67 anni fa, il fisico David Pines studiò l’esistenza di un “demone” prodotto dalla reciproca neutralizzazione delle increspature elettriche. Ora, nel 2023, gli scienziati sono riusciti a identificare questo movimento nei metalli superconduttori.
Il fenomeno è conosciuto come il “diavolo dei Pini” dal 1956, anno in cui il fisico sviluppò la teoria sull'oscillazione collettiva di un metallo invisibile alla luce.
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O"Diavolo dei pini" è un tipo di plasmone che può esistere nei metalli. Secondo teoria fisica, possono essere considerati “come un modo collettivo di quasiparticelle neutre, la cui carica è stata completamente schermata dagli elettroni in una banda separata”.
Nonostante fosse uno studio interessante, la teoria non era ancora stata dimostrata nella ricerca sperimentale, principalmente a causa della sua intrinseca neutralità di carica.
Tuttavia, il nuovo sviluppo di questo fenomeno è stato pubblicato nel mese di agosto Rivista sulla natura dai fisici dell'Università dell'Illinois, a Urbana-Champaign, negli Stati Uniti.
“I demoni sono stati ipotizzati teoricamente per molto tempo, ma gli sperimentali non li hanno mai studiati. In effetti, non stavamo nemmeno guardando. Ma abbiamo scoperto che stavamo facendo esattamente la cosa giusta e l'abbiamo trovata. Ciò dimostra l’importanza di misurare semplicemente le cose”, ha affermato Peter Abbamonte, il ricercatore che ha guidato lo studio scientifico.
David Pines, fisico che ha creato la teoria. (Immagine: Minesh Bacrania/SFI/Quanta Magazine/Riproduzione)
Come ha detto il gruppo di studio, non stavano esattamente cercando la teoria di Pines, ma sì ha portato all'esperimento di oscillazione mentre analizzava un superconduttore noto come rutenato di rame. stronzio.
Durante le ricerche sui metalli, gli studiosi notarono un comportamento insolito degli elettroni che provocava increspature di drenaggio.
“La maggior parte delle scoperte importanti non sono pianificate. Guarderai un posto nuovo e vedrai cosa c'è", ha commentato Abbamonte.
(Immagine: Natura/Riproduzione)
Pertanto, il primo passo dell’analisi per identificare il fenomeno è stato fatto utilizzando una tecnica per tracciare gli elettroni e definire le proprietà del materiale.
Di conseguenza, misurarono l’energia mentre gli elettroni rimbalzavano e determinarono i dati sulle onde periodiche, chiamate “modi” in fisica.
Nonostante alcune corrispondenze diverse, tali modi dei superconduttori furono spiegati solo dalla teoria di Pines. quindi, il ricercatori sostengono che il “diavolo dei Pini” sia stato finalmente identificato in un esperimento fisico.
Pertanto, la scoperta ha aperto nuove strade per gli studi di fisica, risolvendo un problema che può migliorare la ricerca sulle tecnologie dell’elettricità e dei superconduttori.
