Anche due docenti dell’Ateneo nel team di ricerca internazionale che ha curato lo studio
Un importante progresso nella fisica dei materiali quantistici è stato raggiunto da un team di ricercatori internazionali, che include due docenti dell’Ateneo. La ricerca, pubblicata sulla prestigiosa rivista Nature Materials, ha scoperto proprietà di geometria quantistica negli isolanti topologici evidenziandone le potenziali applicazioni nel campo dell’elettronica e delle tecnologie quantistiche.
Il gruppo di ricerca teorico, guidato dal prof. Carmine Ortix e che include la prof.ssa Maria Teresa Mercaldo, entrambi del Dipartimento di Fisica “E.R.Caianiello” dell’Ateneo, e dal dott. Mario Cuoco dell’Unità di Salerno dell’Istituto SPIN del CNR, aveva già predetto come negli isolanti topologici la conducibilità elettrica è guidata da una speciale proprietà geometrica: la metrica quantistica.
Gli isolanti topologici sono materiali straordinari che si comportano come isolanti all’interno, ma che riescono a far viaggiare gli elettroni sulla loro superficie esterna senza che questi vengano influenzati dai difetti del materiale. Fino ad oggi, gli scienziati si erano concentrati principalmente su una proprietà geometrica di questi materiali nota come curvatura di Berry.
In questo nuovo studio il gruppo di ricerca ha dimostrato che, all’interno del composto Sb2Te3, applicando un campo magnetico planare è possibile attivare e misurare una risposta elettrica non lineare legata direttamente alla metrica quantistica. Questa magnetoresistenza, con la speciale proprietà di essere independente dalla temperatura, funziona come uno strumento diagnostico della topologia dell’isolante mappandone con precisione le caratteristiche dei suoi coni di superficie di Dirac.
“Siamo riusciti a dimostrare che la geometria quantistica non è solo un concetto teorico astratto, ma un interruttore concreto che può essere misurato ed usato per ingegnerizzare nuovi dispositivi topologici funzionali “, spiegano i ricercatori.
La capacità di controllare la corrente elettrica sfruttando la geometria quantistica e le proprietà di materiali come il Sb2Te3 permetterà di progettare infatti componenti elettronici radicalmente più efficienti, miniaturizzati e a bassissimo consumo energetico, ponendo le basi per lo sviluppo di racimolatori di energia e di sensori magnetici ad altissima precisione.
Di seguito il link alla pubblicazione scientifica: Probing the quantum metric of 3D topological insulators, Nature Materials (2026)
