(Phys.org)—Un team di ricercatori di diverse istituzioni in Germania ha utilizzato impulsi laser per cambiare un filo atomico da isolante a metallo e viceversa in quello che il gruppo descrive come l'interruttore elettronico più veloce mai osservato. Nel loro articolo pubblicato sulla rivista Natura , il team descrive i loro esperimenti testando i limiti delle velocità di transizione di fase, che hanno dimostrato che può verificarsi molto più velocemente in determinate condizioni di quanto si ritenesse possibile.

Velocità di transizione di fase, come notano i ricercatori, è tipicamente vincolato dalla velocità con cui l'energia può entrare in un sistema. Ghiaccio che si trasforma in acqua, Per esempio, è vincolato dalla velocità con cui il calore può entrare nel ghiaccio. Il processo segue le regole della meccanica quantistica, Certo, anche se pochi teorici hanno creduto che fosse possibile che si verificasse una transizione il più velocemente consentito dalle regole. In questo nuovo sforzo, i ricercatori hanno dimostrato che tale è il caso provocando una tale transizione.

Per testare i limiti della velocità di transizione, i ricercatori hanno raffreddato campioni di indio su silicio a 30K e poi hanno misurato il modello di diffrazione elettronica della superficie e hanno scoperto che era un isolante. Hanno quindi sparato un laser sul campione facendolo riscaldare molto rapidamente:gli atomi di indio si assemblano automaticamente in un filo metallico largo tre atomi quando vengono riscaldati. Quindi hanno sparato un altro impulso laser per misurare come era cambiato il modello di diffrazione. Hanno ripetuto il processo più volte variando il tempo tra i lanci laser per vedere quanto tempo è trascorso prima che l'isolante diventasse un metallo, come si è scoperto, per tempi superiori a 350 fs. Hanno anche provato a variare la quantità di potenza del laser e hanno scoperto che più potenza applicavano, più veloce è la transizione, fino a diventare una costante, che la squadra ha notato, era il limite quantistico.

Pur descrivendo l'evento di transizione come l'interruttore elettronico più veloce mai osservato, il team riconosce prontamente che non stanno suggerendo che potrebbe essere utilizzato per creare in qualche modo interruttori ottici da utilizzare in applicazioni pratiche. Piuttosto, notano, erano solo alcuni teorici che facevano ricerche di base.

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