A maioria das teorias do estado sólido e da física da matéria mole foram desenvolvidas independentemente; portanto, alguns conceitos físicos são aplicáveis ​​a ambos. Pesquisa recente, Contudo, particularmente um estudo de Elbio Dagotto, descobriram que elétrons correlacionados em sistemas físicos de estado sólido podem, às vezes, apresentar uma fase espacialmente não homogênea acompanhada por dinâmica eletrônica extraordinariamente lenta, que se assemelha a uma fase observada em sistemas de matéria mole.

"Este fenômeno causa efeitos interessantes, como magnetorresistência colossal, e também parece crucial entender os supercondutores de alta temperatura, "Dagotto escreveu em seu artigo." O surgimento espontâneo de estruturas eletrônicas em escala nanométrica em óxidos de metal de transição, e a existência de muitos estados concorrentes, são propriedades frequentemente associadas a matéria complexa onde dominam as não linearidades, como materiais macios e sistemas biológicos. "

Pesquisadores da Universidade de Ciência de Tóquio, a Universidade de Tóquio e a Universidade Tohoku recentemente tentaram entender melhor as condições que podem permitir esse comportamento incomum em sistemas de matéria sólida. Seu papel, publicado em Cartas de revisão física , demonstra que quando certas condições são atendidas, os elétrons em um sistema de transição de Mott orgânico flutuam muito lentamente, o que poderia ser explicado pela ocorrência do que eles chamam de "fase de Griffiths eletrônica".

"Como Dagotto enfatizou, o comportamento da matéria mole em elétrons correlacionados é muito provável que seja responsável por respostas colossais (por exemplo, magnetorresistência colossal) e esteja relacionado ao T alto _c física, "Riku Yamamoto, um dos pesquisadores que realizou o estudo, disse a Phys.org. “Apesar de sua importância, Contudo, muito poucos estudos experimentais sistemáticos foram realizados para investigar o mecanismo pelo qual os elétrons correlacionados mostram o comportamento da matéria mole na matéria sólida. "

Yamamoto e seus colegas observaram o comportamento dos elétrons em um sistema de transição de Mott usando ressonância magnética nuclear (NMR), que atualmente é um dos métodos mais eficazes para detectar dinâmicas eletrônicas extremamente lentas. Seus experimentos permitiram identificar as condições em que os elétrons correlacionados no sistema apresentam dinâmica extremamente lenta, que são uma característica comum da matéria mole.

"Demonstramos que o comportamento da matéria mole (dinâmica eletrônica extremamente lenta) é realizado apenas quando os dois fatores a seguir são encontrados simultaneamente:i) o sistema eletrônico está apenas na fronteira metal / isolador de Mott e ii) o sistema está sujeito à desordem extinta, "Yamamoto explicou." Esta descoberta sugere fortemente que o comportamento da matéria mole é explicado pelo conceito de 'fase de Griffiths eletrônica'. "

O estudo recente realizado por Yamamoto e seus colegas lança alguma luz sobre a dinâmica por trás do comportamento semelhante ao da matéria mole que Dagotto e outros físicos observaram anteriormente em sistemas de matéria sólida. Ele também oferece informações valiosas sobre a física de sistemas eletrônicos altamente correlacionados, tais como cupratos de alto Tc e manganitos CMR.

Os pesquisadores explicaram o comportamento semelhante à matéria mole dos elétrons no sistema de transição de Mott que examinaram, sugerindo que ele está passando pelo que é conhecido como a "fase de Griffiths eletrônica". No futuro, seu trabalho pode encorajar mais estudos combinando estado sólido e física da matéria mole, duas áreas de pesquisa que muitas vezes são consideradas isoladamente.

"O cenário eletrônico de Griffiths pode ser um conceito-chave para a compreensão da dinâmica lenta às vezes observada em sistemas eletrônicos correlacionados, "Disse Yamamoto." Embora o que demonstramos neste trabalho é que este cenário é realizado em um determinado sistema orgânico, acreditamos que este conceito pode ser aplicado a uma grande variedade de materiais de elétrons correlacionados, como cupratos e manganitas. Gostaríamos de demonstrar isso no futuro. "

© 2020 Science X Network