La física de la materia condensada, que analiza el comportamiento de los electrones en la materia sólida organizada, ha sido tratada como un campo de estudio completamente separado de la física de la materia blanda, que trata de líquidos, geles, etc. Pero en un nuevo estudio, investigadores de Japónahora han revelado que bajo ciertas condiciones especiales, los electrones en la materia sólida exhiben propiedades similares a las partículas constituyentes de la materia blanda.
Los electrones son partículas interesantes que pueden modificar su comportamiento de acuerdo con su condición de existencia. Por ejemplo, en un fenómeno llamado la transición de Mott, los electrones comienzan a interactuar de manera diferente con sus vecinos y alrededores en un material. Normalmente, los electrones en unlos materiales tienen bajos niveles de interacción entre ellos y, por lo tanto, se mueven con suficiente libertad para que el material conduzca electricidad y el material muestra propiedades metálicas. Pero bajo ciertas condiciones, estos mismos electrones comienzan a tener altos niveles de interacción entre ellos y susel movimiento se restringe. Esto hace que el material se convierta en un aislante. La alteración de las propiedades del material se denomina Mott-transición.
En la transición de Mott, se observan ciertos fenómenos como la superconductividad a alta temperatura y la magnetorresistencia gigante, que tienen aplicaciones industriales masivas. Por lo tanto, estudiar estos fenómenos es esencial. Pero para descubrir realmente estos fenómenos, es importante comprender el comportamiento de los electronesen materiales desordenados materiales en los que la disposición de las partículas constituyentes se interrumpe en puntos en el largo alcance.
Un grupo de científicos de la Universidad de Ciencias de Tokio, la Universidad de Tokio y la Universidad de Tohoku en Japón, dirigido por el profesor Tetsuaki Itou, recientemente se propuso investigar exactamente esto. Usaron un aislante orgánico de Mott casi bidimensional llamadoĸ- ET 2 Cu [N CN 2 ] Cl en adelante ĸCl, cuyo desorden y nivel de interacción electrónica controlaron independientemente irradiando el material con rayos X y aplicando presión, respectivamente. Cuando irradiaron ĸCl con rayos X durante 500 horas, descubrieron que el movimiento de los electrones disminuíahacia abajo en un factor que oscila entre un millón y cien millones. Esto significa que sus electrones comienzan a comportarse de manera peculiar, como si fueran las partículas constituyentes de la materia blanda p. ej., polímeros, geles, cremas, etc..aplicando presión sobre el ĸCl irradiado, el comportamiento de los electrones volvió a la normalidad.
A partir de estas observaciones, los científicos dedujeron que para que los electrones en los sólidos se comporten como las partículas de materia blanda, dos factores son esenciales: el material debe estar cerca del punto de transición de Mott y debe haber desorden. La existencia simultáneade estos dos factores es una manifestación de un fenómeno similar a la fase de Griffiths, que ya se ha establecido para los materiales magnéticos. Lo que los investigadores encontraron aquí es evidencia de su análogo electrónico: la fase electrónica de Griffiths ". Nuestros resultados proporcionan evidencia experimental de queEl escenario de Griffiths también es aplicable a los sistemas de transición Mott ", comenta el profesor Itou.
Este nuevo y emocionante estudio se publica en Physical Review Letters en "Sugerencia del editor", que sugiere la revista cuando el estudio es interesante e importante. El estudio representa un puente entre la física de la materia condensada y la física de la materia blanda, que hasta ahoradesarrollado de manera completamente independiente. "Esperamos que, con la publicación de nuestro estudio, se lleven a cabo más discusiones que vinculen estas disciplinas", dice el profesor Itou. Las ideas obtenidas de este estudio pueden permitir a los científicos explicar los mecanismos subyacentes a estos fenómenos exóticos, quepodría tener aplicaciones muy potentes, entre las que se incluyen abrir puertas a posibilidades completamente nuevas en un ámbito mucho más amplio de la física.
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Materiales proporcionado por Universidad de Ciencias de Tokio . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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