Une équipe de chercheurs de l’Université de Californie à Davis (UC-Davis) dirigée par le professeur Warren Pickett, en utilisant des résultats de simulations informatiques ont pu expliquer comment se déroule la transformation de l’oxyde de Manganèse, isolant à température ordinaire, à un état conducteur. Ceci aide à expliquer comment se déroulent les transitions métal-isolant dans des systèmes électroniques corrélés (correlated electron systems).

Dans les conditions de températures et de pressions ordinaires, l’oxyde de manganèse (MnO) est magnétique, et non conducteur, du fait des fortes interactions électroniques autour du cristal. Sous une pression d’un mégabar (un million d’atmosphères), cet oxyde se transforme et devient métallique, donc dans un état conducteur.

Cette transition métal-isolant, où les états électroniques passent de itinérants à localisés, connue depuis un demi-siècle est un thème important dans la recherche en physique de la matière condensée. L’innovation du groupe de recherche a été de construire un modèle complètement informatisé, qui a permis de montrer qu’avec l’augmentation de la pression, les propriétés magnétiques des atomes de manganèse deviennent instables et disparaissent.

Les chercheurs montrent, dans leur article, paru dans Nature Material que la simulation informatisée de la théorie des systèmes fortement corrélés permet dorénavant d’expliquer ab initio la transition de Mott pour l’isolant MnO. Le mécanisme identifié repose sur l’effondrement du moment magnétique dû à une augmentation du splitting du champ cristallin plutôt qu’à une modification de la bande passante avec la pression.

Source :

– Magnetic Moment Collapse-Driven Mott transition in MnO – Warren Picket – UC Davis – Abstract : https://www2.tandar.cnea.gov.ar/FPLO/Abstracts/pickett.pdf
– Ancienne version de l’article : https://yclept.ucdavis.edu/Publ/MnO.Nature.submit.pdf

Rédacteur :

Jean-Baptiste Kempf – [email protected]