Scoperta lachiaveper controllareimateriali quantistici,dalle proprietà mai viste. Il risultato potrebbe aprire la strada a nuove tecnologie e aiutare acomprendere fenomenicomplessicomelasuperconduttività.Questicompostiper ora hanno solo dellesigle,comeCsTi3Bi5,il materiale studiato nella ricerca internazionale pubblicata sulla rivista Nature Communications e guidata dalle Università di Padova e Bologna, con il Consiglio Nazionale delle Ricerche.

Di materiali quantistici si conoscono intere famiglie e , fra queste, ci sono quelli chiamati ‘kagome’, come i cesti giapponesi in bambù dagli intrecci di esagoni e triangoli. E’ proprio la lorostruttura acaratterizzare inuovi materiali perchépermette aglielettronidiorganizzarsi in modo collettivo, dando origine in questo modo aproprietà inattese del materiale al quale appartengono. Può accadere, per esempio, che glielettroni,pur muovendosi all’interno di un reticolo cristallino simmetrico,rompano spontaneamentelasimmetriadirotazione del sistemae scelgano una direzione diversa. Questa forma diauto-organizzazione, chiamata ‘nematicità elettronica’, non comportaperòdeformazioni visibili dellastruttura atomica.

E’ questo il fenomeno che nella ricerca appena pubblicata è stato osservato nel composto CsTi3Bi5: i ricercatori hanno dimostrato che ilcomportamentodi questomaterialedipende da un meccanismopuramente elettronico. Il risultato è passo importante percomprendereiprincipifondamentaliche governanoleproprietà dei materiali quantistici.“La nematicità è da tempo considerata un ingrediente essenziale per descrivere le proprietà dei materiali quantistici, mamancavaunadimostrazione sperimentalechiara della sua origine fondamentale”, osservano Federico Mazzola, del dipartimento di Fisica e Astronomia dell'Università di Padova, e Domenico Di Sante, del Dipartimento di Fisica e Astronomia dell'Università di Bologna.Spettroscopia fotoelettronica, luce di sincrotrone e calcoli teorici sono stati glistrumenti che hanno permesso didimostrare che in materiali di questo tipo l’instabilità è intrinseca agli elettroni: unfenomeno previsto 60 anni fa.