Seminário

Moiré materials and the role of quasiperiodicity

Sala 3.2.16, Ciências ULisboa

Por Eduardo V. Castro (Departamento de Física e Astronomia, Faculdade de Ciências, Universidade do Porto, Portugal).

The observation of correlated phenomena and unconventional superconductivity in twisted bilayer graphene (tBLG), a moiré system, is one of the most interesting findings in condensed matter physics in recent years. However, twisted bilayer graphene, even in its pristine form, is extremely peculiar: for most twist angles it lacks translational invariance, having instead a quasiperiodic structure. Quasiperiodicity in 1D is known to strongly impact the electronic properties. However, the role of quasiperiodicity in twisted bilayer graphene and other moiré materials has been mostly ignored so far.

In this talk, we will present recent theoretical efforts towards the understanding of the role played by quasiperiodity in moiré electron systems. We have theoretically demonstrated that quasiperiodicity in tBLG leads to the emergence of narrow band single-particle critical states (delocalized in both real and momentum space) with subbalistic transport properties [1]. Similar critical states can also occur in 1D quasiperiodic models, and we have identified several such models using a recently developed approach based on real space – momentum space dualities [2,3,4,5].

To unveil the interplay between interactions and quasiperiodicity, we resort to a 1D illustrative example to demonstrate that quasiperiodicity can radically change the ground state properties of moiré systems [6]. While narrow bands play a significant role in enhancing interactions both for commensurate and incommensurate structures, only quasiperiodicity concomitant with critical states is able to extend the ordered phase down to an infinitesimal interaction strength. In this regime, the quasiperiodic-enabled state has contributions from infinitely many wave vectors. This quasi-fractal regime cannot be stabilized in the commensurate case even in the presence of a narrow band.  We will also present preliminary results indicating that quasiperiodicity can enhance superconductivity in 1D quasiperiodic models with critical phases [7].

References:
[1] M. Gonçalves, H. Z. Olyaei, B. Amorim, R. Mondaini, P. Ribeiro, and E. V. Castro, 2D Mater. 9 011001 (2022).
[2] M. Gonçalves, B. Amorim, E. V. Castro, and P. Ribeiro, SciPost Phys. 13, 046 (2022).
[3] M. Gonçalves, B. Amorim, E. V. Castro, and P. Ribeiro, Phys. Rev. B 108, L100201 (2023).
[4] M. Gonçalves, B. Amorim, E. V. Castro, and P. Ribeiro, Phys. Rev. Lett. 131, 186303 (2023).
[5] M. Gonçalves, J. H. Pixley, B. Amorim, E. V. Castro, and P. Ribeiro, Phys. Rev. B 109, 014211 (2024).
[6] M. Gonçalves, B. Amorim, F. Riche, E. V. Castro, and P. Ribeiro, arXiv: 2305.03800.
[7] R. Oliveira, M. Gonçalves, P. Ribeiro, E. V. Castro, and B. Amorim, arXiv:2303.17656.

14h00-15h00
CFTC - Centro de Física Teórica e Computacional
Título do evento, acompanhado de representações de espécies animais/vegetais e dos logótipos dos organizadores

A comunidade de Ciências, em conjunto com especialistas de diferentes grupos taxonómicos, inventaria e regista toda a biodiversidade que consiga observar.

Palestra por Bruno Baptista (RedHat).

Mathematical Logic Seminar, por Paulo Guilherme Santos (ISCAL and CMAFcIO).

O MUHNAC celebra o Dia Internacional dos Museus com um programa de atividades gratuitas com o mote da edição de 2024: Museus, Educação e Investigação.

Exposição "Formas & Fórmulas"

Dia 20 de maio, pelas 18h30, na sala 6.2.33 de Ciências (com transmissão online).

Seminário do Centro de Física Teórica e Computacional, por Maxim Efremov (German Aerospace Center - DLR, Institute of Quantum Technologies, Ulm, Germany).

Aula aberta no âmbito da Unidade Curricular de Aprendizagem Profunda, por Hugo Penedones (Inductiva).

Árvore florida

A minha Jornada pela Matemática: Descobertas, Escolhas e Desafios, por Ana Catarina Monteiro - estudante do Mestrado em Matemática (Licenciatura: Matemática).

Logótipos TWIN2PIPSA/União Europeia e título do evento

This workshop is open to all CIÊNCIAS ULisboa community - registration is mandatory.

O workshop contribui para aproximar a Ciência e as Políticas Públicas na construção de políticas informadas por evidências.

Composição com os nomes das Universidades participantes

Candidaturas até 25 de maio (mobilidades no 1.º semestre).

Seminário de Formação Avançada em Jardins, Paisagens e Ambiente, por André Murgia (Università degli Studi di Cagliari).

Seminário Helena Avelar de Astronomia e Astrologia Antiga, por Francisco Malta Romeiras (Universidade de Lisboa).

O objetivo deste workshop é juntar especialistas portugueses e espanhóis em história política, cultural, científica e marítima do século XVI que, num ambiente informal, irão debater a importância deste intercâmbio.

Título do prémio

As candidaturas decorrem até ao dia 31 de maio.

Inscrições até 24 de maio.

Título do programa e logótipos das entidades organizadoras, sobre fotografia do espaço

Candidaturas até 03 de junho.

Criança a segurar num globo terrestre

A conferência é dedicada ao tema "Desafios em Saúde Planetária: Capacitar Comunidades para a Mudança".

Pormenor de linguagem corporal (braços e mãos) de pessoa a dialogar

Ação de formação para docentes e investigadores de Ciências.

Título/data/local do evento, logótipos da Rede MAR/ULisboa e fotografia de zona costeira

Candidaturas até 31 de maio.

Pormenor de duas pessoas a trabalharem em frente a um ecrã de computador

As inscrições para a edição de 2024 decorrem até às 17h do dia 02 de junho de 2024. A formação destina-se a todos os docentes e investigadores da ULisboa.

Feixes luminosos

Envio de propostas até 20 de junho.

Título/data/local do evento e imagem representativa de pessoa a trabalhar num mundo tecnológico

As Jornadas Científicas 2024 da Universidade de Lisboa são dedicadas ao tema “Impacto Atual e Futuro da Inteligência Artificial no Trabalho”.

Título/data/local do evento, sobre a Tabela Periódica

This year's program will cover two plenary sessions hosted by Susete Pinteus and Hugo Miranda, complemented by oral presentations, flash talks, and poster communications. Finally, a round table discussion will take place at the end of our meeting.

Logótipo do prémio

As candidaturas à 11.ª edição decorrem até 28 de junho.

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