Internal strain tunes electronic correlations on the nanoscale

Abstract

Da die Strukturen innerhalb von Festkörpern am Phasenübergang von Metallen zu Isolatoren meist kleiner sind als die Wellenlänge des Lichts, kann man sie nicht mit einem normalen Mikroskop beobachten. Daher nutzten die Stuttgarter Physiker ein Nahfeld-Mikroskop. Bei diesem macht man sich zunutze, dass eine atomar dünne Spitze ganz knapp über dem Material Licht streut und tiefe Blicke in die lokalen elek­tronischen Eigenschaften gibt. So konnten die Wissenschaftler auch an einem molekularen Kristall den Metall-Isolator-Phasenübergang untersuchen, der dort bei -138 Grad Celsius (136 K) auftritt. Es wurden scharfe Grenzen zwischen metallischen und isolierenden Gebieten beobachtet, was zweifelsfrei einen Phasenübergang erster Ordnung nachgeweist, der durch elektronische Wechselwirkungen getrieben wird. Zudem entsteht ein charakteristisches ("Zebra-") Streifenmuster als Folge mechanischer Verspannungen im Kristall. Dies liefert wichtige Erkenntnisse, welch wichtigen Einfluss die mechanische Integrität einer chemisch reinen Probe auf die makroskopisch gemessenen physikalischen Eigenschaften haben kann.