La fuerza de los enlaces químicos formados entre electrones determina la dureza de los materiales. Las reglas de la física cuántica subyacen a este vínculo, y los compuestos complejos que actualmente son objeto de la mayoría de las investigaciones de vanguardia se denominan «materiales cuánticos». Capas de átomos fuertemente unidas dividen las capas de muchos materiales cuánticos donde la corriente puede fluir porque sólo una pequeña fracción de los electrones del material está presente.
La dureza está determinada por las capas estrechamente unidas, que proporcionan un fondo atómico rígido (una red) a través del cual pueden moverse los electrones portadores de corriente. Esto tiene sentido intuitivamente.
Dado que el enlace reticular suele ser muy fuerte, comúnmente se cree que la red domina a los electrones en la corriente. A menudo se sugieren incluso cambios de red muy pequeños como causa del cambio de configuración actual.
Un equipo de científicos del MPI-CPfS de Alemania, Japón, Corea y Estados Unidos ha demostrado que los electrones portadores de corriente pueden hacer que la red del material Sr2RuO4 sea mucho más blanda de lo habitual. Los científicos han destacado un caso en el que una pequeña fracción de los electrones portadores de corriente puede dominar a todos los demás y hacer que la red sea mucho más flexible.
Científicos nota, “Trabajamos con colegas de Alemania, Japón, Corea y Estados Unidos para interpretar el resultado inesperado del experimento interno. La historia de detectives se resolvió en gran medida gracias a un modelo explícito desarrollado por los grupos de Joerg Schmalian y Markus Garst en el Instituto Tecnológico de Karlsruhe y a los resultados de pruebas relacionados publicados en 2022. Creemos que este trabajo tendrá un impacto en futuras investigaciones porque ofrece una nuevo punto de vista. sobre una cuestión que existe desde hace décadas.
El equipo midió el módulo de Young en el material extremadamente limpio Sr2RuO4 mientras experimentaba una transición electrónica (Lifshitz). Encontraron una caída significativa en el módulo de Young durante el cambio. Esto sugiere que los electrones de conducción impulsan una respuesta elástica no lineal en este material.
Referencias de revistas:
- HML Noad, K. Ishida, Y.-S. Li, E. Gati, V. Stangier, N. Kikugawa, DA Sokolov, M. Nicklas, B. Kim, II Mazin, M. Garst, J. Schmalian, AP Mackenzie y CW Hicks, Reblandecimiento de la red gigante durante un Lifshitz transición en Sr2RuO4, Ciencias [volume TBD], [pages TBD] (2023). YO: 10.1126/ciencia.adf3348
- Y.-S. Li, M. Garst, J. Schmalian, S. Ghosh, N. Kikugawa, DA Sokolov, CW Hicks, F. Jerzembeck, MS Ikeda, Z. Hu, B. Ramshaw, AW Rost, M. Nicklas y AP Mackenzie, Elastocalórico determinación del diagrama de fases del Sr2RuO4, Nature 607, 276-280 (2022). YO: 10.1038/s41586-022-04820-z
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