Publicações — Tiago Lima

Turbulence Hierarchy and Multifractality in the Integer Quantum Hall Transition

Tiago Lima — Fri, 10 Jun 2022 00:00:00 +0000

Abstract

We offer a new perspective on the problem of characterizing mesoscopic fluctuations in the interplateau regions of the integer quantum Hall transition. We found that longitudinal and transverse conductance fluctuations, generated by varying the external magnetic field within a microscopic model, are multifractal and lead to distributions of conductance increments (magnetoconductance) with heavy tails (intermittency) and signatures of a hierarchical structure (cascade) in the corresponding stochastic process, akin to Kolmogorov’s theory of fluid turbulence. We confirm this picture by interpreting the stochastic process of the conductance increments in the framework of $H$ theory, which is a continuous-time stochastic approach that incorporates the basic features of Kolmogorov’s theory. The multifractal analysis of the conductance “time series,” combined with the $H$-theory formalism, provides strong support for the overall characterization of mesoscopic fluctuations in the quantum Hall transition as a multifractal stochastic phenomenon with multiscale hierarchy, intermittency, and cascade effects.

Conductance peak density in nanowires

Tiago Lima — Tue, 09 Oct 2018 00:00:00 +0000

Abstract

We present a complete numerical calculation and an experimental data analysis of the universal conductance fluctuations in quasi-one-dimensional nanowires. The conductance peak density model, introduced in nanodevice research by Ramos et al. Phys. Rev. Lett. 107, 176807 (2011), is applied successfully to obtain the coherence length of InAs nanowire magnetoconductance and we prove its equivalence with correlation methods. We show the efficiency of the method and therefore a prominent alternative to obtain the phase-coherence length. The peak density model can be similarly applied to spintronic setups, graphene, and topological isolators where phase-coherence length is a relevant experimental parameter.

Densidade de máximos da condutância em nanofios

Tiago Lima — Thu, 01 Mar 2018 00:00:00 +0000

Resumo

As flutuações universais são uma das características mais importantes para detectar caos em processos de espalhamento quântico, essas são apresentadas em termos da função de correlação a qual mede o grau de coerência num sistema caótico. O grau de coerência está relacionado a amplitude do comprimento de coerência, que define a forma da função de correlação. Um processo simples para se obter o comprimento de coerência, proposto na área da física nuclear, é baseado na contagem dos máximos da secção transversal em função da energia. Este método foi recentemente inserido na área da física mesoscópica. Os autores mostram analiticamente que é possível obter o comprimento de correlação contando os máximos da curva de condutância em função da energia da carga e do campo magnético perpendicular e/ou paralelo ao dispositivo. Este fato mostra que o método é uma alternativa viável em nanodispositivos para obter o comprimento de correlação em vez de usar diretamente a função de correlação que em geral requer muitas realizações para ser gerada. Contudo, este método não havia sido testado em qualquer tipo de nanodispositivos do ponto de vista do modelo tight-binding e/ou experimental. Neste trabalho apresentamos um estudo completo sobre as flutuações universais da condutância a partir do modelo tight-binding para um nanofio quase unidimensional submetido a um campo magnético perpendicular e paralelo. Finalmente, usamos pela primeira vez esse método em dados experimentais de magnetocondutância de um nanofio de InAs submetido a campos magnéticos perpendicular e paralelo.