Litigi fra elettroni nei materiali superconduttori

Urla e litigi tra elettroni, proprio come tra vicini di condominio, sono stati 'uditi' per la prima volta all'interno di speciali materiali superconduttori fatti di rame e ossigeno, i cosiddetti cuprati. Il risultato potrebbe aiutare a comprendere il segreto che permette a questi materiali del futuro di trasportare corrente elettrica senza resistenza (e dunque senza sprechi) a temperature molto meno basse e più facili da ottenere rispetto agli attuali superconduttori. A indicarlo è lo studio pubblicato su Nature dal Politecnico di Milano con l'università di Stanford e il sincrotrone europeo Esrf (European Synchrotron Radiation Facility) di Grenoble.

"A più di 30 anni dalla loro scoperta, i cuprati non hanno ancora svelato la ricetta segreta della loro capacità di trasportare corrente elettrica senza resistenza, e di farlo anche a temperature molto meno basse degli altri superconduttori, fino a -143°C", spiega Giacomo Ghiringhelli, docente di fisica sperimentale al Politecnico di Milano. "Quello che abbiamo capito negli anni è che i cuprati sono come delle lasagne, composte da più strati paralleli di rame e ossigeno che apparentemente non sembrano collegati fra loro. In realtà, con questo studio, abbiamo scoperto che esiste una comunicazione elettrica tra i vari piani".

Lo si è capito grazie all'esperimento condotto al sincrotrone di Grenoble grazie a una tecnica ai raggi X (la diffusione anelastica risonante di raggi X) sviluppata dal Politecnico in collaborazione con l'Esrf. "Stimolando i cuprati con i raggi X - spiega Ghiringhelli - abbiamo visto che gli elettroni presenti nei vari strati si eccitano e, pur rimanendo al proprio posto, emettono un'energia che comunica la loro presenza agli elettroni dei piani vicini". Un po' come in un palazzo, dove un condomino particolarmente chiassoso può essere udito dai vicini che vivono negli altri piani. L'obiettivo dei ricercatori ora è capire come manipolare queste scaramucce a distanza per potenziare la superconduttività dei materiali.