Efeitos de correlação eletrônica em condutores moleculares e o estudo do parâmetro de Grüneisen para a coexistência de fases

Abstract

Neste trabalho, foram investigados os efeitos de correlação eletrônica em condutores moleculares, com ênfase no estudo da região de coexistência de fases e no parâmetro de Grüneisen. Um dos focos principais está na transição metal-isolante de Mott, onde foi utilizado o modelo de Ising e o modelo de mistura para descrever a coexistência das fases metálica e isolante. Também foi incorporada a teoria de percolação para compreender a formação de poças metálicas dentro da matriz isolante nesta região. Essa abordagem for- nece uma descrição quantitativa da transição de fase, destacando os efeitos de desordem e a emergência da proposta fase eletrônica do tipo Griffiths. Além disso, estendeu-se a compreensão da coexistência de fases para a transição líquido-gás no modelo bem conhe- cido de van der Waals. Foi demonstrado que a Física observada na coexistência de fases de Mott pode ser aplicada a qualquer sistema onde duas fases coexistem, oferecendo uma perspectiva universal sobre transições de fase. Por fim, a Física de baixas temperaturas e a fase ferroelétrica de Mott Hubbard em condutores moleculares foram exploradas. Os resultados experimentais, obtidos através de medidas de corrente de despolarização, reve- lam duas assinaturas distintas: uma associada à transição de fase de carga ordenada e a outra à polarização de Maxwell-Wagner. Os resultados teóricos e experimentais obtidos no corpo desta tese de doutorado fornecem contribuições importantes sobre a complexa interação entre correlação eletrônica e coexistência de fases em condutores moleculares, contribuindo para uma compreensão mais ampla de tais fenômenos na Física da matéria condensada.

In this work, we investigated the effects of electronic correlation in molecular conduc- tors, with an emphasis on the study of the phase coexistence region and the Grüneisen parameter. One of the main focuses is on the Mott metal-insulator transition, where the Ising model and the mixture model were used to describe the coexistence of metallic and insulating phases. Percolation theory was also incorporated to understand the formation of metallic pools within the insulating matrix in this region. This approach provides a quantitative description of the phase transition, highlighting disorder effects and the emer- gence of the proposed Griffiths-like electronic phase. Additionally, the understanding of phase coexistence was extended to the liquid-gas transition in the van der Waals model. It was demonstrated that the physics observed in Mott phase coexistence can be applied to any system where two phases coexist, offering a universal perspective on phase transitions. Finally, low-temperature Physics and the Mott-Hubbard ferroelectric phase in molecular conductors were explored. Experimental results obtained through depolarization cur- rent measurements reveal two distinct signatures: one associated with the charge-ordered phase transition and the other with Maxwell-Wagner polarization. The theoretical and experimental results obtained in this doctoral thesis provide significant contributions to the understanding of the complex interaction between electronic correlation and phase coexistence in molecular conductors, contributing to a broader comprehension of such phenomena in condensed matter physics.