Izolatory Motta ─ egzotyka wewnątrz kryształów
Izolatory Motta wykazują drastyczną zmianę w systemie elektronowym związaną z przechodzeniem od metalu do izolatora. Bliżej punktu znanego jako przejście Motta, niezwykłe zjawiska, takie jak nadprzewodnictwo wysokotemperaturowe i kolosalna magnetorezystancja, wynikają z zależności między ładunkiem a ruchem wirowym. Choć te nieoczekiwane zjawiska powinny stworzyć podstawę przyszłej elektroniki tlenków, mechanizmy za nie odpowiadające są wciąż przedmiotem debaty. Projekt MOTTPROXIMITY (Electronic properties in the vicinity of a Mott insulator) zainicjowano, aby przyjrzeć się mechanizmom, w wyniku których ich zachowanie izolacyjne ulega zniszczeniu. Dzięki wsparciu finansowemu ze środków UE, zespół projektu opracował techniki numeryczne i analityczne pozwalające lepiej zrozumieć systemy elektroniczne i atomowe w pobliżu przejścia Motta. Algorytmy kwantowe Monte Carlo posłużyły do mapowania fluktuacji nadprzewodnikowych w materiałach, takich jak nadprzewodnikowe miedziany. Związkiem nadrzędnym tych materiałów jest antyferromagnetyczny izolator Motta, który po domieszkowaniu półprzewodnika staje się nadprzewodnikiem. Naukowcy zbadali wpływ niehomogeniczności na poziomie nanostrukturalnym na ich masowe właściwości elektroniczne, a także temperaturę przejścia w stan nadprzewodnictwa. Badania w zakresie trybu Higgsa także doprowadziły do wielu interesujących rezultatów, w tym uniwersalnych właściwości wzbudzeń Higgsa niedaleko fazy przejściowej Motta. Niektóre z wyników teoretycznych potwierdzono za pomocą eksperymentów przeprowadzonych na przykładzie gazu rubidowego w optycznej sieci przestrzennej. Aby rozpowszechnić swoje odkrycia, naukowcy opublikowali osiem artykułów w renomowanych czasopismach branżowych. Oczekuje się, że wyniki projektu MOTTPROXIMITY będą miały ważny wpływ na badania przeprowadzone na materii skondensowanej i zimnych gazach atomowych.
Słowa kluczowe
Izolator Motta, przechodzenie od metalu do izolatora, nadprzewodnictwo, kwantowe algorytmy Monte Carlo, zimne gazy atomowe
