Investigadores dan respuesta a una antigua cuestión en el campo de la física de materia condensada

Vía Ciencia Kanija 

El profesor de física de la Universidad del Noreste Sergey V. Kravchenko junto con sus colegas Svetlana Anissimova (Universidad del Noreste), A Punnoose (Universidad City de Nueva York), AM Finkelstein (Instituto de Ciencia Weizmann, Israel) y TM Klapwijk (Universidad Tecnológica de Delft, Holanda), han publicado un importante artículo en el ejemplar de agosto de la revista Nature Physics que da respuesta a una antigua cuestión en el campo de la física de materia condensada.
El descubrimiento de la transición metal-aislante (MIT) en sistemas de electrones bidimensionales por Kravchenko y sus colegas en 1994 retó la veracidad de una de las conjeturas más influyentes de la física de electrones desordenados realizada por Abrahams, Anderson, Licciardello y Ramakrishnan (1979) que afirma que “en dos dimensiones, no hay verdadero comportamiento metálico”.

Sin embargo, la teoría de 1979 no tenía en cuenta las interacciones entre los electrones. En su nuevo artículo, Kravchenko y sus colegas investigaron la las interacciones electrón-electrón y el desorden cerca del MIT usando medidas simultáneas de resistividad eléctrica y magnetoconductancia.

Los investigadores mostraron que tanto la resistencia como la amplitud de interacción exhiben una dispersión como sometidos a un ventilador cuando se cruza el MIT. A partir de estos datos, los investigadores han construido una diagrama de flujo de resistencia-interacción del MIT que revela claramente un punto cuántico crítico, como se predijo por la reciente teoría de escala de dos parámetros por dos de los autores (A. Punnoose y A.M. Finkelstein). El lado metálico de este diagrama está descrito con precisión por la teoría de grupo de renormalización sin ningún parámetro de ajuste. En particular, la dependencia de la temperatura metálica respecto a la resistencia se establece cuando la amplitud de interacción alcanza un valor que está en un notable acuerdo con el predicho por la teoría.

“Hasta donde conocemos, esta es la primera observación de la dependencia de temperatura de la fuerza en las interacciones electrón-electrón”, dijo Kravchenko. “Encontramos que la interacción crece en la fase metálica mientras que la temperatura se reduce y se suprime en la fase de aislante”.

“Si los electrones pueden conducir o no en dos dimensiones a muy bajas temperaturas en una pregunta que se ha debatido acaloradamente durante más de una década”, dijo Kravchenko. “Ahora sabemos que, debido a las interacciones entre ellos, pueden hacerlo, y tenemos una teoría que explica estas cosas cuantitativa y cualitativamente”.

Una copia de este artículo está disponible en línea en: http://www.nature.com/nphys/index.html

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