Person: Díaz Fernández, Álvaro
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First Name
Álvaro
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Díaz Fernández
Affiliation
Universidad Complutense de Madrid
Faculty / Institute
Ciencias Físicas
Department
Física de Materiales
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Item Tailoring topological states of core-shell nanoparticles(Physica E: Low-dimensional Systems and Nanostructures, 2022) Martínez Strasser, Carolina; Baba, Yuriko; Díaz Fernández, Álvaro; Domínguez-Adame Acosta, FranciscoIn this work we investigate novel spherical core-shell nanoparticles with band inversion. The core and the embedding medium are normal semiconductors while the shell material is assumed to be a topological insulator. The envelope functions are found to satisfy a Dirac-like equation that can be solved in a closed form. The core-shell nanoparticle supports midgap bound states located at both interfaces due to band inversion. These states are robust since they are topologically protected. The energy spectrum presents mirror symmetry due to the chiral symmetry of the Dirac-like Hamiltonian. As a major result, we show that the thickness of the shell acts as an additional parameter for the fine tuning of the energy levels, which paves the way for electronics and optoelectronics applications.Item Manipulation of Majorana bound states in proximity to a quantum ring with Rashba coupling(Scientific reports, 2022) Medina, Fabián Gonzalo; Martínez, Dunkan; Díaz Fernández, Álvaro; Domínguez-Adame Acosta, Francisco; Rosales, Luis; Orellana, Pedro A.The quest for Majorana zero modes in the laboratory is an active field of research in condensed matter physics. In this regard, there have been many theoretical proposals; however, their experimental detection remains elusive. In this article, we present a realistic setting by considering a quantum ring with Rashba spin-orbit coupling and threaded by a magnetic flux, in contact with a topological superconducting nanowire. We focus on spin-polarized persistent currents to assess the existence of Majorana zero modes. We find that the Rashba spin-orbit coupling allows for tuning the position of the zero energy crossings in the flux parameter space and has sizable effects on spin-polarized persistent currents. We believe that our results will contribute towards probing the existence of Majorana zero modes.Item Electron scattering by magnetic impurity in Weyl semimetals(New journal of physics, 2021) Díaz Fernández, Álvaro; Domínguez-Adame Acosta, Francisco; Abril, Óscar deWeyl semimetals are prominent examples of topologically protected quantum matter. These materials are the three-dimensional counterparts of graphene and great efforts are being devoted to achieve a thorough understanding of their fundamental physics. In this work, we aim at contributing to this end by discussing the effect of a single magnetic impurity in Weyl semimetals as a first step towards considering a larger number of point-like impurities. We find that resonances appear in the local density of states (LDOS) with a Friedel-like behaviour, oscillating as a function of distance. By studying the spin-resolved LDOS, we can observe non-trivial and anisotropic spin textures where the spin components perpendicular to the spin of the impurity wind around the latter, until the spin becomes completely parallel to the impurity right at the impurity's location. Friedel oscillations also play a relevant role in the form of the spin textures, forming an oscillatory pattern. We believe our results can pave the way to further studies which consider the presence of a large number of random magnetic impurities.- Project number: 207
Item Física de la Materia Condensada: de los contenidos docentes a su aplicación en tareas de investigación en el postgrado(2020) Díaz García, Elena; Domínguez Adame Acosta, Francisco; Díaz Fernández, Álvaro; Baba, Yuriko CaterinaLa Física de la Materia Condensada trata del estudio de aquellos fenómenos que surgen de la consideración de un elevado número de partículas en interacción. Comprende, por tanto, el estudio de la materia que nos rodea, dando lugar al descubrimiento de fenómenos que han tenido un impacto sin precedentes en nuestra sociedad actual. De hecho, un elevado número de premios Nobel de Física se han otorgado a estudios relacionados con esta materia. El caso quizá más conocido por todos es el transistor, que es la base de toda la tecnología actual, por el que se concedió el premio Nobel de Física en 1956 a Shockley, Bardeen y Brattain. Más recientemente, el descubrimiento del grafeno, por el cual se concedió el Nobel de Física en 2010 a Geim y Novoselov, ha supuesto una revolución mundial por sus propiedades físicas que hoy en día se siguen investigando por su potencial en aplicaciones. Además, el fenómeno de emergencia en la Física de la Materia Condensada da lugar a la formación de fases exóticas de la materia, más allá de los sólidos y los líquidos convencionales, como por ejemplo son los superconductores y las fases topológicas de la materia. En consecuencia, existen inversiones millonarias a nivel europeo y mundial que buscan acelerar la investigación en nuevos materiales y así alcanzar en un futuro próximo todas aquellas aplicaciones novedosas que se esperan, como por ejemplo la tan ansiada computación cuántica. En la Facultad de Ciencias Físicas de la Universidad Complutense, el número de asignaturas dedicadas al estudio de la Física de la Materia Condensada en el Grado y el Máster es limitado a una única asignatura por etapa. Con tan poco volumen de asignaturas es imposible encontrar ocasión para presentar a los alumnos los últimos avances en el campo o, incluso, describir con detalle aquellos fenómenos cuya relevancia en la Física actual es de capital importancia. En este Proyecto INNOVA-Docencia hemos pretendido complementar la oferta de contenidos relacionados con Física de la Materia Condensada del Grado en Física organizando una serie de seminarios englobados en las Jornadas Últimos Avances en Física de la Materia Condensada. Estas Jornadas tienen un doble objetivo docente. Por una parte, pretenden que nuestros alumnos se familiaricen con los temas de investigación más recientes y punteros del área. Por otra parte, también buscan promover que muchos más alumnos y alumnas decidan iniciar una carrera investigadora en esta área. - Project number: 140
Item Propuesta de una nueva metodología para la enseñanza de la física de la materia condensada: clase semipresencial con formato de taller(2022) Domínguez-Adame Acosta, Francisco; Díaz García, Elena; Chico Gómez, Leonor; Relaño Pérez, Armando; Díaz Fernández, Álvaro; Molina Fernández, Rafael Alejandro; Baba, Yuriko Caterina; López Corps, ÁngelEn este Proyecto INNOVA-Docencia hemos pretendido superar estas limitaciones académicas de las asignaturas tradicionales de grado y máster. Para ello, se ha llevado a cabo la implementación, el desarrollo y el análisis de resultados de la clase semipresencial con formato de taller, particularizada a la docencia de la FMC. Partimos del convencimiento de que este estudio es necesario incluso en el futuro, cuando la crisis sanitaria se haya superado. La UCM está haciendo ya un esfuerzo considerable para ofrecer cursos virtuales o que requieran poca presencialidad.