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Il bronzo viola: un materiale con proprietà elettriche uniche

Il bronzo viola al litio molibdeno è un materiale con la capacità di cambiare tra stati elettrici, diventando un isolante o un conduttore. Potrebbe essere fondamentale per lo sviluppo dei computer quantistici.

Il bronzo viola: un materiale con proprietà elettriche uniche

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Il bronzo viola al litio molibdeno è un materiale con una capacità unica di cambiare tra stati elettrici, diventando un isolante o un conduttore a seconda delle condizioni fisiche. Nonostante il suo nome, il bronzo viola non contiene rame e stagno, ma è composto da litio, molibdeno e ossigeno. Questa combinazione di elementi potrebbe non essere così importante per l’era dell’elaborazione dei dati quantistici come il bronzo originale lo era 4.000 anni fa, ma potrebbe comunque rendere possibili nuove scoperte.

Il bronzo viola è interessante per gli scienziati dello stato solido perché i suoi cristalli tridimensionali si comportano come un metallo unidimensionale. Tuttavia, la sua vera peculiarità risiede nella sua capacità di cambiare facilmente le sue proprietà elettriche. A temperature vicine allo zero assoluto, il bronzo viola diventa un superconduttore, non oppone alcuna resistenza al flusso di elettricità. Ma con una piccola variazione di temperatura o esposizione alla luce, può passare da superconduttore a isolante di Mott (materiali che la teoria predice erroneamente che conducano elettricità). A temperature più alte diventa un conduttore regolare.

Una sfera perfetta d’acqua fluttuante sopra i cristalli di neve, la cui forma rivela la loro simmetria ridotta, rappresenta il concetto di simmetria emergente, visto per la prima volta.

 

La capacità del bronzo viola di cambiare tra stati elettrici è di grande interesse per lo sviluppo dei computer quantistici. La rivoluzione dei computer quantistici dipende dalla capacità di invertire molti interruttori con facilità, e il bronzo viola potrebbe essere fondamentale in questo processo.

La scoperta del bronzo viola è iniziata 13 anni fa quando due dottorandi hanno misurato la magnetoresistenza del materiale. Hanno notato che in un campo magnetico moderatamente forte, la conducibilità del bronzo viola diventa linearmente correlata alla temperatura fino a quando inizia la superconduttività. Questo comportamento insolito è stato spiegato dalla teoria degli eccitoni oscuri, che sono oggetti che si comportano come particelle, ma non sono in realtà particelle, e interagiscono con gli elettroni.

Gli autori dello studio hanno anche scoperto che il bronzo viola può essere sia un superconduttore che un isolante con una probabilità del 50/50. Questo rende molto facile passare da uno stato all’altro. Inoltre, il bronzo viola mostra una simmetria emergente, che è uno stato insolito delle cose. Questa simmetria si sviluppa nel materiale man mano che la temperatura si abbassa.

Lo studio del bronzo viola è stato pubblicato su Science e ha contribuito a una maggiore comprensione di questo materiale unico e delle sue proprietà elettriche.

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