SCOPERTO UN NUOVO STATO QUANTISTICO DELLA MATERIA

Isolante eccitonico: nuovo stato della materia nei nanotubi di carbonio

Isolante eccitonico: nuovo stato della materia nei nanotubi di carbonio

A scuola abbiamo imparato che gli stati della materia sono tre: solido ,liquido e aeriforme. Ebbene è stato scoperto un nuovo Stato della materia di tipo quantistico di cui era stato già ipotizzato 50 anni fa da un fisico austriaco e vincitore del premio Nobel per la chimica nel 1998 Walter e finora mai confermato in modo definitivo.

Il nuovo stato della materia è stato chiamato isolante eccitonico,ed è stato dimostrato per la prima volta da ricercatori italiani grazie ai cosiddetti nanotubi di carbonio. I nanotubi non sono altro che dei minuscoli cilindri di grafene che è un materiale composto da un singolo strato di atomi, e sono così piccoli che hanno un raggio di qualche nanometro- un nanometro è un miliardesimo di vetro e sono lunghi Pensate un po’ quanto il diametro di un capello.  

Isolante eccitonico: nuovo stato della materia nei nanotubi di carbonio

Finora il comportamento di una classe importante di nanotubi, in grado di condurre corrente elettrica, si spiegava supponendo che gli elettroni degli atomi di carbonio si muovessero facilmente e indipendentemente uno dall’altro per tutta la lunghezza, cioè che il materiale si comportasse come un metallo.

I ricercatori di Nano-Cnr hanno invece dimostrato che quando un elettrone abbandona un atomo di carbonio non si muove liberamente ma si lega con la buca che lascia dietro di sé, formando una particella composita fatta dall’elettrone e dalla buca, detta eccitone.

Si pensava che il comportamento da metallo di alcuni nanotubi di carbonio in grado di condurre elettricità, fosse dovuto allo spostamento degli elettroni attraverso il nanotubo stesso. I ricercatori italiani del nano CNR hanno invece dimostrato che quando un elettrone abbandono un atomo di carbonio non si muove liberamente, ma esso si lega con la buca che lascia dietro di sé formando una particella

“Abbiamo verificato che gli elettroni sono liberi di spostarsi solo se viene fornita una quantità di energia sufficiente a dissolvere gli eccitoni. Questo significa che il nanotubo si comporta come un materiale isolante, un isolante eccitonico: si tratta di un fenomeno quantistico elusivo, a lungo inseguito”. queste le dichiarazioni fatte dai ricercatori.

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