I fisici dell'Università Johannes Gutenberg di Magonza (JGU) e dell'Istituto Max Planck per la ricerca sui polimeri (MPI-P) di Magonza hanno scoperto le cosiddette "strisce vere" in un ossido di metallo a tre strati. La fase a strisce osservata dal gruppo di ricerca guidato dal professor Jeroen van den Brink ha origine da interazioni puramente elettroniche e non è associata ad alcuna forma di distorsione reticolare. Si tratta di una scoperta notevole che rivede l’attuale visione teorica sull’argomento. Le "vere strisce" sono state trovate nei nichelati (ossidi di nichel), che sono materiali fortemente correlati di crescente importanza tecnologica. I risultati della ricerca sono stati pubblicati sulla rinomata rivista scientifica Nature Physics.

La fase a strisce è un tipo di ordinamento elettronico che si forma spontaneamente in determinate condizioni in materiali fortemente correlati. In questi materiali l'interazione tra gli elettroni è così forte che gli elettroni non possono più essere considerati particelle indipendenti. Ciò porta all’emergere di proprietà elettroniche complesse, come l’enorme magnetoresistenza e la superconduttività ad alta temperatura.

Le strisce sono costituite da strisce alternate di alta e bassa densità elettronica. Sono stati osservati in diversi materiali, inclusi i cuprati (ossidi di rame) e i nichelati (ossidi di nichel). Nella maggior parte dei casi, le strisce sono accompagnate da una distorsione reticolare, il che significa che anche il reticolo cristallino del materiale viene modulato. Questa distorsione reticolare è solitamente il risultato del forte accoppiamento elettrone-fonone in questi materiali.

Nei cuprati, si è scoperto che le strisce erano fissate a una modulazione del reticolo, che porta alle cosiddette "strisce di reticolo di carica". In alcuni nichelati, tuttavia, le strisce esistono in completa assenza di distorsione reticolare e vengono quindi chiamate "strisce vere". Queste vere strisce sono molto meno comuni e la loro origine microscopica è ancora poco conosciuta.

La scoperta di vere strisce da parte del gruppo di ricerca di Jeroen van den Brink in un tristrato di nichel rappresenta un progresso significativo nella nostra comprensione di questi misteriosi fenomeni elettronici. I ricercatori hanno utilizzato una combinazione di modellazione teorica e simulazioni numeriche avanzate per identificare le condizioni in cui si formano delle vere strisce in questo materiale.

I risultati teorici rivelano che la fase a strisce ha origine dall’interazione tra forti correlazioni elettroniche e fluttuazioni quantistiche. In condizioni specifiche, questi fattori possono dar luogo ad un ordinamento elettronico spontaneo, portando alla formazione di vere e proprie strisce.

Lo studio delle strisce e di altri ordini elettronici è fondamentale per comprendere la fisica di materiali fortemente correlati e per lo sviluppo di nuovi dispositivi funzionali basati su questi materiali. I risultati ottenuti dal gruppo di ricerca di Magonza forniscono importanti informazioni sulla natura delle vere strisce e aprono la strada a ulteriori ricerche in questo campo emergente della fisica della materia condensata.