I nuovi materiali a volte mostrano fenomeni di resistenza spettacolari, sebbene la spiegazione non si dimostri sempre esotica. I fisici del Nijmegen High Field Magnet Laboratory (HFML) e dell'ETH di Zurigo hanno dimostrato che un semplice modello fisico è sufficiente per spiegare il fenomeno della magnetoresistenza lineare. Hanno pubblicato i loro risultati questa settimana in un articolo di suggerimento dell'editore in Lettere di revisione fisica .
La misurazione della resistenza elettrica di un materiale in un campo magnetico (la magnetoresistenza) è spesso un primo passo verso la scoperta di nuove proprietà elettroniche. Dall'ascesa del grafene nel 2005, sono stati scoperti molti nuovi materiali con proprietà non convenzionali, compresi gli isolanti topologici, e semimetalli Weyl e Dirac. Questi materiali mostrano una scala lineare della loro energia con il momento, una cosiddetta relazione di dispersione in cui gli elettroni in un solido si comportano come particelle prive di massa (simili alle particelle leggere, cosiddetti fotoni). Tali nuove proprietà elettroniche sono interessanti per potenziali applicazioni nelle tecnologie dell'informazione e optoelettroniche. In molti di questi materiali, si trova che la resistenza aumenta linearmente con il campo magnetico - un fenomeno che chiamiamo magnetoresistenza lineare (LMR).
Spiegazione "semplice" e generale per la magnetoresistenza lineare
I ricercatori dell'High Field Magnet Laboratory (HFML) - una partnership tra la Radboud University e la FOM Foundation - e l'ETH di Zurigo hanno ora misurato la resistenza di un pozzo quantico di GaAs (arseniuro di gallio) ultrapulito che non possiede ancora una relazione energetica così lineare. Hanno riscontrato un forte LMR simile a quello riscontrato nei materiali sopra evidenziati:isolanti topologici, Semimetalli Weyl e Dirac. L'origine dell'LMR in questo caso è probabilmente correlata a piccole variazioni di densità in tutto il solido che non possono essere evitate nelle tecniche convenzionali di crescita del materiale. Ciò porta ad un contributo di una resistenza di Hall lineare causata dalla forza di Lorentz in un campo magnetico su un elettrone in movimento sulla magnetoresistenza misurata. Questa scoperta ci insegna una lezione importante:che le spiegazioni esotiche per i fenomeni spettacolari non sono sempre la risposta.
