Isolator wird unter Druck zum Leiter

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	Isolator wird unter Druck zum Leiter
		Physiker haben bei der Verbindung Manganoxid einen ungewöhnlichen Effekt untersucht: Obwohl der Stoff an sich ein Isolator ist, wird daraus unter hohem Druck ein elektrischer Leiter.

Der Grund dafür: Elektronen, die sich normalerweise im Weg stehen, können sich bei Druckerhöhung fast frei bewegen. Ob ein Stoff ein Leiter oder Isolator ist, hängt unter anderem von seiner Elektronenanzahl ab. Wenn ein Material elektrischen Strom leitet, fließen in seinem Inneren Elektronen.

	Die Studie "Collapse of magnetic moment drives the Mott transition in MnO" ist im Journal "Nature Materials" erschienen.
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Druckempfindliche Materialien

Da die Zahl der Elektronen durch die chemische Zusammensetzung festgelegt wird, ist es üblicherweise sehr schwierig, einen Isolator mit Hilfe äußerer Einflüsse wie Druck oder Temperatur in ein Metall zu verwandeln.

Es gibt aber Ausnahmen. Wenn die Elektronen in dem Material stark miteinander wechselwirken, kann das Material zum Isolator werden - einfach deshalb, weil sich die Elektronen gegenseitig blockieren und sich daher in ihrer Bewegung behindern. Derartige "stark korrelierte" elektronische Materialien reagieren sehr empfindlich auf Druck oder Temperatur.

Ähnliche Vorgänge im Erdinneren

Ein solches ist etwa Manganoxid, dessen Übergang vom Isolator zum elektrischen Leiter nun Jan Kunes von der Universität Augsburg erforscht hat. Die Studie liefert Einblicke in die Eigenschaften von Oxiden, die z.B. im Erdinneren unter hohem Druck vom Isolator zum Metall werden.

Darüber hinaus zeigten Kunes und seine Kollegen, dass es eine enge Verbindung zwischen der Änderung in der Leitfähigkeit und dem Verschwinden der magnetischen Eigenschaften des Materials gibt. Die Ergebnisse sind nicht nur auf Manganoxid beschränkt, sondern liefern wichtige Einsichten in die Physik anderer Oxide, die für das Funktionieren alltäglicher elektronischer Geräte - wie z. B. Schalter, Sensoren, Batterien oder Magnetleseköpfe - wichtig sind.

[science.ORF.at/IdW, 6.2.08]


	Jan Kunes, Universiät Augsburg


	Mott-Isolator - Wikipedia