Studio delle eccitazioni collettive dell'onda di densità di carica nel TiSe2 intercalato con idrogeno mediante risonanza magnetica nucleare

The study of superconductivity close to ambient temperature in hydride compounds under pressure is one of the most significant research threads in condensed matter physics nowadays. However, the microscopic mechanism that leads to room temperature superconductivity is still unknown and this phenomenon cannot be implemented in any available technology, since extreme pressures in the Mbar range are currently needed to trigger it. Thus, the synthesis of a material that shows superconductivity both at room temperature and at room pressure is one of the biggest challenge of our times. A possible candidate to overcome this challenge is TiSe2H2, that we study in the charge-density wave phase through nuclear magnetic resonance. This electronic state of matter is particularly important since it is usually accompanied by superconductivity. Indeed, this tendency was already studied on the same sample by Dr. G. Prando in 2021, who focused on the superconducting phase. Instead, this work deals with the normal electronic phase - essential to complete the understanding of phase diagram of the sample – of which we tried to give a realistic interpretation, based on the collective excitations of the charge density wave phase, filling a gap in the literature.

La superconduttività a temperatura ambiente, recentemente scoperta, rappresenta al un passo importante nel campo della fisica della materia condensata e, al tempo stesso, una tendenza che trova sempre maggiore riscontro nello studio dei sistemi arricchiti con idrogeno. Ciononostante, sconosciuto è il meccanismo microscopico che la rende possibile e, inoltre, il fenomeno è ancora lungi dall’essere applicabile dal punto di vista ingegneristico e commerciale, dato che richiede pressioni di milioni di volte la pressione atmosferica. Sintetizzare un materiale che presenti superconduttività a temperatura e pressione ambiente è dunque una delle grandi sfide del nostro tempo. In questa direzione, un possibile candidato di interesse è il TiSe2H2, di cui studiamo in questa tesi l’onda di densità di carica, attraverso l’utilizzo della risonanza magnetica nucleare. Tale fase elettronica della materia è particolarmente importante in quanto si verifica spesso accompagnata dalla superconduttività. Questa tendenza è stata riscontrata anche nel nostro campione tramite studi effettuati nel 2021 dal Dr. G. Prando, che si è occupato della fase superconduttiva. Il presente lavoro, invece, si è concentrato sullo studio della fase elettronica normale - fondamentale per costruire un diagramma di fase completo del campione - di cui abbiamo fornito un possibile modello interpretativo, basato sulle eccitazioni collettive dell’onda di densità di carica, colmando una lacuna della letteratura scientifica degli anni precedenti.