Resumen de Els sòlids conductors de baixa dimensionalitat: memòria llegida per l'acadèmic electe Enric Canadell i Casanova a l'acte de la seva recepció del dia 22 d'octubre de 2020
- español
Los conductores de baja dimensionalidad han dado lugar a algunos de los descubrimientos más interesantes e innovadores de la química y la física modernas del estado sólido. El progreso en esta área precisa de una fuerte interacción entre químicos y físicos, así como el desarrollo de un lenguaje común. A diferencia de los conductores más isotrópicos, los conductores de baja dimensionalidad presentan un gran número de fenómenos asociados con la naturaleza peculiar de su estructura de bandas y de su superficie de Fermi. La superficie de Fermi contiene mucha información en relación no solamente con la anisotropía de la conductividad, sino también respecto a la posibilidad de diferentes inestabilidades estructurales y electrónicas que dan lugar a transiciones metal-aislante y/o metal-metal. Dado que la estructura cristalina impone en gran manera tanto la estructura de bandas como la superficie de Fermi de estos sólidos, es importante desarrollar métodos de análisis que permitan establecer fácilmente esta correlación. En esta memoria utilizamos un marco conceptual basado en la utilización de conceptos de la moderna teoría del enlace químico (recubrimiento de orbitales, simetría, etc.) y de la física del estado sólido para discutir algunos resultados experimentales difíciles de entender, así como la predicción de nuevos materiales interesantes como óxidos y bronces de metales de transición y conductores moleculares. La posibilidad de preparar muchos de estos materiales en forma de capas sencillas, dobles, etc., desarrollada recientemente, así como avances en el campo de la electrónica molecular, abren la puerta a muchas aplicaciones para la preparación de dispositivos y es la causa del enorme interés que han suscitado. Por lo tanto es muy importante comprender el origen de sus propiedades y como modificarlas.
- català
Els conductors de baixa dimensionalitat han donat lloc a algunes de les descobertes més interessants i innovadores de la química i la física modernes de l’estat sòlid. El progrés en aquest camp requereix una gran interacció entre químics i físics, així com el desenvolupament d’un llenguatge comú. A diferència dels conductors més isòtrops, els conductors de baixa dimensionalitat presenten un gran nombre de fenòmens associats amb la naturalesa especial de la seva estructura de bandes i de la seva superfície de Fermi. La superfície de Fermi conté molta informació no solament respecte a l’anisotropia de la conductivitat, sinó també pel que fa a possibles inestabilitats estructurals i electròniques que donen lloc a transicions metall-aïllant i metall-metall. Com que l’estructura cristal·lina imposa en gran manera tant l’estructura de bandes com la superfície de Fermi d’aquests sòlids, és important desenvolupar mètodes d’anàlisi que permetin establir fàcilment aquesta correlació. En aquesta memòria utilitzem un marc conceptual basat en la utilització de conceptes de la moderna teoria de l’enllaç químic (recobriment d’orbitals, simetria, etc.) i de la física de l’estat sòlid per a discutir alguns resultats experimentals difícils d’entendre, així com la predicció de nous materials interessants com ara òxids i bronzes de metalls de transició i conductors moleculars. La possibilitat de preparar molts d’aquests materials en forma de capes senzilles, dobles, etc., desenvolupada recentment, així com avenços en el camp de l’electrònica molecular, obren la porta a una gran quantitat d’aplicacions per a la preparació de dispositius i és la causa de l’enorme interès que han motivat. Per tant, és molt important comprendre l’origen de les seves propietats i la manera com es poden modificar.
- English
Low-dimensional conductors are at the origin of some of the most interesting discoveries in modern solid state chemistry and physics. Progress in this field requires a strong interaction between chemists and physicists and there is a need to develop a common language. Low-dimensional conductors exhibit a wealth of interesting phenomena associated with the special nature of the band structure and the shape of their Fermi surface. These Fermi surfaces contain very rich information concerning not only the dimensionality of the conductivity but also the possibility of different structural and electronic instabilities leading to metal-to-insulator and/or metal-to-metal transitions. Because the band structure and Fermi surface are to a great extent imposed by the crystal structure, it is important to develop conceptual models to find the link between the crystal structure and the Fermi surface of these systems. An approach based on simple ideas of overlap, symmetry, and chemical bonding as well as condensed matter theory concepts is used to understand some puzzling observations as well as to predict new developments concerning a number of low-dimensional metals including oxides, bronzes, and molecular metals. The recently developed possibility of preparing many of these materials as single-layers, double-layers, etc., as well as advances in molecular electronics, open the door for the preparation of devices with very interesting functionalities. Thus, it is very important to understand the origin of their properties and how to modify them.
