Scoperto nuovo effetto quantistico, la luce controlla lo spin degli elettroni

(ANSA) - PADOVA, 26 MAR - Una collaborazione di ricerca internazionale, che ha visto per l'Italia il contributo del Cnr Spin e dell'Università di Padova, ha rivelato un fenomeno innovativo nel campo dei materiali quantistici, denominato "Effetto Misoh" (Multipolar-Induced Spin-Optical Helicity effect).
Lo studio, pubblicato su Advanced Materials, descrive un modo finora sconosciuto in cui la luce interagisce con la materia quantistica. Come spiegano Mario Cuoco (Cnr Spin) e Federico Mazzola (Università Padova), "quando la luce illumina questi materiali genera elettroni con spin polarizzato, una specie di 'piccola rotazione' interna, orientato in modo preciso. La cosa sorprendente è che la direzione di questo 'spin' dipende direttamente da come ruota la luce stessa, cioè dalla sua elicità, destra o sinistra. Questa risposta codifica informazioni profonde sull'organizzazione elettronica interna del materiale, offrendo nuove prospettive oltre le interazioni luce-materia tipiche dei magneti tradizionali".
L'Effetto Misoh apre la strada a un nuovo paradigma tecnologico, la "multipolartronica", per comprendere il comportamento della materia quantistica. "L'approccio della multipolartronica - proseguono i ricercatori - si fonda sull'analisi delle complesse interazioni tra lo spin degli elettroni e il loro movimento attorno agli atomi, le cosiddette interazioni spin-orbitali multipolari. Questo approccio differisce sia dall'elettronica convenzionale, basata sulla carica elettrica, sia dalla spintronica, sfruttando strutture più complesse degli elettroni all'interno dei materiali".
Alla ricerca hanno partecipato partner internazionali come l'Università di Cracovia, il Sincrotrone Soleil di Parigi, e Università della California di Santa Barbara, e nazionali come l'Istituto Officina dei Materiali del Cnr e l'Università di Salerno. Oltre a fornire un importante contributo fondamentale, apre la strada allo sviluppo di dispositivi ultraveloci ed energeticamente efficienti, con applicazioni che spaziano dai sensori ad altissima sensibilità a sistemi innovativi per l'elaborazione delle informazioni di nuova generazione. (ANSA).