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
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Quais são os conceitos-chave para enfrentar os atuais desafios marinhos e costeiros? 

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Um projeto que torna acessível a um público alargado a investigação desenvolvida no Centro Interuniversitário da História da Ciência e da Tecnologia (CIUHCT).

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Feixes luminosos

Envio de propostas até 20 de junho.

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Seminário "Ásia-Europa, 1500-1800", por Ricardo Roque (ICS-ULisboa), Matheus Serva Pereira (ICS-ULisboa) e José Miguel Moura Ferreira (IHC-UNL).

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Um livro composto por um ensaio da historiadora e professora Ana Simões e uma banda desenhada da artista Ana Matilde Sousa, concebido como complemento à exposição E3 - Einstein, Eddington, e o Eclipse.

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TWIN2PIPSA Expert Seminar, por Danny Hatters (The University of Melbourne).

An opportunity to get acquainted with some of the most promising contemporary topics in the exciting interdisciplinary area of scientific culture: the interactions of mathematics and music.

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Minicurso por Heliton Tavares (Universidade Federal do Pará, Brasil).

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

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Ação de formação para docentes e investigadores de Ciências.

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

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Seminário Helena Avelar de Astronomia e Astrologia Antiga, por Stephen Johnston (History of Science Museum, University of Oxford).

Seminário do Laboratório de Instrumentação e Física Experimental de Partículas, por Paschal Coyle (Centre de Physique de Particules de Marseille).

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

Logótipo Moodle

Ação de formação para docentes e investigadores de Ciências.

Vai realizar-se em Lisboa, nos dias 28 e 29 de junho de 2024, o 37.º Encontro do Seminário Nacional de História da Matemática.

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TWIN2PIPSA Expert Seminar, por Isabelle Landrieu (Lille University, Inserm, Institute Pasteur de Lille Research Department U1167).

Logótipo do Verão na ULisboa, sobre um fundo amarelo

Uma oportunidade única de conheceres e experimentares o ritmo e o espírito da vida académica!

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O maior evento anual na área da ciência e da tecnologia em Portugal.

The topics of the conference include (but are not limited to) classical and quantum integrable systems, complex geometry of moduli spaces, automorphic forms and their applications to number theory.

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