Los sistemas fuertemente correlacionados son materiales que exhiben fuertes interacciones entre electrones, una propiedad invisible en conductores o aislantes ordinarios. Los ejemplos típicos incluyen transiciones de metal-aislante o superconductividad de alta temperatura no convencional donde la resistencia se vuelve cero a altas temperaturas.

Se han realizado estudios para explicar esta fuerte interacción entre los electrones y sus escalas de energía características, pero no se ha informado de ninguna observación directa en tales escalas de energía a través de la teoría o experimentos. A esto, El equipo de investigación conjunto POSTECH-IBS ha logrado observar directamente la evolución de la escala de coherencia energética del metal de Hund en su estructura electrónica y, como resultado, aclarando el principio detrás de él.

El equipo de investigación conjunto, formado por el profesor Ji Hoon Shim y el Dr. Bo Gyu Jang del Departamento de Química de POSTECH, y el profesor Changyoung Kim y el Dr. Garam Han del Centro de Sistemas de Electrones Correlacionados del Instituto de Ciencias Básicas (IBS), han descubierto que el comportamiento de torsión de la estructura de banda electrónica de NiS _2-x Se _X , cambia según el grado de dopaje con selenio (Se). Los investigadores utilizaron espectroscopia de fotoemisión de resolución angular (ARPES) para verificar esto. Usando el cálculo del primer principio, demostraron por primera vez que esta torcedura se debe al acoplamiento de Hund y que está vinculada a la escala energética de coherencia característica en la materia. Estos resultados de la investigación se publicaron recientemente en Comunicaciones de la naturaleza.

Hasta ahora, El fenómeno único que ocurre en materiales fuertemente correlacionados se ha explicado generalmente por las interacciones de electrones en el modelo de banda única. Sin embargo, la mayoría de los materiales tienen naturaleza multibanda y esto tiene una comprensión limitada del efecto de acoplamiento de Hund, que debe tenerse en cuenta.

El equipo de investigación controló la intensidad de la interacción entre electrones controlando el dopaje con selenio (Se) en NiS _2-x Se _X , el metal de una centena. Los investigadores observaron la evolución del comportamiento de torsión en la estructura electrónica a bajas temperaturas y confirmaron que esta torsión está directamente relacionada con la escala de temperatura de coherencia del sistema. suprimido por el acoplamiento de Hund.

Este estudio sugiere que el cuadro tradicional estudiado en base a un modelo monobanda debería ser modificado en sistemas multibanda en los que el acoplamiento de Hund juega un papel importante. Llama la atención de los círculos académicos por su observación directa de la escala energética característica de una materia a través de su estructura electrónica a bajas temperaturas.