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Title: Metais, isolantes e transições de fase metal-isolante: Metais, isolantes e transições de fase metal-isolante
Authors: BARBETA, Vagner
JARDIM, R. F.
Issue Date: 5-Jan-2006
Abstract: Embora muito progresso tenha ocorrido no entendimento dos fenômenos relacionados ao processo de condução eletrônica, particularmente após o desenvolvimento da mecânica quântica, vários aspectos básicos ainda não são plenamente compreendidos. A principal razão para isso é o fato de os modelos necessários para se descrever estas situações físicas envolverem um problema de muitos corpos interagentes. Um dos assuntos que tem se mostrado bastante complexo para o seu estudo é o de sistemas que apresentam uma transição entre uma fase condutora (metálica) e uma fase isolante ou semicondutora. Estas transições de fase, genericamente chamadas de transições do tipo metal-isolante, têm sido estudadas de forma extensiva, particularmente em óxidos e em sulfetos. Além do interesse científico no estudo desses materiais, existe um grande interesse tecnológico, motivado especialmente pela observação de propriedades supercondutoras em altas temperaturas em algumas famílias de óxidos. Além disso, a possibilidade de se modificar as propriedades de condução elétrica através de variação de parâmetros termodinâmicos como temperatura, pressão e campo magnético, abre grandes perspectivas para o uso destes compostos na construção de sensores. Pretende-se com este artigo realizar uma breve descrição a respeito dos modelos de condução elétrica, discutindo-se ainda em que situações um portador de carga itinerante pode se tornar localizado, ou seja, levando um composto a apresentar uma transição de fase do tipo metal-isolante. Será analisado particularmente o caso de óxidos de metais de transição.
Although much progress has been observed in understanding the electronic conduction mechanisms in crystalline solids, specially after the development of quantum mechanics, many basic issues are, at present, not fully clear. The main reason is that the models needed to describe this phenomenon involve an interacting many-body problem. One of the research fields that has shown an intense activity involves compounds that undergo an electronic phase transition from a metallic to an insulating or semiconducting state. The so-called metal-insulator transitions, observed in a large family of oxides, attracted the attention of many researchers specially after the observation of superconducting properties in some of these compounds. Besides the possibility of finding superconductivity, many other features make these systems technologically interesting. Modification of the electrical conduction properties with thermodynamic parameters like temperature, pressure and magnetic field, makes these compounds also suitable for the development of many types of sensors. This article is intended to briefly review the main electronic conduction models and some of the situations where an itinerant charge carrier become localized, i.e., show a metal-insulator transition. The specific situation of transition metal oxides will be detailed.
Keywords: teoria de bandas
transição metal-isolante
óxidos de metais de transição
band theory
metal insulator transition
transition metal oxides
Journal: Revista Pesquisa e Tecnologia FEI
ISSN: 0101-8876
Citation: BARBETA, Vagner; JARDIM, R. F. Metais, isolantes e transições de fase metal-isolante. Revista Pesquisa e Tecnologia FEI, v. 28, p. 50-59, 2006.
Access Type: Acesso Aberto
URI: https://repositorio.fei.edu.br/handle/FEI/3332
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