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OSSERVATA NEL GRAFENE LA “FARFALLA DI HOFSTADTER”: APERTA LA VIA PER NUOVI SUPER-MATERIALI

Categoria // Proprietà Generali, ICT e Tecnologie Digitali, Grafene

La scoperta è stata pubblicata su Nature da due gruppi di ricercatori indipendenti, uno coordinato dalla Manchester University e l’altro dalla Columbia University.

Megliopossibile - Osservata nel grafene la
Megliopossibile - Osservata nel grafene la "farfalla di Hofstadter": aperta la via per nuovi super-materiali - Foto: Manchester University
Una nuova importante scoperta vede coinvolto il grafene e apre le porte alla realizzazione di nuovi super-materiali. All'interno del reticolo di grafene, in seguito all'unione con strati di nitruro di boro (anche noto come grafene bianco) e all'applicazione di un campo magnetico, i ricercatori di due distinte università (Manchester University e Columbia University) hanno infatti registrato un mutamento delle proprietà elettroniche mai osservato prima a livello empirico che potrebbe aprire la strada a straordinarie applicazioni tecnologiche.

I salti energetici degli elettroni, alle specifiche condizioni sopra indicate, seguono infatti un modello a farfalla che si ripete in scala. La presenza di una struttura frattale nei livelli energetici degli elettroni era stata teorizzata quasi quarant'anni fa dal fisico statunitense Douglas Hofstadter ma nessuno era ancora riuscito a trovarne una prova sperimentale.

L'osservazione del particolare effetto – chiamato appunto "farfalla di Hofstadter" – rappresenta un traguardo unico non solo nell'ambito dello studio dei fenomeni quantistici ma anche e soprattutto nella capacità di manipolazione del grafene stesso e delle sue sorprendenti proprietà conduttive.

Ricordiamo che il grafene, reticolo bidimensionale costituito da singoli atomi di carbonio, presenta una conducibilità elettrica elevatissima, migliaia di volte superiore a quella del rame, grazie alla dinamica degli elettroni che si muovono all'interno della struttura a nido d'ape alla velocità della luce, come se fossero privi di massa.

Il risultato fa ipotizzare innovative applicazioni nel campo dell'elettronica ed è la dimostrazione, sottolinea Andre Geim, premio Nobel nel 2010 proprio per la scoperta del grafene e co-autore di uno dei due studi pubblicati, che ora siamo in grado di generare nuove tipologie di materiali impilando singoli fogli di atomi nelle sequenze desiderate, ottenendo dei cristalli artificiali che fino a pochi anni fa sarebbero stati fantascienza. Un passo importante, continua il Professore, che pone le basi per sviluppare ricerche ancora più importanti di quelle sul grafene stesso.
La Redazione

Pubblicato:

Mercoledì, 29 Maggio 2013

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