È di un team internazionale composto da ricercatori dell'Istituto di cristallografia (Ic) del Cnr, del dipartimento di Fisica dell'Università La Sapienza di Roma e del London Centre for Nanotechnology un risultato di ricerca che potrebbe fare luce su aspetti ancora oscuri della superconduttività e porre le basi per una nuova nanotecnologia basata su dispositivi superconduttivi.
La ricerca, pubblicata su 'Nature materials', ha dimostrato come sia possibile disegnare circuiti superconduttivi di qualsiasi forma e dimensioni (sub)micrometriche grazie all'impiego di raggi X focalizzati. Gli esperimenti, eseguiti su cristalli di ossidi di rame drogati con atomi di ossigeno interstiziali (i-o), sono stati condotti sulla stazione sperimentale 'Xrd' del sincrotrone 'Elettra' di Trieste.
Gaetano Campi dell'Ic-Cnr, coautore della ricerca spiega: "Abbiamo studiato la dinamica degli atomi di ossigeno interstiziali, cercando di seguire e monitorare la loro disposizione nel reticolo cristallino sotto stimoli esterni, quali, ad esempio, variazioni di temperatura. A tal fine abbiamo impiegato radiazione X molto intensa, fornita dal sincrotrone Elettra. Durante i nostri esperimenti ci siamo accorti che opportune dosi di radiazione, al di sopra di una certa soglia, erano in grado di produrre zone con gli ossigeni ordinati: tale effetto era confinato, ovvero gli ossigeni si ordinavano solo nelle zone colpite dalla radiazione".
Questi risultati, già interessanti in termini delle indicazioni relative a come la luce sia in grado di cambiare la morfologia in questa classe di materiali, diventano ancora più entusiasmanti quando li si lega ai risultati di una precedente ricerca, pubblicata su 'Nature' lo scorso anno dallo stesso gruppo, secondo cui nelle zone con gli ossigeni ordinati la superconduttività aumenta.
"Abbiamo osservato che l'irraggiamento del materiale con i raggi X determinava la riorganizzazione degli atomi di ossigeno con un significativo aumento delle superconduttività ad alta temperatura", aggiunge Antonio Bianconi, docente di Fisica della Sapienza. "Questo apre possibilità del tutto nuove sia per la comprensione e il controllo del meccanismo superconduttivo, sia per nuove applicazioni tecnologiche".
Interessanti le nuove possibilità offerte dalla scoperta in campo medico. "La scrittura diretta di microstrutture localizzate in film superconduttori può essere applicata alla realizzazione di dispositivi elettronici 'squids' di nuova generazione", conclude Michela Fratini, post-doc che ha collaborato alla ricerca. "Grazie a questi nuovi dispositivi sarà possibile aumentare le capacità di mezzi diagnostici, quali ad esempio la magnetoencefalografia, rendendoli in grado di localizzare con alta precisione le sorgenti patologiche".
Fonte: Antonio Bianconi, Dipartimento di Fisica, Università 'La Sapienza' di Roma , email antonio.bianconi@uniroma1.it - Gaetano Campi, Istituto di cristallografia, Montelibretti, tel. 06/90672624 , email gaetano.campi@ic.cnr.it
