Descripción:
La presente tesis estudia materiales bidimensionales de Dirac, con especial énfasis en el grafeno y otras estructuras análogas. Se describe la construcción del Hamiltoniano efectivo tipo Dirac a partir del modelo de enlace fuerte (tight-binding), utilizando matrices de solapamiento y transferencia. Asimismo, se analizan los conos y puntos de Dirac, elementos fundamentales para comprender la dispersión lineal de los portadores de carga en estos sistemas, y se mencionan otros materiales bidimensionales en los que pueden desarrollarse modelos efectivos comparables. Se considera un Hamiltoniano para materiales de Dirac anisótropos sometidos a campos magnéticos y electrostáticos con dependencia espacial, incluyendo perfiles con decaimiento exponencial y singularidades en el origen. La ecuación de Dirac se resuelve para cada configuración, obteniéndose los espectros de energía, las funciones propias y las distribuciones de densidad de probabilidad y de corriente asociadas. Posteriormente, se introduce el método de iteración asintótica, tanto en su formulación general como en un enfoque perturbativo. Este método se aplica a los sistemas previamente analizados, ahora confinados a dominios semi-infinitos. Se calcula el espectro de energía en primer orden, y se obtienen las funciones propias correspondientes a los primeros niveles cuánticos. Además, se presentan visualizaciones de los espectros junto con las distribuciones de probabilidad y corriente para distintos perfiles de campo.