Lattice effects and phase transitions in topological materials

Abstract

En esta tesis se estudia la interacción entre los efectos de red, las transiciones de fase y la topología en la materia. Particularmente, se utilizan tres casos de estudio con el objetivo de mostrar diferentes formas en las que estos tres factores pueden interactuar. Primero, se analiza la posibilidad de que los efectos de red (fonones en este caso) presenten topología no trivial en una estructura monocapa denominada ¿buckled honeycomb lattice¿. Observamos que, aunque existe la posibilidad de que los fonones sean topológicos, los materiales reales que hemos analizado son topológicamente triviales. En un segundo estudio, investigamos el posible efecto de una transición de fase en el material monocapa SnP sobre la topología electrónica. Encontramos que la monocapa SnP posee una fase metaestable topológica. Sin embargo, el estado fundamental de este compuesto es trivial y está favorecido por los fuertes efectos anarmónicos. Finalmente, en un tercer proyecto, analizamos la transición de fase en una familia de metales kagome recientemente descubierta. Concluimos que la transición de fase está condicionada por el equilibrio entre dos efectos de red contrapuestos: el acoplamiento entre los fonones y los electrones y los fuertes efectos anarmónicos. Teniendo en cuenta estos ingredientes, predecimos con gran precisión la temperatura de la transición de fase, así como otras propiedades asociadas a la misma.