La fase de franja es un tipo de ordenamiento electrónico que se forma espontáneamente bajo ciertas condiciones en materiales fuertemente correlacionados. En estos materiales, la interacción entre los electrones es tan fuerte que los electrones ya no pueden considerarse partículas independientes. Esto conduce a la aparición de propiedades electrónicas complejas, como la colosal magnetorresistencia y la superconductividad a altas temperaturas.
Las franjas consisten en franjas alternas de densidad electrónica alta y baja. Se han observado en varios materiales, incluidos cupratos (óxidos de cobre) y niquelatos (óxidos de níquel). En la mayoría de los casos, las rayas van acompañadas de una distorsión de la red, lo que significa que la red cristalina del material también está modulada. Esta distorsión de la red suele ser el resultado del fuerte acoplamiento electrón-fonón en estos materiales.
En los cupratos, se descubrió que las rayas estaban fijadas a una modulación reticular, lo que dio lugar a las llamadas "rayas reticulares de carga". En algunos niquelatos, sin embargo, las rayas existen en ausencia total de distorsión de la red y, por lo tanto, se las denomina "rayas verdaderas". Estas rayas verdaderas son mucho menos comunes y su origen microscópico aún no se conoce bien.
El descubrimiento de rayas verdaderas por parte del equipo de investigación de Jeroen van den Brink en un niquelato tricapa es un avance significativo en nuestra comprensión de estos misteriosos fenómenos electrónicos. Los investigadores utilizaron una combinación de modelos teóricos y simulaciones numéricas avanzadas para identificar las condiciones bajo las cuales se forman verdaderas rayas en este material.
Los resultados teóricos revelan que la fase de franja se origina a partir de la interacción entre fuertes correlaciones electrónicas y fluctuaciones cuánticas. En condiciones específicas, estos factores pueden dar lugar a un ordenamiento electrónico espontáneo, dando lugar a la formación de verdaderas franjas.
El estudio de rayas y otros órdenes electrónicos es crucial para comprender la física de materiales fuertemente correlacionados y para el desarrollo de nuevos dispositivos funcionales basados en estos materiales. Los resultados obtenidos por el equipo de investigación de Maguncia proporcionan información importante sobre la naturaleza de las rayas verdaderas y allanan el camino para futuras investigaciones en este campo emergente de la física de la materia condensada.
