Un recente studio condotto da un team di ricercatori dell’Università del Maryland e del National Institute of Standards and Technology (NIST) ha fatto luce su questa questione. Il team ha studiato diversi materiali quantistici bizzarri, noti come semimetalli topologici, per determinare se la legge di Wiedemann-Franz fosse vera in questi sistemi.
I semimetalli topologici sono una classe di materiali che presentano notevoli proprietà elettroniche, come la presenza di stati superficiali topologici e la possibilità di realizzare fenomeni quantistici esotici. A causa delle loro caratteristiche uniche, non era chiaro se le leggi convenzionali della fisica, come la legge di Wiedemann-Franz, si applicassero a questi materiali.
Per rispondere a questa domanda, il gruppo di ricerca ha eseguito misurazioni dettagliate della conduttività termica ed elettrica di vari semimetalli topologici, tra cui il ditelluride di tungsteno (WTe2), l'arseniuro di niobio (NbAs) e l'arseniuro di tantalio (TaAs). I risultati hanno rivelato che, nonostante la natura non convenzionale di questi materiali, la legge di Wiedemann-Franz vale effettivamente per i semimetalli topologici.
Questa osservazione suggerisce che la legge di Wiedemann-Franz ha un campo di applicabilità più ampio di quanto si pensasse in precedenza, estendendosi anche a materiali quantistici esotici. La coerenza di questo rapporto fondamentale evidenzia l'universalità di alcune leggi fisiche, indipendentemente dalla complessità sottostante del materiale.
Inoltre, lo studio fornisce preziose informazioni sulle proprietà fondamentali dei semimetalli topologici. Stabilendo la validità della legge di Wiedemann-Franz in questi materiali, i ricercatori ottengono ulteriori informazioni sulla loro struttura elettronica, sui meccanismi di trasporto della carica e sulle proprietà di trasporto termico. Questa conoscenza può essere cruciale per lo sviluppo e l'ottimizzazione di dispositivi basati su semimetalli topologici, che hanno un potenziale promettente per le tecnologie future.
In sintesi, i risultati del gruppo di ricerca dimostrano che la legge di Wiedemann-Franz non si limita ai metalli convenzionali ma si applica anche a materiali quantistici bizzarri come i semimetalli topologici. Questa osservazione sottolinea l’universalità di alcune leggi fisiche, fornendo una comprensione più profonda delle proprietà fondamentali di questi materiali non convenzionali e aprendo la strada alle loro potenziali applicazioni tecnologiche.
