Trabalho publicado na revista Nano Letters conta com a participação de professores do IF-UFRJ

Em trabalho recém publicado na revista Nano Letters, pesquisadores estudaram as propriedades topológicas da franqueita. O trabalho contou com a participação dos professores Marcos Menezes e Rodrigo Capaz do IF-UFRJ, além de pesquisadores da UFES (incluindo Wendel Paz, antigo pós-doc do grupo e atual professor), UCM (Madrid), UAM (Madrid) e CAS (Rep. Tcheca).

A franqueita é um material natural composto por dois tipos de camadas com composições químicas diferentes e empilhadas de maneira alternada. Em parte, o interesse nesse material se deve à sua estrutura de camadas, que tornam fácil a sua esfoliação em heteroestruturas finas, com potenciais aplicações em dispositivos opto-eletrônicos. Por outro lado, a variação de sua composição química em cada amostra e a complexidade de sua estrutura cristalina tornam uma modelagem teórica deste material um grande desafio.

Neste trabalho, com base em cálculos teóricos de primeiros princípios, os pesquisadores preveem uma transição de fase quântica originada por mudanças estequiométricas em uma das camadas que compõem a estrutura. Para altas concentrações de antimônio nesta camada (figura), o material se comporta como um semicondutor tradicional com uma estrutura de bandas do tipo II. Por outro lado, para altas concentrações de estanho, o material se comporta como um isolante topológico forte. Além disso, caracterizações estruturais de diferentes amostras feitas com base em microscopia eletrônica de transmissão (TEM) revelam que esta transição de fase de fato pode ocorrer na natureza.

O trabalho pode ser lido aqui.

Texto escrito por Marcos Menezes