Teses e Dissertações
Palavra-chave: Fios quânticos
BOSONIZATION APPROACH FOR THE QUANTUM HALL EFFECT
Eduardo José Barroso, Paula Fernanda Bienzobaz, Pedro Rogério Sergi Gomes
Data da defesa: 24/07/2020
Neste trabalho, estudamos como aplicar bosonização ao efeito Hall quântico. A bosonização
consiste em descrever uma teoria quântica de campos de férmions em termos de bósons. Pro-
vamos que os sistemas bosonizado e original levam às mesmas funções de correlação, com-
provando o sucesso da técnica. Estudamos alguns sistemas, como o modelo de Thirring e o
modelo de Schwinger, que podem se tornar mais fáceis de resolver após o uso da bosoniza-
ção. Em seguida, prosseguimos com o estudo do efeito Hall quântico, caracterizado por valores
quantizados da condutância de Hall os quais não são esperados pela teoria clássica. Utilizamos
a abordagem microscópica e a abordagem efetiva, descrita pela teoria de Chern-Simons, para
estudar o efeito Hall quântico inteiro e o efeito Hall quântico fracionário. Em seguida, des-
crevemos o sistema Hall como uma matriz de fios quânticos sem spin em 1 + 1 dimensões e
aplicamos bosonização no modelo. Observamos que o sistema bosonizado captura a física do
efeito Hall quântico, bem como as características topológicas da teoria de Chern-Simons, o que
leva a uma conexão direta entre os fios quânticos e a abordagem efetiva. Essa conexão gera um
vínculo entre os graus de liberdade microscópicos e a teoria efetiva.