Por Margarida Telo da Gama (FCUL).

O Prémio Nobel da Física de 2016 distingue três investigadores britânicos, atualmente nos EU, por descobertas teóricas revolucionárias na Física da Matéria Condensada, em sistemas com duas dimensões espaciais (flatland).

A primeira descoberta, feita há mais de 40 anos, por dois dos laureados (Thouless e Kosterlitz) tem a assinatura da Escola de Birmingham, e refere-se à existência de uma transição de fase ‘proibida’ em duas dimensões. Esta transição, hoje conhecida por transição de Kosterliz e Thouless, ou transição de fases topológica, identifica um novo tipo de ordem (quasi-long range order) que surge nestes materiais a baixas temperaturas. De facto, a ordem de longo-alcance, característica das fases ordenadas, é proibida nestes materiais com parâmetros de ordem bidimensionais. Kosterlitz e Thouless descobriram que um novo tipo de ordem pode surgir nestes materiais, associado à formação de pares de vórtices (defeitos topológicos) que se dissociam a temperaturas mais altas, numa transição de ordem infinita! A transição separa a fase topológica da fase desordenada a altas temperaturas.

Muito mais recentemente, Thouless e Haldane, mostraram que a baixas temperaturas, em sistemas com uma ou duas dimensões, existem várias fases topológicas, muitas das quais estão protegidas por simetria! Algumas destas fases (Thouless) permitiram explicar resultados experimentais já distinguidos com o Prémio Nobel (efeito de Hall quântico) e outras foram observadas muito recentemente, contra a expectativa do seu proponente (Haldane).

Neste colóquio proponho explicar (pelo menos) uma parte do prémio a alunos do primeiro ano dos cursos do DF!

O colóquio será seguido (num futuro próximo) de um seminário mais técnico, acessível a alunos de mestrado (a anunciar).