p Sistemas fortemente correlacionados são materiais que exibem fortes interações entre elétrons, uma propriedade invisível em condutores ou isoladores comuns. Exemplos típicos incluem transições de isolador de metal ou supercondutividade de alta temperatura não convencional, onde a resistência torna-se zero em altas temperaturas. p Tem havido estudos para explicar esta forte interação entre os elétrons e suas escalas de energia características, mas nenhuma observação direta em tais escalas de energia por meio de teoria ou experimentos foi relatada. Para isso, a equipe de pesquisa conjunta POSTECH-IBS conseguiu observar diretamente a evolução da escala de energia de coerência do metal do Hund em sua estrutura eletrônica e, como resultado, esclarecer o princípio por trás dele.

p A equipe de pesquisa conjunta, composta pelo Professor Ji Hoon Shim e Dr. Bo Gyu Jang do Departamento de Química da POSTECH, e o professor Changyoung Kim e o Dr. Garam Han do Center for Correlated Electron Systems do Institute for Basic Science (IBS) - descobriram que o comportamento de torção da estrutura de banda eletrônica do NiS _2-x Se _x , muda de acordo com o grau de dopagem com selênio (Se). Os pesquisadores usaram espectroscopia de fotoemissão de ângulo resolvido (ARPES) para verificar isso. Usando o cálculo do primeiro princípio, provaram pela primeira vez que essa torção se deve ao acoplamento do Hund e que está ligada à escala de energia de coerência característica nas matérias. Essas descobertas da pesquisa foram publicadas recentemente em Nature Communications.

p Até agora, o fenômeno único que ocorre em materiais fortemente correlacionados tem sido geralmente explicado pelas interações eletrônicas no modelo de banda única. Contudo, a maioria dos materiais tem natureza multibanda e isso tem limitado a compreensão do efeito de acoplamento do Hund, que deve ser levado em consideração.

p A equipe de pesquisa controlou a intensidade da interação entre os elétrons controlando a dopagem de selênio (Se) em NiS _2-x Se _x , o metal de um Hund. Os pesquisadores observaram a evolução do comportamento de torção na estrutura eletrônica em baixas temperaturas e confirmaram que essa torção está diretamente relacionada à escala de temperatura de coerência do sistema, suprimido pelo acoplamento do Hund.

p Este estudo sugere que o quadro tradicional estudado com base em um modelo de banda única deve ser modificado em sistemas multibanda em que o acoplamento de Hund desempenha um papel importante. Está chamando a atenção no meio acadêmico pela observação direta da escala de energia característica de uma matéria por meio de sua estrutura eletrônica em baixas temperaturas.