Probar las propiedades de un aislante Mott, un equipo de investigadores del Boston College, MIT, y U.C. Santa Bárbara ha revelado una elusiva señal magnética a escala atómica en el material único a medida que pasa de aislante a metal. el equipo informó recientemente en la revista Física de la naturaleza .

Trabajando con un compuesto de la clase de materiales conocidos como aislantes Mott, El equipo utilizó microscopía de túnel de barrido con polarización de espín (SP-STM) para detallar a nivel atómico la física subyacente de un ejemplo de estos aislantes. que se puede manipular en un estado metálico mediante la adición de una carga electrónica, un proceso llamado dopaje, dijo la profesora asistente de física de Boston College Ilija Zeljkovic, un autor principal del informe.

Un aislante de Mott se caracteriza por la localización de electrones debido a fuertes interacciones electrón-electrón, y suele ir acompañado de un orden magnético, Zelkjovic explicó. En este caso, el equipo desarrolló y estudió la superficie del iridato de estroncio aislante Mott, un óxido, en forma de monocristales.

En muchos óxidos complejos, El ordenamiento magnético está incrustado dentro de un paisaje espacialmente no homogéneo de otras fases, él dijo. El equipo trató de realizar mediciones a escalas de longitud de un solo átomo, con sensibilidad de carga y giro para comprender completamente la física subyacente, un procedimiento que aún no se había logrado en ningún óxido complejo.

Mediante el empleo de microscopía de túnel de barrido con polarización de espín (SP-STM), Zeljkovic y sus colegas informan que el equipo pudo realizar este experimento por primera vez. Las mediciones ayudan a comprender cómo evoluciona un aislante Mott antiferromagnético con el dopaje de portadores de carga, que ha desconcertado a los científicos desde el descubrimiento de aisladores Mott dopados prototípicos, que son superconductores de alta temperatura de óxido de cobre, Dijo Zeljkovic.

Al rastrear su evolución con el dopaje de portadores de carga, los investigadores descubrieron que, con un nivel bajo de dopaje, el orden antiferromagnético homogéneo de los electrones del material se funde en un fragmentado, orden antiferromagnético "irregular" cerca de la transición del aislante al metal, informó el equipo.

Zeljkovic dijo que los resultados avanzan en la comprensión de las características únicas de los aisladores Mott, y también establecer SP-STM como una poderosa herramienta capaz de revelar información a escala atómica en óxidos complejos.