Nuovo materiale elettronico quantistico scoperto da gruppo di fisici

Struttura del metallo kagome (credito: Images by Felice Frankel; Illustration overlays by Chelsea Turner)

Un articolo apparso sul sito del Massachusetts Institute of Technology rivela la scoperta, da parte di un gruppo di fisici, di quello che può essere definito come un nuovo materiale elettronico quantistico. La ricerca, pubblicata su un Nature, rivela che i fisici sono riusciti a produrre, per la prima volta, un metallo kagome, una sorta di cristallo e conduttore elettrico costituito da vari strati di atomi di ferro e di stagno. In questo reticolo ogni atomo viene ripetuto come avviene nella struttura del kagome, un tradizionale cesto di bambù giapponese in cui i fili di bambù vanno a comporre triangoli intrecciati.

Quando hanno fatto passare la corrente elettrica attraverso questo particolare reticolo a triangoli, gli scienziati si sono accorti che questa particolare disposizione induceva comportamenti quantici strani: gli elettroni, invece di fluire perpendicolarmente attraverso il reticolo, tendevano a virare oppure ritornavano indietro.
Si tratta di un comportamento molto simile al cosiddetto effetto Hall quantistico solo che, rispetto a quest’ultimo, avviene tridimensionalmente.

Secondo Joseph Checkelsky, assistente professore di fisica al MIT ed uno degli autori della ricerca, questa reticolo/kagome di metallo fa sì che questo comportamento “esotico” persista a temperatura ambiente e superiore: “Le cariche nel cristallo avvertono non solo i campi magnetici di questi atomi, ma anche una forza magnetica puramente quantomeccanica proveniente dal reticolo, che potrebbe condurre a una conduzione perfetta, simile alla superconduttività, nelle generazioni future di materiali”.
Queste tipologie di metalli kagome potrebbero rivelarsi interessanti per lo sviluppo dei circuiti nei futuri computer quantistici.