Scienziati dell’ETH di Zurigo rivelano nuova forma di magnetismo nei materiali

Gli scienziati dell’ETH di Zurigo hanno annunciato una scoperta scientifica rivoluzionaria: una strana forma di magnetismo chiamata “magnetismo cinetico”. Questo tipo di magnetismo è diverso da qualsiasi altra forma conosciuta, come il ferromagnetismo che rende i magneti aderenti al frigorifero o il paramagnetismo.

La ricerca, pubblicata su Nature mercoledì scorso, ha rivelato che questa nuova forma di magnetismo è stata trovata nei materiali moiré prodotti artificialmente. Questi materiali sono noti per le loro strutture reticolari uniche, ottenute sovrapponendo fogli bidimensionali di diseleniuro di molibdeno e disolfuro di tungsteno.

Gli scienziati hanno esplorato le proprietà magnetiche di questi materiali introducendo elettroni nella rete attraverso una corrente elettrica. Utilizzando un laser per illuminare il materiale, hanno misurato la riflessione della luce a varie polarizzazioni per determinare l’orientamento degli spin degli elettroni, un indicatore chiave del tipo di magnetismo presente.

Inizialmente, il materiale ha mostrato paramagnetismo, con gli spin degli elettroni orientati in direzioni casuali. Tuttavia, aumentando gradualmente la tensione elettrica, si è verificato un repentino passaggio al ferromagnetismo, dove gli spin degli elettroni si sono allineati nella stessa direzione. Questa transizione è avvenuta quando il reticolo era pieno di più di un elettrone per sede, indicando un meccanismo al di là dell’interazione di scambio tradizionale che guida il ferromagnetismo. Ataç Imamoğlu, autore dello studio, sottolinea che esistono prove inconfutabili di un nuovo tipo di magnetismo che non può essere spiegato dall’interazione di scambio.

Il team propone che il fenomeno si verifichi quando gli elettroni riempiono il reticolo attraverso il tunneling quantistico e si raggruppano in particelle chiamate “doppi”. Mentre gli elettroni cercano di minimizzare la loro energia cinetica, allineano i loro spin, creando così il ferromagnetismo.

Questa scoperta apre nuovi orizzonti nella ricerca sul magnetismo e nella scienza dei materiali, promettendo potenziali sviluppi tecnologici e applicazioni innovative in vari campi. L’osservazione di questa forma di magnetismo cinetico, a lungo considerato solo un concetto teorico, potrebbe rivoluzionare il nostro approccio alla comprensione e all’applicazione del magnetismo nei materiali solidi.

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