Propriedades de Quasipartículas Carregadas em Materiais Altamente Confinados
Quasipartículas, Modelos Hamiltonianos, Transporte de Carga
O uso de materiais confinados está moldando profundamente nossa civilização. Atualmente, o confinamento continua sendo uma escolha importante no design de muitos materiais modernos, como grafeno, fulereno e nanofitas de grafeno. Para a maioria dos dispositivos optoeletrônicos, o transporte de carga é uma etapa crucial. Em materiais orgânicos, é conveniente interpretar o mecanismo como o deslocamento de quasipartículas, resultante do acoplamento de uma carga localizada com nuvens de fônons. Compreender suas propriedades pode elucidar a resposta de sistemas confinados complexos e fornecer a base teórica para a proposição de novos materiais. Neste trabalho, são apresentados oito estudos sobre as propriedades de quasipartículas de carga em materiais confinados. Cada estudo aborda aspectos específicos da física das quasipartículas, como estabilidade mecânica e eletrônica, eficiência de transporte, design estrutural e efeitos da térmicos. Três sistemas principais, com diferentes regimes de confinamento, são considerados: polímeros conjugados (1D), nanofitas de grafeno (2D), nanofitas de grafeno bicamada (quasi-2D) e cristais moleculares (2D). A descrição física das moléculas é alcançada usando Hamiltonianos modelados que levam em conta os efeitos de relaxamento da rede. A dinâmica das quasipartículas carregadas foi determinada simulando sua interação com um campo elétrico externo dependente do tempo. Os resultados obtidos contribuem para a compreensão teórica de sistemas altamente confinados e podem inspirar futuras pesquisas aplicadas na ciência dos materiais.