Desemaranhando excitações eletrônicas em metais de Hund

• Processo: 24/13291-8
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de dezembro de 2024
• Data de Término da vigência: 30 de novembro de 2027
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Fernando Assis Garcia
• Beneficiário: Fernando Assis Garcia
• Instituição Sede: Instituto de Física (IF). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Abner de Siervo ; Eduardo Matzenbacher Bittar ; Walber Hugo de Brito
• Bolsa(s) vinculada(s): 25/05379-5 - Síntese e caracterização de monocristais ternários baseados em Y-Fe-Ge., BP.MS; 25/06845-0 - Espectroscopia de absorção de raios-X de Supercondutores a base de Ferro, BP.IC; 25/03823-5 - Espalhamento Ressonante Inelastico de Raios-X de Supercondutores a Base de Fe, BP.IC
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Angle Resolved Photoemission Spectroscopy (ARPES) | Electronic nematics | High Temperature Superconductivity | Hund Metals | Iron based superconductors | Resonant Inelastic X-ray Scattering (RIXS) | Sistemas eletronicamente correlacionados

Resumo

Inspirados no diagrama de fases dos supercondutores de alta temperatura da família dos óxidos cupratos, o foco de nossa pesquisa em anos recentes foi supercondutividade não convencional exibida por metais correlacionados. Em particular, dedicamos atenção à investigação dos supercondutores a base de Fe (FeSCs), materiais para os quais a formação do estado supercondutor de alta temperatura (HTSC) ocorre em proximidade, ou em coexistência, com outras ordens eletrônicas. Esta diversidade de fases eletrônicas no diagrama de fases dos FeSCs é evidencia do papel desempenhado pelo acoplamento entre os graus de liberdade eletrônicos (carga, orbital e spin) e a proximidade das escalas de energia associadas a estes acoplamentos. Estes fatos avançaram estudos sobre os metais de Hund, uma nova classe de metais correlacionados, onde estados eletrônicos itinerantes retém forte carácter orbital. Sugere-se, portanto, que a tarefa central para entendimento da formação da HTSC em metais de Hund é desemaranhar o papel dos graus de liberdade de carga, orbital e de spin nestes materiais. Neste projeto, propomos investigar este tema por meio de espectroscopias avançadas de raios-X e assim contribuir para o melhor entendimento sobre metais de Hund e sua relação com HTSC. Técnicas experimentais consideradas incluem o espalhamento inelástico ressonante de raios-X (RIXS), espectroscopia de fotoemissão resolvida em ângulo (ARPES) e espectroscopia de absorção de raios-x (XAS), em particular o dicroísmo linear de raios-X (XLD). Materiais a serem explorados incluem FeSCs, como i) os 122 AFe2As2 (A= K, Rb, Cs); ii) BaFe2S3 e iii) outros metais de Hund que exibem ordens eletrônicas como HTSC, ondas de densidade de spin e de carga e ainda uma ordem nemática eletrônica. (AU)