{"id":22424,"date":"2023-05-21T05:20:53","date_gmt":"2023-05-21T03:20:53","guid":{"rendered":"https:\/\/test.cfdfeaservice.it\/index.php\/2023\/05\/21\/materiali-quantistici-misurato-per-la-prima-volta-lavvolgimento-degli-elettroni\/"},"modified":"2023-05-21T05:20:53","modified_gmt":"2023-05-21T03:20:53","slug":"materiali-quantistici-misurato-per-la-prima-volta-lavvolgimento-degli-elettroni","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/test.cfdfeaservice.it\/index.php\/2023\/05\/21\/materiali-quantistici-misurato-per-la-prima-volta-lavvolgimento-degli-elettroni\/","title":{"rendered":"Materiali quantistici: misurato per la prima volta l\u2019avvolgimento degli elettroni"},"content":{"rendered":"
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La misura \u00e8 avvenuta sui \u201cmateriali kagome\u201d, nuovi materiali quantistici che stanno rivoluzionando la fisica quantistica per le loro propriet\u00e0 magnetiche, topologiche e superconduttive. I risultati ottenuti potrebbero favorire nuove applicazioni in svariati campi tecnologici, dalle energie rinnovabili alla biomedicina, dall\u2019elettronica ai computer quantistici<\/em>.<\/em><\/p>\n


\n<\/em>Un gruppo internazionale di ricerca \u00e8 riuscito per la prima volta <\/strong>a misurare l\u2019avvolgimento degli elettroni nella materia<\/strong> \u2013 ovvero la curvatura dello spazio in cui vivono e si muovono gli elettroni \u2013 all\u2019interno dei \u201cmateriali kagome\u201d<\/strong>, una nuova classe di materiali quantistici<\/strong>. I risultati ottenuti \u2013 pubblicati in questo articolo su Nature Physics<\/em><\/a> \u2013 potrebbero rivoluzionare il modo in cui i materiali quantistici verranno studiati in futuro, aprendo cos\u00ec le porte a nuovi sviluppi nelle tecnologie quantistiche<\/strong>, con applicazioni possibili in svariati campi tecnologici, dalle energie rinnovabili<\/strong> alla biomedicina<\/strong>, dall\u2019elettronica <\/strong>ai computer quantistici<\/strong>.<\/p>\n

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Spettroscopia degli stati superficiali e della banda piatta.<\/figcaption><\/figure>\n

Collaborazione internazionale di scienziati<\/h2>\n

A riuscire nell\u2018impresa \u00e8 stata una collaborazione internazionale di scienziati, a cui per l\u2019Universit\u00e0 di Bologna<\/strong><\/a> ha partecipato Domenico Di Sante<\/strong>, docente del Dipartimento di Fisica e Astronomia \u201cAugusto Righi\u201d<\/strong>, nell\u2019ambito del suo progetto di ricerca Marie Sk\u0142odowska-Curie BITMAP<\/strong>. A lui si sono affiancati colleghi del CNR-IOM di Trieste, dell\u2019Universit\u00e0 Ca\u2019 Foscari di Venezia, dell\u2019Universit\u00e0 degli Studi di Milano, dell\u2019Universit\u00e0 di W\u00fcrzburg (Germania), dell\u2019Universit\u00e0 di St. Andrews (UK), del Boston College e dell\u2019Universit\u00e0 di Santa Barbara (USA).<\/p>\n

Misurato per la prima volta l\u2019avvolgimento degli elettroni<\/h2>\n

Grazie a tecniche sperimentali avanzate, che utilizzano la luce generata da un acceleratore di particelle<\/strong>, il Sincrotrone<\/strong>, e grazie a moderne tecniche di modellizzazione del comportamento della materia<\/strong>, gli studiosi sono riusciti a misurare per la prima volta l\u2019avvolgimento degli elettroni<\/strong>, relativo al concetto di topologia<\/strong>.<\/p>\n

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Texture di spin degli stati superficiali topologici.<\/figcaption><\/figure>\n

\u201cSe prendiamo due oggetti come una palla da calcio e una ciambella, notiamo che le loro forme specifiche<\/strong> determinano propriet\u00e0 topologiche differenti<\/strong>, ad esempio perch\u00e9 la ciambella possiede un buco, mentre il pallone da calcio no\u201d, spiega Domenico Di Sante<\/strong>. \u201cAllo stesso modo il comportamento degli elettroni nei materiali \u00e8 influenzato da certe propriet\u00e0 quantistiche che ne determinano l\u2019avvolgimento nella materia in cui si trovano<\/strong>, in maniera simile a come la traiettoria della luce nell\u2019universo viene modificata dalla presenza di stelle, buchi neri, materia ed energia oscura, che piegano il tempo e lo spazio\u201d.<\/p>\n

Il dicroismo circolare<\/h2>\n

Nonostante questa particolare caratteristica degli elettroni sia nota gi\u00e0 da molti anni, nessuno era stato finora in grado di misurare direttamente questo \u201cavvolgimento topologico\u201d. Per riuscirci, i ricercatori hanno sfruttato un particolare effetto conosciuto come \u201cdicroismo circolare<\/strong>\u201c: una particolare tecnica sperimentale utilizzabile solo con una sorgente di Sincrotrone, che sfrutta la capacit\u00e0 dei materiali di assorbire la luce in modo diverso <\/strong>in funzione della loro polarizzazione<\/strong>.<\/p>\n

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Topologia della regione a banda piatta<\/figcaption><\/figure>\n

I materiali quantistici kagome<\/h2>\n

Gli studiosi si sono concentrati in particolare sui \u201cmateriali kagome<\/strong>\u201c, una particolare classe di materiali quantistici che deve il loro nome alla somiglianza con la trama di fili di bamboo intrecciati che compongono un tradizionale cesto giapponese (chiamato, appunto, \u201ckagome\u201d). Questi materiali stanno rivoluzionando la fisica quantistica<\/strong>, e i risultati ottenuti potrebbero aiutarci a conoscere meglio le loro particolari propriet\u00e0 magnetiche, topologiche e superconduttive<\/strong>.<\/p>\n

\u201cQuesti importanti risultati sono stati possibili grazie a una forte sinergia tra la pratica sperimentale e l\u2019analisi teorica<\/strong>\u201c, aggiunge Di Sante<\/strong>. \u201cI ricercatori teorici del team hanno infatti impiegato sofisticate simulazioni quantistiche<\/strong>, possibili solo grazie all\u2019utilizzo di potenti supercalcolatori, e hanno in questo modo guidato i colleghi sperimentali verso la specifica zona del materiale nella quale era possibile misurare l\u2019effetto legato al dicroismo circolare<\/strong>\u201c.<\/p>\n

Lo studio \u00e8 stato pubblicato su Nature Physics<\/em><\/a> con il titolo \u201cFlat band separation and robust spin Berry curvature in bilayer kagome metals\u201d. Primo autore dello studio \u00e8 Domenico Di Sante<\/strong>, ricercatore al\u00a0Dipartimento di Fisica e Astronomia \u201cAugusto Righi\u201d dell\u2019Universit\u00e0 di Bologna. Hanno partecipato inoltre studiosi del\u00a0CNR-IOM di Trieste, dell\u2019Universit\u00e0 Ca\u2019 Foscari di Venezia, dell\u2019Universit\u00e0 degli Studi di Milano, dell\u2019Universit\u00e0 di W\u00fcrzburg (Germania), dell\u2019Universit\u00e0 di St. Andrews (UK), del Boston College e dell\u2019Universit\u00e0 di Santa Barbara (USA).<\/p>\n<\/div>\n

L’articolo Materiali quantistici: misurato per la prima volta l\u2019avvolgimento degli elettroni<\/a> sembra essere il primo su Il Progettista Industriale<\/a>.<\/p>\n<\/div>\n

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Autore: Redazione<\/p>\n

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