La masa medida de electrones en sólidos es siempre mayor que el valor predicho por la teoría. La razón de esto es que los cálculos teóricos no tienen en cuenta adecuadamente las diversas interacciones con otros electrones o vibraciones reticulares, que "visten" a los electrones. Los científicos de EPFL han llevado a cabo un estudio sobre un óxido de cobre que contiene litio y han descubierto que sus electrones son 2,5 veces más ligeros de lo que se predijo mediante cálculos teóricos. El trabajo está publicado en Cartas de revisión física y ha hecho la portada.
El laboratorio de Marco Grioni en EPFL utilizó una técnica de espectroscopia llamada ARPES (espectroscopia de fotoemisión resuelta en ángulo), lo que permite a los investigadores "rastrear" el comportamiento de los electrones en un material sólido. En este caso, el material sólido era un óxido de cobre, un miembro de la familia de materiales de óxidos de metales de transición, que tienen una amplia gama de aplicaciones para su electrónica, propiedades magnéticas y catalíticas. En este tipo de óxido de cobre, los átomos de Cu tienen dos valores diferentes de valencia, haciéndolo un compuesto de "valencia mixta".
Los investigadores utilizaron ARPES para medir la energía de las bandas de electrones en el óxido de cobre. Esto les ayudó a calcular la masa de sus electrones. Simplemente pon, cuanto más amplia sea la banda, cuanto menor sea la masa del electrón.
Ejecutando las medidas, los científicos descubrieron que los electrones del óxido de cobre son en realidad 2,5 veces más ligeros que los valores dados por las predicciones teóricas. "Esto es bastante único e inesperado, ", dice Marco Grioni." Va en contra de un principio ampliamente aceptado de la teoría de muchos cuerpos que dice que los efectos de correlación generalmente producen bandas más estrechas y masas de electrones más grandes ".
Los autores afirman que las técnicas de cálculo de estructuras electrónicas actuales pueden proporcionar una descripción intrínsecamente inapropiada de las hibridaciones de ligando a d en óxidos de metales de transición tardíos.
