عایق مات Mott

عایق های مات دسته ای از مواد هستند که بر پایه مدل نواری می باید رسانای الکتریسیته باشند، در صورتی که در اندازه گیری ها (به ویژه در دماهای پایین) عایق هستند. این اثر به برهم کنش های الکترون-الکترون بر می گردد که در مدل نواری در نظر گرفته نشده است. شکاف نواری در عایق مات در بین نوارهای با مشخصه مشابه، مانند مشخصه 3d قرار دارد، در حالی که در عایق های ترابرد کننده بار میان حالت های آنیونی و کاتیونی قرار دارد مانند O 2p و Ni 3d در NiO.

تاریخچه

اگر چه مدل نواری در توصیف ویژگی های الکتریکی گوناگون مواد موفق بوده است، جان هندریک دی بویر و اورت یوهانس ویلم وروی در سال 1937 اشاره کردند که تعدادی از اکسید های فلزهای واسطه که برپایه مدل نواری باید رسانا باشند (چون شمار الکترون ها در سلول یکه آن ها فرد است) در واقع عایق هستند. پس از آن ها نویل مات و رودولف پیرس (آن هم در سال 1937 ) پیش بینی کردند که این ناهنجاری می تواند با در نظر گرفتن برهمکنش الکترون-الکترون از بین برود. مات در سال 1949 ، مدلی برای NiO به عنوان یک عایق پیشنهاد داد که رسانندگی بر پایه فرمول زیر است

(Ni2+O2−)2 → Ni3+O2− + Ni1+O2−.