Tecnologia e Scienza

Scoperta una nuova forma della materia: l’eccitonio

I fisici della University of Illinois hanno confermato sperimentalmente l’esistenza di una strana e nuova forma della materia.

Arriva dai laboratori della University of Illinois (Stati Uniti) l’annuncio di un’importante scoperta circa l’esistenza di una nuova forma della materia.

L’eccitonio, questo è il nome del nuovo materiale, è costituito da una sorta di bosone, una particella composita che potrebbe consentire alla materia di comportarsi come un super fluido, un super conduttore o anche come un cristallo elettronico isolante. Qualcosa che potrebbe portare al miglioramento delle tecnologie esistenti o allo sviluppo di nuove, ma in modo attualmente del tutto imprevedibile.

Questo strano e misterioso tipo di materia era stato teorizzato nel 1960 dal fisico Bert Halperin ma, solo adesso, ne è stata dimostrata sperimentalmente e incontrovertibilmente l’esistenza. A differenza della materia comune, come potrebbe essere un metallo, non è fatto da atomi, o per meglio dire da protoni ed elettroni, ma di particelle subatomiche chiamate eccitoni.

Quindi, l’eccitonio è un condensato di eccitoni, che di fatto sono un buco che si crea quando l’elettrone si allontana. Il loro comportamento è come quello di una particella di carica positiva che cerca di attirare verso di sé l’elettrone fuggito, creando un legame quanto-meccanico.

A differenza della materia comune non è fatta da atomi ma di particelle subatomiche chiamate eccitoni

Questo strano comportamento nel mondo della meccanica quantistica è possibile perché, nei semiconduttori, gli elettroni che stanno sul livello energetico più alto di un atomo, quando eccitati per passare al prossimo livello di energia, lasciano un buco nel livello precedente.

I ricercatori, che hanno pubblicato i risultati del loro lavoro su Science, hanno utilizzato la tecnica di spettroscopia M-EELS sul titanio diselenide (semiconduttore).

Secondo il professore Peter Abbamonte, che ha diretto il team di scienziati, “questo risultato è di importanza cosmica“. Tanto entusiasmo è spiegabile considerando che è dal 1970 che molti dicono di avere la prova dell’esistenza dell’eccitonio, ma nessuno dei risultati conseguiti sembrava essere la dimostrazione definitiva.


Adesso che siamo certi dell’esistenza dell’eccitonio, inizieranno le ricerche sulle sue proprietà come super conduttore e come super fluido e, quindi, sulle applicazioni pratiche, che potrebbero avere ricadute assai significative su molte tecnologie. Inoltre, i futuri studi su questo materiale daranno contributi importanti alla nostra comprensione della meccanica quantistica e alla risoluzione degli enigmi quantistici attuali.

Anche se allo stato attuale ci troviamo ancora nel campo della pura speculazione circa gli sviluppi di questo nuovo materiale, è difficile non pensare che il futuro ci riservi sorprese davvero… eccitanti!

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