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
Logótipo do evento

No dia 04 de abril, pelas 14h30, será gravado um episódio em direto do podcast "A Escala do Clima" de Filipe Duarte Santos (Professor Jubilado de CIÊNCIAS).

Fotografia de coleção de insetos

The course includes several case studies of insect adaptation, and the most recent overview on insect evodevo, plasticity, ecophysiological responses and conservation under global change.

Fotografia de aluna

Uma iniciativa aberta a toda a comunidade académica da ULisboa.

A iniciativa, promovida pela Rede Campus Sustentável (da qual CIÊNCIAS faz parte), é direcionada para o incentivo à colaboração entre as pessoas que pertencem a estruturas existentes ou em fase de constituição.

Título/data/local do evento e fotografia aérea de vias urbanas

Conferência da redeMOV, por Gabriel Costa Valença.

Logótipo CIE

A leading venue for presenting and discussing the latest research, industrial practice and innovations in dependable and secure computing.

Seminário do Centro de Física Teórica e Computacional, por João Neves (CFTC).

Edição anterior da Jobshop Ciências

O maior evento de empregabilidade de CIÊNCIAS, a decorrer nos dias 08 e 09 de abril.

RSS Meetup, por Rodrigo Bruno (IST, ULisboa).

Título do evento

A collaborative initiative supported by five Portuguese research centers, aimed at strengthening and connecting the geometry research community in Portugal.

Equipa da Raiz Vertical Farms

Uma Experiência Única sobre Agricultura Urbana e Energia Renovável.

Título/data/local do evento e fotografia da cidade de Lisboa

The conference aims to bring together students and young researchers working in Mathematics, Statistics, and Applications with a view to fostering discussions and collaborations amongst participants.

Seminário do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, por Amidou Sorgho (Instituto de Astrofísica de Andalucía - IAA-CSIC, Spain).

Título/data/local do evento e representação de ser humano

Workshop de Medicina Nuclear, organizado pelo Instituto de Biofísica e Engenharia Biomédica.

Título "Para um ensino humanista das ciências" e logótipos das entidades organizadoras

O evento tem como tema principal "Para um ensino humanista das ciências" e conta com a participação de vários professores de CIÊNCIAS.

Microplásticos em suspensão no oceano

O curso tem como objetivo dar formação sobre a problemática da contaminação por detritos de plástico dos nossos ecossistemas, bem como alertar para os potenciais efeitos deletérios nos organismos - candidaturas até 22 de março.

Banner do Dia de Ciências 2025

A 29 de abril assinalamos o 114.º aniversário de CIÊNCIAS.

Junte-se a nós no Grande Auditório de CIÊNCIAS para uma tarde de celebração que reúne toda a comunidade da Faculdade.

Fotografia de fábrica a emitir poluição para a atmosfera

The course aims at enabling the participants to use different methods to measure the impacts of pollutants on ecosystems.

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O curso oferece uma base sólida sobre os fundamentos e práticas essenciais para proteger sistemas e dados num mundo cada vez mais digital - candidaturas até 13 de abril.

Banner Dia Aberto de CIÊNCIAS 2025.

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Um concurso de programação dirigido aos alunos do ensino secundário (11.º e 12.º anos), que visa promover a prática e o gosto pela programação.

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Curso acreditado pelo CCPFC para efeitos de progressão na carreira dos professores na dimensão cientifico-pedagógica dos grupos 230, 420, 510, 520 e 560, com candidaturas até 30 de abril.

Título/data/local do evento, logótipos das entidades organizadoras e fotografia de peixe

The event aims to facilitate the exchange of information and knowledge among professionals to advance the understanding, collaboration and capabilities of aquaculture to respond to the impact of climate change in a rapidly changing global environment.

Uma oportunidade única para interagir com a comunidade global de computação científica, com inscrições (preço reduzido) até 02 de maio.

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