fononi, pacchetti di onde vibrazionali che si propagano nei solidi, svolgono un ruolo chiave nella materia condensata e sono coinvolti in varie proprietà fisiche dei materiali. Nelle nanotecnologie, Per esempio, influenzano l'emissione di luce e il trasporto di carica dei nanodispositivi. Essendo la principale fonte di dissipazione di energia nei sistemi a stato solido, i fononi sono l'ultimo collo di bottiglia che limita il funzionamento dei nanomateriali funzionali.

In un articolo recentemente pubblicato su Comunicazioni sulla natura , un gruppo di ricerca dell'INRS guidato dal professor Luca Razzari e collaboratori europei mostra che è possibile modificare la risposta fononica di un nanomateriale sfruttando l'energia di punto zero (cioè, l'energia più bassa possibile in un sistema quantistico) di una nanocavità terahertz. I ricercatori sono stati in grado di rimodellare la risposta fononica del nanomateriale generando nuovi stati ibridi di materia leggera. Lo hanno fatto inserendo alcune decine di semiconduttori (nello specifico, solfuro di cadmio) nanocristalli all'interno di nanocavità plasmoniche specificamente progettate per risuonare a frequenze terahertz, cioè., in corrispondenza dei modi fononici dei nanocristalli.

"Abbiamo così fornito prove evidenti della creazione di un nuovo nanosistema ibrido con proprietà fononiche che non appartengono più al nanomateriale originale, " hanno affermato gli autori. Questa scoperta è promettente per applicazioni in nanofotonica e nanoelettronica, aprendo nuove possibilità per l'ingegneria della risposta fononica ottica dei nanomateriali funzionali. Offre inoltre una piattaforma innovativa per la realizzazione di una nuova generazione di trasduttori quantistici e sorgenti luminose terahertz.