{"id":{"repo_id":"brazil-uff","oai_identifier":"oai:app.uff.br:1/41249"},"canonical_url":"https://search.dev.ndltd.org/etd/brazil-uff/oai:app.uff.br:1/41249","repository":{"repo_id":"brazil-uff","name":"Brazil UFF","base_url":"https://app.uff.br/oai/request"},"display":{"title":"Quantum transport properties of charge, spin and orbital angular momentum in two-dimensional materials","abstract":"Nesta tese exploramos propriedades de transporte de spin e de momento angular orbital em sistemas bidimensionais multi-orbitais. Examinamos duas classes distintas de materiais: sistemas de banda p, representados pelo recém sintetizado bismutheno/SiC (juntamente com seus análogos do grupo-VA) e os dicalcogenatos de metais de transição (TMDs) na fase 1H, como MoS2 e WSe2. Realizamos cálculos de transporte quântico em larga escala nesses materiais bidimensionais (2D) com o intuito de investigar as características de suas condutividades Hall de spin e de momento angular orbital. Para os sistemas de banda p, discutimos como a desordem, a quebra de simetria de sub-rede e o acoplamento spin-órbita de Bychkov-Rashba afetam seus estados de spin-Hall quântico. Mostramos explicitamente que essa classe de sistemas pode ser conduzida para uma fase isolante topológica de Anderson na presença de desordem suficientemente forte. Realizamos cálculos da condutividade Hall orbital para diferentes fases topológicas desses materiais e descobrimos que ela pode ser muito maior que a de spin. Curiosamente, descobrimos fasses isolantes não topológicas que exibem o efeito Hall orbital (OHE) na ausência de efeito Hall de spin (SHE). Também demonstramos que o OHE nos sistemas de bandas p e nos TMD está associado à presença de texturas orbitais exóticas no espaço recíproco, causadas por uma interação do tipo Dresselhaus que surge de uma combinação das características orbitais e da simetria da rede. Mostramos que as monocamadas de TMDs na fase H são isolantes Hall orbital. Eles apresentam platôs de condutividade Hall orbital relativamente grandes em seus gaps semicondutores de energia, onde a condutividade Hall de spin é nula. O efeito Hall orbital nas monocamadas de TMDs ocorre mesmo na ausência de acoplamento spin-órbita. O uso de correntes de momento angular orbital para transportar e processar informações em materiais 2D multi-orbitais certamente amplia as possibilidades de desenvolvimento de novos dispositivos spin-orbitrônicos.","abstract_html":"Nesta tese exploramos propriedades de transporte de spin e de momento angular orbital em sistemas bidimensionais multi-orbitais. Examinamos duas classes distintas de materiais: sistemas de banda p, representados pelo recém sintetizado bismutheno/SiC (juntamente com seus análogos do grupo-VA) e os dicalcogenatos de metais de transição (TMDs) na fase 1H, como MoS2 e WSe2. Realizamos cálculos de transporte quântico em larga escala nesses materiais bidimensionais (2D) com o intuito de investigar as características de suas condutividades Hall de spin e de momento angular orbital. Para os sistemas de banda p, discutimos como a desordem, a quebra de simetria de sub-rede e o acoplamento spin-órbita de Bychkov-Rashba afetam seus estados de spin-Hall quântico. Mostramos explicitamente que essa classe de sistemas pode ser conduzida para uma fase isolante topológica de Anderson na presença de desordem suficientemente forte. Realizamos cálculos da condutividade Hall orbital para diferentes fases topológicas desses materiais e descobrimos que ela pode ser muito maior que a de spin. Curiosamente, descobrimos fasses isolantes não topológicas que exibem o efeito Hall orbital (OHE) na ausência de efeito Hall de spin (SHE). 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