Utilizzando calcoli teorici all'avanguardia eseguiti presso il NERSC, i ricercatori della Molecular Foundry del Berkeley Lab hanno previsto nuove affascinanti proprietà del litio, un metallo alcalino leggero che ha incuriosito gli scienziati per due decenni con la sua notevole diversità di stati fisici ad alte pressioni.

"In condizioni standard, il litio è un metallo semplice che forma un solido cristallino da manuale. Però, gli scienziati hanno dimostrato che quando si mette sotto pressione un cristallo di litio, la struttura atomica cambia e, in modo un po' controintuitivo, la sua conducibilità diminuisce, diventando meno metallico, "ha detto Stephanie Mack, un assistente di ricerca studente laureato presso il Berkeley Lab e primo autore dello studio, pubblicato in PNAS . "Abbiamo scoperto che diventa anche topologico, con proprietà elettroniche simili al grafene."

I materiali topologici sono una classe di solidi scoperta di recente che mostra proprietà esotiche, come avere interni isolanti ma superfici altamente conduttive, anche se deformato. Sono interessanti per le potenziali applicazioni nell'elettronica di prossima generazione e nella scienza dell'informazione quantistica. Secondo i coautori Sinéad Griffin e Jeff Neaton, il litio diventa topologico a pressioni elevate ma realizzabili sperimentalmente, paragonabile a un quarto della pressione al centro della Terra.

Finora, la maggior parte dei materiali topologici verificati sperimentalmente contiene pesanti, potenzialmente tossico, elementi. "Ma abbiamo previsto che il litio, apparentemente un semplice metallo, può anche avere queste proprietà uniche, " disse Mack.