o perfil antirressonante em semimetais hiper-Weyl (J muito superior a 1). Em casos com proteção topológica (J maior ou igual a 3), o parâmetro de assimetria é determinado pelo grupo de simetria rotacional do semimetal multi-Weyl. Simultaneamente, exploramos estados ligados virtuais na região do gap de Coulomb de um átomo adsorvido em um sistema de grafeno multicamadas com empilhamento ABC. Demonstramos que esses estados virtuais reproduzem um fenômeno semelhante ao colapso atômico da física atômica relativística. Além disso, identificamos um segundo estado virtual com função equivalente a um estado de pósitron, introduzindo assim o conceito de colapso atômico no sistema de grafeno multicamadas ABC.

Abstract (english)

We determine the Fano asymmetry parameter (qJ ) when considering a single adsorbed impurity to a multi-Weyl semimetal. We introduce the Fano effect associated with a topological charge, revealing the modulation of the Fano profile by the Fermi arcs. The tuning of the topological charge allows the transition from the resonant profile (for J = 1, Weyl semimetal) to the antiresonant profile in hyper-Weyl semimetals (J ≫ 1). In cases with topological protection (J ≤ 3), the asymmetry parameter is determined by the rotational symmetry group of the multi-Weyl semimetal. Simultaneously, we explore virtual bound states in the Coulomb gap region of an adatom in a multilayer graphene system with ABC stacking. We demonstrate that these virtual states reproduce a phenomenon similar to the atomic collapse of relativistic atomic physics. Furthermore, we identify a second virtual state with analogous behavior of a positron state, thus introducing the concept of atomic collapse in the ABC multilayer graphene system.

Keywords

Semimetais de multi-Weyl , Efeito fano , Grafeno multicamadas , Colapso atômico , Multi-Weyl semimetals , Fano effect , Multilayer graphene , Atomic collapse

Language

Portuguese

Citation

SILVA, Willian Carvalho da. Assinaturas topológicas de estados localizados com elétrons de multi-Weyl e grafeno. 2024. 91 f. Tese (Doutorado em Ciência dos Materiais) – Faculdade de Engenharia, Universidade Estadual Paulista - Unesp, Ilha Solteira, 2024.