Odkrili možnost preoblikovanja kovine v izolator

V znanstveni reviji Nature je bila včeraj objavljena pomembna mednarodna študija, ki so jo izvedli Univerza v Trstu, Univerza v Erlangnu ter laboratoriji Sinhrotrona Elettra pri Padričah v sodelovanju s Helmholtz-Zentrumom iz Dresdna, Inštitutom za materiale Nacionalnega raziskovalnega sveta (Cnr-Iom) in institutom Jožefa Stefana iz Ljubljane: odpira nove, pomembne poti na področju fizike snovi.

Raziskava dokazuje namreč možnost preoblikovanja kovine v izolator z vstavljanjem kvantnega materiala v optične votline, kar ponuja edinstveno možnost nadzora nad lastnostmi snovi. Odkritje odpira še neraziskane možnosti za nadzor termodinamike in transportnih lastnosti kvantnih materialov - v tem konkretnem primeru tantalovega disulfida, kakor so sporočili s tržaške univerze.

Študija je pokazala, da je z vstavljanjem materialov v optične votline oz. dve popolnoma poravnani zrcali – kar povzroča spremembo elektromagnetnega okolja, ki jih obdaja – mogoče nadzorovati lastnosti materialov, je izjavil Daniele Fausti, izredni profesor fizike snovi na Oddelku za fiziko Univerze v Trstu in predstojnik katedre za fiziko trdne snovi na Univerzi v Erlangnu. Skupina raziskovalcev je dokazala, da je mogoče z mehanskim prilagajanjem položaja zrcal, ki obkrožajo material, doseči reverzibilen prehod med izolacijsko in kovinsko fazo.

»Vedeli smo, da material pod določeno temperaturo postane izolativen. Kar smo odkrili in dokazali tokrat pa je možnost spreminjanja stanja z gibanjem teh zrcal, ki niso v stiku z materialom. Scenarij je podoben Purcellovemu učinku, ki so ga odkrili v prvi polovici prejšnjega stoletja in velja za enega od temeljnih poskusov kvantne mehanike. Purcell in njegovi sodelavci so v začetku štiridesetih let prejšnjega stoletja ugotovili, da je s postavitvijo atomov med dve zrcali mogoče spremljati, kako hitro razpršijo energijo z oddajanjem fotonov. Naši poskusi kažejo, da je podoben mehanizem pomemben v našem vzorcu in da lahko sprememba izmenjave fotonov med materialom in zunanjim svetom, ki jo povzročita zrcali, močno vpliva na termodinamiko takšnih materialov,« je še dodal Fausti.