Publication

Spectroscopic signatures of a bandwidth-controlled Mott transition at the surface of 1T-TaSe2

Helmuth Berger, Marco Grioni, Luca Perfetti
2003
Journal Articles

Résumé

High-resolution angle-resolved photoemission data show that a metal-insulator Mott transition occurs at the surface of the quasi-two-dimensional compound 1T-TaSe2. The transition is driven by the narrowing of the Ta 5d band induced by a temperature-dependent modulation of the atomic positions. A dynamical mean-field theory calculation of the spectral function of the half-filled Hubbard model captures the main qualitative feature of the data, namely, the rapid transfer of spectral weight from the observed quasiparticle peak at the Fermi surface to the Hubbard bands, as the correlation gap opens up.

Source officielle

https://infoscience.epfl.ch/entities/publication/5ff432b1-964d-4a01-81e0-24dc6b4a9936

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Théorie des bandes

redresse=1.5|vignette|Représentation schématique des bandes d'énergie d'un solide. représente le niveau de Fermi. thumb|upright=1.5|Animation sur le point de vue quantique sur les métaux et isolants liée à la théorie des bandes En physique de l'état solide, la théorie des bandes est une modélisation des valeurs d'énergie que peuvent prendre les électrons d'un solide à l'intérieur de celui-ci. De façon générale, ces électrons n'ont la possibilité de prendre que des valeurs d'énergie comprises dans certains intervalles, lesquels sont séparés par des bandes d'énergie interdites (ou bandes interdites).

Isolant de Mott

Les isolants de Mott sont des matériaux présentant une phase conductrice, avec une structure de bande électronique (voir théorie des bandes) délocalisée sur tout le réseau cristallin, et pouvant devenir isolant du fait d'une forte interaction répulsive entre électrons, entrainant leur localisation sur les noyaux atomiques. Dans un solide, lorsque les interactions répulsives entre les électrons d'un métal deviennent trop fortes, il peut se produire une "localisation" des électrons qui restent "accrochés" aux atomes constituant le réseau cristallin.

Exciton

vignette|Représentation schématique d'un exciton de Frenkel, dans un cristal (points noirs). Un exciton est, en physique, une quasi-particule que l'on peut voir comme une paire électron-trou liée par des forces de Coulomb. Une analogie souvent utilisée consiste à comparer l'électron et le trou respectivement à l'électron et au proton d'un atome d'hydrogène. Ce phénomène se produit dans les semi-conducteurs et les isolants. En 2008, le premier dispositif électronique basé sur des excitons a été démontré, fonctionnant à des températures cryogéniques.

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