Seminário Geral: A condutividade ótica de Ba(Co,Ni)S2: conseqüências de correlações eletrônicas e de cones de Dirac

Sobre este evento

No início do século 20, Paul Drude propôs a primeira teoria fenomenológica de condução nos metais baseada em um gas de elétrons sem interações. Apesar de explicar algumas propriedades de condução, o modelo de Drude têm profundas contradições com o mundo microscópico. Estas contradições foram resolvidas nos anos 50 com a teoria eletrônica proposta por Landau. O líquido de Fermi de Landau criou uma justificativa sólida à teoria de bandas que se tornou, após décadas de previsões triunfantes, a teoria aceita para metais. Esta teoria encontra seu limite quando a interação Coulombiana entre elétrons se torna importante. Em particular a teoria de Mott-Hubbard prevê casos em que uma banda preenchida pela metade, logo metálica, se torna isolante na presença de uma ordem antiferromagnética. As propriedades remarcáveis de vários mateirais quanticos têm sua origem nestes fenômenos de correlações fortes entre elétrons. Dentre estas propriedades, podemos citar a supercondutividade em cupratos e compostos Fe-As, fermions pesados, e manganitas a magneto-resistência colossal, entre outros. A condutividade ótica é uma técnica que vem sondar diretamente as propriedades eletrônicas de um metal e que nos dá uma informação única sobre a distribuição energética e a distribuição eletrônica entre bandas. Neste cenário, BaCoS2 é um quase-isolante de Mott que forma uma solução sólida, chegando a BaNiS2, um metal com correlações fracas. Este sistema possui 5 bandas no nível de Fermi assim como cones de Dirac (ou Weyl) em 3 dimensões. As propriedades de condução destes materiais apresentam uma competição entre o preenchimento das bandas e a física de partículas de Dirac. Estes efeitos têm assinaturas claras na condutividade ótica, que serão discutidas neste seminário.