Esiste un punto critico quantistico collegato alla fase denominata “metallo strano” che condiziona la resistenza elettrica, dei superconduttori, i cuprati, ad alta temperatura critica. Questo accade in quanto cambia con la temperatura in modo diverso da quella dei metalli normali.
Lo studio a cura dei ricercatori del Politecnico di Milano, della Chalmers University of Technology di Göteborg e della Sapienza Università di Roma. pubblicato su Nature Communications.
Si tratta di “Un punto critico quantistico individua le condizioni specifiche in cui un materiale subisce un improvviso cambiamento nelle sue proprietà a causa di soli effetti quantistici. Così come il ghiaccio fonde e diventa liquido a zero gradi centigradi a causa degli effetti microscopici della temperatura, i cuprati diventano un metallo “strano” a causa delle fluttuazioni quantistiche di carica” afferma Riccardo Arpaia, autore principale dello studio e ricercatore presso il Dipartimento di Microtecnologie e Nanoscienze di Chalmers.
La ricerca ha mostrato l’esistenza di fluttuazioni della densità di carica capaci di influenzare la resistenza elettrica dei cuprati in modo tale da renderli “strani”.
La misurazione sistematica di come varia l’energia di queste fluttuazioni ha permesso di identificare il valore esatto della densità di portatori di carica in corrispondenza della quale essa è minima: il punto critico quantistico.
La tecnica RIXS
“Questo è il risultato di più di cinque anni di lavoro. Abbiamo usato una tecnica, chiamata RIXS, in gran parte sviluppata da noi del Politecnico di Milano. Grazie a numerose campagne di misura e a nuovi metodi di analisi dei dati abbiamo potuto dimostrare l’esistenza del punto critico quantistico.” aggiunge Giacomo Ghiringhelli, Professore del dipartimento di Fisica del Politecnico di Milano e coordinatore della ricerca. “Capire bene i cuprati ci permetterà di progettare materiali ancora migliori, con temperature critiche più alte, e quindi più facili da sfruttare nelle tecnologie di domani”.
“Questa scoperta rappresenta un progresso importante per la comprensione non solo delle proprietà anomale dello stato metallico dei cuprati, ma anche dei meccanismi ancora oscuri alla base della superconduttività ad alta temperatura” afferma Sergio Caprara, Professore presso il Dipartimento di Fisica della Sapienza, che ha elaborato insieme ai colleghi del gruppo teorico di Roma la teoria che assegna alle fluttuazioni di carica un ruolo fondamentale nei cuprati.
Per ricevere quotidianamente i nostri aggiornamenti su energia e transizione ecologica, basta iscriversi alla nostra newsletter gratuita
e riproduzione totale o parziale in qualunque formato degli articoli presenti sul sito.
