Físicos da Universidade Johannes Gutenberg Mainz (JGU) e do Instituto Max Planck para Pesquisa de Polímeros (MPI-P) em Mainz descobriram as chamadas "listras verdadeiras" em um óxido metálico de três camadas. A fase de listras observada pela equipe de pesquisa liderada pelo professor Jeroen van den Brink origina-se de interações puramente eletrônicas e não está associada a nenhuma forma de distorção da rede. Esta é uma descoberta notável que revisa a visão teórica atual sobre o assunto. As "listras verdadeiras" foram encontradas em níquelatos (óxidos de níquel), que são materiais fortemente correlacionados e de crescente importância tecnológica. Os resultados da pesquisa foram publicados na renomada revista científica Nature Physics.

A fase listrada é um tipo de ordenação eletrônica que se forma espontaneamente sob certas condições em materiais fortemente correlacionados. Nestes materiais, a interação entre os elétrons é tão forte que os elétrons não podem mais ser considerados partículas independentes. Isso leva ao surgimento de propriedades eletrônicas complexas, como magnetoresistência colossal e supercondutividade em alta temperatura.

As listras consistem em listras alternadas de alta e baixa densidade eletrônica. Eles foram observados em diversos materiais, incluindo cupratos (óxidos de cobre) e niquelatos (óxidos de níquel). Na maioria dos casos, as listras são acompanhadas por uma distorção da rede, o que significa que a rede cristalina do material também é modulada. Essa distorção da rede geralmente é resultado do forte acoplamento elétron-fônon nesses materiais.

Nos cupratos, descobriu-se que as listras estavam fixadas em uma modulação de rede, levando às chamadas "listras de rede de carga". Em alguns níquelatos, entretanto, as listras existem na completa ausência de distorção da rede e são, portanto, chamadas de "listras verdadeiras". Essas listras verdadeiras são muito menos comuns e sua origem microscópica ainda é pouco compreendida.

A descoberta de listras verdadeiras pela equipe de pesquisa de Jeroen van den Brink em um níquelato de três camadas é um avanço significativo na nossa compreensão desses misteriosos fenômenos eletrônicos. Os pesquisadores usaram uma combinação de modelagem teórica e simulações numéricas avançadas para identificar as condições sob as quais listras verdadeiras se formam neste material.

Os resultados teóricos revelam que a fase listrada se origina da interação entre fortes correlações eletrônicas e flutuações quânticas. Sob condições específicas, estes factores podem dar origem a uma ordenação electrónica espontânea, levando à formação de faixas verdadeiras.

O estudo de listras e outras ordens eletrônicas é crucial para a compreensão da física de materiais fortemente correlacionados e para o desenvolvimento de novos dispositivos funcionais baseados nestes materiais. Os resultados obtidos pela equipa de investigação em Mainz fornecem informações importantes sobre a natureza das listras verdadeiras e abrem caminho para futuras pesquisas neste campo emergente da física da matéria condensada.