Elettroni: il limite matematico che trasforma la loro repulsione in attrazione
A determinate condizioni la repulsione tra gli elettroni viene improvvisamente contrastata da una forza attrattiva aggiuntiva.
Uno studio ha permesso di capire per la prima volta cosa succede agli elettroni quando si superano determinate condizioni. Quello che succede è qualcosa di controintuitivo: la repulsione tra gli elettroni viene contrastata da una forza attrattiva.
Gli scienziati erano già a conoscenza e anche in grado di spiegarlo matematicamente che esiste un limite per i materiali: fino ad un certo punto i materiali si comportano secondo le regole note ma in determinate condizioni possono assumere proprietà completamente diverse.
Grazie all’aiuto di un supercomputer è stato possibile effettuare calcoli complessi e spiegare esattamente cosa succede quando questo confine viene superato.
Gli elettroni possono unirsi in determinati punti, come se fossero parzialmente attaccati insieme.
Gli elettroni che si respingono a vicenda si muovono attraverso il materiale e si disperdono.
Quando ci si avvicina al limite matematico la repulsione diventa sempre più forte la dispersione corrispondente tra gli elettroni diventa infinitamente grande, ma se si supera il limite la repulsione provoca improvvisamente un’attrazione aggiuntiva.
Questa attrazione effettiva costringe gli elettroni a riunirsi in determinati punti in uno spazio ristretto, come se fossero parzialmente attaccati insieme.
Questo drastico cambiamento nel comportamento è strettamente correlato al verificarsi delle divergenze.
queste divergenze non sono solo una curiosità matematica, ma la chiave per una migliore comprensione di importanti effetti materiali
afferma Matthias Reitner, che ha scritto la sua tesi di laurea su questo argomento.
Questi risultati potrebbero rappresentare uno degli elementi mancanti per la comprensione teorica dei cosiddetti superconduttori non convenzionali.
Forse saremo finalmente in grado di rispondere ad alcune delle domande essenziali che sono rimaste senza risposta dalla scoperta di questi misteriosi materiali 40 anni fa
dice Matthias Reitner.
La ricerca e i risultati ottenuti ottenuti in una collaborazione internazionale tra TU Wien, l’Università di Würzburg, l’Università dell’Aquila e la Georgetown University di Washington D.C sono stati pubblicati sulla rivista Physical Review Letters.
