Colóquio 16/12/2022: Investigando a Estrutura Eletrônica de Materiais via Espectroscopia de Fotoemissão Resolvida em Momento

A Espectroscopia de Fotoemissão Resolvida em Ângulo (ARPES) é um dos métodos mais diretos de estudar a estrutura eletrônica de sólidos, utilizando-se do efeito fotoelétrico. Em um típico experimento de ARPES, mede-se a energia cinética e a distribuição angular dos elétrons fotoemitidos por uma amostra iluminada por radiação eletromagnética e, usando leis de conservação, obtém-se a relação entre energia e momento dos elétrons dentro do sólido. Neste seminário, será feita uma breve discussão dos aspectos teóricos e experimentais da técnica e serão apresentados dois recentes resultados obtidos pelo nosso grupo no estudo de materiais topológicos e sistemas fortemente correlacionados. No primeiro trabalho, estudamos a estrutura eletrônica dos candidatos a semimetais topológicos TaTe4 e NbTe4. Esses materiais possuem uma estrutura cristalina quase unidimensional, apresentando uma competição entre dois estados eletrônicos fundamentais: ondas de densidade de carga (CDW) e supercondutividade. Outro fenômeno importante é a transição metal-isolante induzida por campo à baixas temperaturas, acompanhada de um platô de resistividade, característico de materiais topológicos. Nossos resultados relatam a existência de estados metálicos dentro de uma região de peso espectral reduzido, responsável pelo caráter metálico das amostras. No segundo trabalho, estudamos as transformações na estrutura eletrônica do isolante de Mott V2O3 durante a transição metal-isolante induzida por temperatura. Segundo a teoria de bandas clássica, esse material deveria ser um metal. Entretanto, devido às fortes correlações eletrônicas, o material se torna um isolante à medida que se abaixa a temperatura. Nosso resultados indicam uma transferência de peso espectral caracterizada pelo desaparecimento progressivo de sua banda de condução itinerante, para um estado quase localizado, com uma histerese térmica de aproximadamente 20 K.