Colapso atômico em impurezas no grafeno multicamada - Freitas, Antonio Marcos Dias (2024)
Propusemos que o multi-grafeno de empilhamento do tipo ABC produz estados ligados virtuais situados dentro do gap isolante de Coulomb de uma impureza do tipo Anderson. Surpreendentemente, um estado virtual constitui o análogo do fenômeno do colapso atômico proposto na Física Atômica Relativística, enquanto que o segundo emerge decorrente da simetria partícula-buraco, análogo a um estado de pósitron. Assim, introduzimos o efeito do colapso atômico, que ocorre devido a uma banda chata sem dispersão e uma densidade de estados divergente |ε-ε_F |^(2/J-1) na energia de Fermi εF para J ≥ 3, onde Jπ é a fase de Berry. Concluímos esse cenário com base na transformação de Kramers-Kronig do alargamento de quasipartícula, de onde observamos que a citada singularidade de van Hove induz estados ligados virtuais. Contraintuitivamente, perto da singularidade, encontramos esses estados acima e abaixo da energia de Fermi correlacionados com a existência das bordas inferior e superior do gap isolante de Coulomb, respectivamente. À medida que tal comportamento surge sem torção, o sistema é conhecido como não de moiré e o fenômeno emerge também assistido pelas correlações de Coulomb da impureza. Assim, apontamos que o multi-grafeno é um sistema adequado para emular fenômenos relativísticos bem estabelecidos.