Publication

Vanadium Dioxide: A Peierls-Mott Insulator Stable against Disorder

Cédric Weber
2012
Journal Articles

Résumé

Vanadium dioxide undergoes a first order metal-insulator transition at 340 K. In this Letter, we develop and carry out state-of-the-art linear scaling density-functional theory calculations refined with nonlocal dynamical mean-field theory. We identify a complex mechanism, a Peierls-assisted orbital selection Mott instability, which is responsible for the insulating M-1 phase, and which furthermore survives a moderate degree of disorder.

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https://infoscience.epfl.ch/entities/publication/fa81a9a8-18e7-46bc-9578-c35cb6d2f45b

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Concepts associés (15)

Vanadium

Le vanadium est l'élément chimique de numéro atomique 23, de symbole V. C'est un métal rare, dur et ductile que l'on trouve dans certains minerais. Il est principalement utilisé dans les alliages. Isotopes du vanadium Le vanadium possède 26 isotopes connus de nombre de masse variant entre 40 et 65, et cinq isomères nucléaires. Seul l'un de ces isotopes est stable, 51V, et représente 99,75 % du vanadium existant, les 0,25 % restants étant constitués de 50V, un radioisotope naturel avec une demi-vie particulièrement longue de 1,5×1017 années (soit 10 millions de fois l'âge de l'univers).

Isolant de Mott

Les isolants de Mott sont des matériaux présentant une phase conductrice, avec une structure de bande électronique (voir théorie des bandes) délocalisée sur tout le réseau cristallin, et pouvant devenir isolant du fait d'une forte interaction répulsive entre électrons, entrainant leur localisation sur les noyaux atomiques. Dans un solide, lorsque les interactions répulsives entre les électrons d'un métal deviennent trop fortes, il peut se produire une "localisation" des électrons qui restent "accrochés" aux atomes constituant le réseau cristallin.

Titane

Le titane est l'élément chimique de numéro atomique 22, de symbole Ti. La variante titanium, bien qu'attestée en français depuis 1872, est considérée comme un anglicisme incorrect. Le titane appartient au groupe 4 du tableau périodique (groupe du titane) avec le zirconium (Zr), le hafnium (Hf) et le rutherfordium (Rf), c'est un métal de transition. On trouve cet élément dans de nombreux minerais mais ses principales sources sont le rutile et l'anatase. Le corps pur titane est un métal léger, résistant, d'aspect blanc métallique, qui résiste à la corrosion.

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