Članek v reviji Nature Communications o koreliranih kovinskih stanjih v fuleridih

Raziskovalci z Odseka za fiziko trdne snovi Instituta Jožef Stefan in Fakultete za matematiko in fiziko Univerze v Ljubljani so skupaj s sodelavci iz Japonske, ZDA in Grčije odkrili robustno kovinsko stanje v molekulskem materialu Yb₂CsC₆₀. Študija je bila objavljena v ugledni reviji Nature Communications.

Obsežna raziskava obravnava obnašanje močnih elektronskih korelacij v molekulskih kristalih na osnovi fulerenov, ki vsebujejo eno »vrzel« v večorbitalnih elektronskih stanjih. Z uporabo sinhrotronske rentgenske difrakcije, sipanja nevtronov, Ramanske spektroskopije, jedrske magnetne resonance, rentgenske absorpcijske spektroskopije ter DFT izračunov je raziskovalna skupina pokazala, da Yb₂CsC₆₀ ostane kovinski in ne preide v Mottovo izolatorsko stanje navkljub prisotnosti elektronskih korelacij.

Rezultati razkrivajo presenetljivo analogijo med koreliranimi molekulskimi sistemi s p-elektroni in materiali na osnovi prehodnih kovin z d-elektroni, kar prinaša nov vpogled v fiziko Hundove sklopitve in močno korelirane kvantne snovi. Novo sintetizirani ortorombski fulerid bi lahko odprl tudi nove poti za odkritje nekonvencionalne superprevodnosti v sorodnih molekulskih sistemih.

Članek:
“Survival of the metallic state in a single-hole multiband p-orbital molecular system”
K. Matsui, R. A. Klein, N. Yoshikane, J. Arvanitidis, M. Gomilšek, U. Klopčič, S. Kawaguchi, H. Yamaoka, N. Hiraoka, H. Ishii, Q. Zhang, S. Mori, H. Ishibashi, Y. Kubota, Craig M. Brown, Denis Arčon, and Kosmas Prassides. Nature Communications 2026.