2D Molecular Metals and Superconductors; Coherence and anisotropy in bilayer systems
Este projecto visa o estudo das propriedades físicas duma nova classe de sistemas electrónicos bidimensionais (2D), metais e superconductores, com estrutura em bicamada, caracterizando a sua anisotropia e a coerência do transporte electrónico intra e inter bi-camadas. Tratam-se de sistemas com uma estrutura em bi-camadas, sem precedentes entre os materiais condutores orgânicos ou de base molecular, recentemente obtida pela equipa em sais de um novo doador electrónico (CNB-EDT-TTF). Estas estruturas originam propriedades únicas devido à interacção directa entre camadas adjacentes de doadores constituindo novos modelos de sistemas electrónicos 2D intermédios entre monocamadas isoladas e sólidos 3D, oferecendo-se como sistemas privilegiados para estudar os efeitos da anisotropia, da coerência entre camadas e efeitos de interferência quântica. Os sistemas moleculares 2D previamente conhecidos, tem sido descritos por modelos simples apresentando uma grande diversidade de propriedades e estados fundamentais que vão desde isolantes de Mott, a metais ou supercondutores, podendo sofrer diferentes transições de fase (ordenamento de carga, Supercondutor, Antiferromagnetos, etc.) e tem sido reconhecidos como privilegiados para estudos fundamentais em matéria condensada. Os novos sistemas em bicamada esperam-se ainda mais ricos e interessantes mas dado que são muito recentes até à data não puderam ser convenientemente estudados. No caso de bicamadas metálicas a interacção entre camadas deve originar o aparecimento de duas superfícies de Fermi cilíndricas muito próximas, em vez de uma única para monocamadas isoladas, possibilitando fenómenos de interferência quântica entre electrões nas duas superfícies, visíveis na magnetorresistência. A menor densidade de transportadores nas bicamadas (um electrão removido por cada 4 moléculas de doador em vez de por cada 2 nas monocamadas) permite arranjos de ordenamento de carga mais complexos. Por todas estas razões o estudo destas bicamadas assume importância para o conhecimento de aspectos fundamentais da física de sistemas 2D. Neste projecto, em monocristais dos compostos (CNB-EDT-TTF)4X, X=I3, ClO4, PF6, ...) , serão estudadas as propriedades electrónicas de sistemas condutores (metais e supercondutores) em bicamada, e a geometria da sua superfície de Fermi, recorrendo a uma combinação de medidas de magneto-transporte a baixas temperaturas em função do campo magnético e da pressão e estudos estruturais de difracção de raios-X , que possam caracterizar aspectos da distribuição da carga nos doadores.
Status: Running
Starting date: 1/Jul/2018
End date: 31/Jul/2021
Financing: 229.391,12 Euros
Financing entity: FCT
Project ID: PTDC/FIS-MAC/29666/2017
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