09/06/2025
Le recenti scoperte relative alle proprietà topologiche della materia hanno portato a riconsiderare alcuni materiali dei quali si pensava fosse già tutto noto.
Un esempio significativo in questo senso è lo stagno (Sn). Nel 2013 si è scoperto che la fase α dello stagno è un materiale topologico in quanto le sue proprietà elettroniche (ma non solo) dipendono appunto dalla sua topologia e quindi “cambiano” nello spazio.
In particolare le proprietà topologiche di α-Sn possono essere modifcate applicando una deformazione compressiva. Un modo per applicare tale deformazione consiste nell’imporre la crescita di α-Sn su substrati con proprietà atomiche molto simili. In questo modo è possibile ottenere un semimetallo topologico di Dirac che rappresenta un “grafene tridimensionale” nel senso che è un materiale con struttura delle bande lineare in prossimità del livello di Fermi.
Proprio sulla base di questa grande attenzione del mondo scientifico, uno studio guidato da Carlo Grazianetti, ricercatore dell'Istituto per la microelettronica e microsistemi del Cnr, in collaborazione con l’Università degli Studi di Milano-Bicocca e il Laboratoire National des Champs Magnetiques Intenses (Francia), ha voluto indagare gli effetti di confinamento quantistico in film sottili di α-Sn cresciuti su InSb(111). Tramite misure elettriche e magneto-ottiche si è potuto dimostrare che lo spessore influisce sulle proprietà dei portatori di carica in un semimetallo topologico di Dirac. Il lavoro è pubblicato dalla prestigiosa rivista Matter al seguente link. L’articolo è ad accesso aperto e pone le basi per lo sviluppo di dispositivi elettronici non convenzionali basati su materiali topologici.
Per informazioni:
Carlo Grazianetti
CNR - Istituto per la microelettronica e microsistemi
Via C. Olivetti 2, Agrate Brianza, 20864
carlo.grazianetti@cnr.it