Post di Massimo Zito

Elettroni simili a fluidi Una nuova ricerca sui materiali quantistici come il grafene mostra che gli elettroni possono comportarsi come fluidi viscosi, aprendo possibilità per dispositivi elettronici più veloci ed efficienti La luce incidente sui materiali può indurre cambiamenti nella loro conduttività elettrica, un fenomeno denominato fotoresistenza. Nei semiconduttori, la fotoresistenza è negativa, poiché la promozione degli elettroni indotta dalla luce attraverso la banda proibita aumenta il numero di portatori di carica che partecipano al trasporto. Nei superconduttori e nei metalli normali, la fotoresistenza è positiva a causa rispettivamente della distruzione dello stato superconduttore e dell'aumento della dispersione di rilassamento della quantità di moto. Alle scuole superiori di scienze abbiamo imparato che collegando un cavo a un circuito elettrico si avvia un flusso di elettroni, fornendo energia a tutto, dalle luci ai telefoni. https://lnkd.in/d_sr5Yba

L'Effetto fotoelettrico è uno strano fenomeno in cui la luce ad alta energia riesce a strappare gli elettroni dai metalli. Einstein nel 1905 fu il primo ad impiegare l'ipotesi bizzarra di Planck secondo cui l'energia si trasmette in pacchetti di luce (fotoni) ed aprì le porte alla Meccanica Quantistica. In questo video scopriremo i misteri di questo strano fenomeno, partendo dall'esperimento di Lenard fino all'ipotesi di Einstein. #fisica #fotoni #quantistica #einstein #meccanica

Nuove tecniche per simulare onde su antenne avanzate La simulazione numerica della propagazione delle onde elettromagnetiche attraverso mezzi conduttivi e dielettrici è un ambito di ricerca di fondamentale importanza per la previsione delle prestazioni dei sistemi di trasmissione wireless. In questo articolo, esploreremo il metodo degli elementi finiti (FEM) come strumento per lo studio della propagazione elettromagnetica. Analizzeremo inoltre i risultati delle simulazioni, focalizzandoci sui campi elettrici e sul comportamento dell'onda nei diversi mezzi. Discuteremo anche l'influenza del mezzo di propagazione sul guadagno dell'antenna e le prospettive future di questa tecnologia, inclusi eventuali vincoli nella modellazione delle onde elettromagnetiche. #affidabilità, #antenne, #attenuazione, #campi, #conduttivi, #copertura, #dielettrici, #elettrici, #elettromagnetica, #fem, #guadagno, #numerica, #propagazione, #riflessione, #rifrazione, #vivaldi, #wireless

Quando la luce rende magnetici i materiali Dimostrato per la prima volta come una particolare luce laser possa indurre un comportamento quantistico a temperatura ambiente, rendendo magnetici materiali che normalmente non lo sono L’emergere dell’ordine collettivo nella materia è uno dei fenomeni più fondamentali e intriganti della fisica. Negli ultimi anni, il controllo dinamico e la creazione di nuovi stati ordinati della materia non accessibili nell'equilibrio termodinamico sta ricevendo molta attenzione. Il concetto teorico di multiferroicità dinamica è stato introdotto per descrivere l'emergere della magnetizzazione dovuta alla polarizzazione elettrica dipendente dal tempo nei materiali non ferromagnetici. In termini semplici, il movimento rotatorio coerente degli ioni in un cristallo induce un momento magnetico lungo l'asse di rotazione. https://lnkd.in/dkD5m74g

Stato quantistico noto come Dirac Spin Liquid I ricercatori hanno scoperto gli spinoni di Dirac nel materiale YCu3-Br, fornendo la prova di uno stato liquido con spin quantistico e potenzialmente facendo avanzare le applicazioni nell’informatica quantistica e nella superconduttività ad alta temperatura Le quasiparticelle emergenti con dispersione di Dirac nei sistemi di materia condensata possono essere descritte dall'equazione di Dirac per gli elettroni relativistici, in analogia con le particelle di Dirac nella fisica delle alte energie. Ad esempio, gli elettroni con dispersione di Dirac sono stati studiati intensamente in sistemi elettronici come il grafene e gli isolanti topologici. Tuttavia, la carica non è un prerequisito per i fermioni di Dirac, ed è stato teoricamente previsto che l'emergere di fermioni di Dirac senza un grado di libertà di carica si realizzi nei liquidi con spin quantistico di Dirac. Queste quasiparticelle hanno uno spin pari a 1/2 ma sono cariche neutre e quindi sono chiamate spinoni. https://lnkd.in/gcpHva8w

Nuovi canali per eccitare le onde magnetiche con la luce terahertz La scoperta fornisce nuove informazioni sul controllo ultraveloce dei materiali magnetici, con il potenziale per consentire tecnologie di elaborazione delle informazioni di prossima generazione L’eccitazione e il controllo non lineare delle vibrazioni del reticolo con la luce sono diventati un metodo potente per manipolare le proprietà dei materiali quantistici fuori equilibrio. Generalizzare dalle interazioni fonone-fonone coerenti agli accoppiamenti non lineari tra altri tipi di modalità collettive aprirebbe ulteriori opportunità per progettare le proprietà dinamiche dei solidi. Ad esempio, le eccitazioni collettive dell’ordine magnetico – i magnoni – possono trasportare informazioni con poca dissipazione di energia, e il loro controllo coerente e non lineare fornirebbe un percorso interessante per ottenere l’elaborazione e l’archiviazione delle informazioni basate sulla modalità collettiva nella prossima spintronica e magnonica. https://lnkd.in/dG2kpCU4

Non pensate ad un chiodo che punta alla stella polare, né alle calamite dei bambini che si respingono e si attraggono. Gli "altermagneti" sono una realtà completamente diversa, a livello quasi subatomico. Questa nuova forma di magnetismo sovverte tutte le nostre consuete definizioni, promettendo computer basati non più sulla corrente elettrica, ma sul comportamento degli "spin" elettronici. Ecco di cosa si tratta. #scoperte #magnetismo #elettronica #informatica

Memorie a minor consumo e maggiore velocità. Dall’Italia arriva la rivoluzione https://ift.tt/WyJf7hM (Adnkronos) – Nuovi dispositivi innovativi, come memorie resistive (ReRAM) che memorizzano dati cambiando la propria resistenza, più veloci e con consumi minori se paragonati ai metodi tradizionali. Ma anche interruttori elettrici a bassa energia per ridurre i consumi dell’elettronica e migliorare così le prestazioni dei sistemi di calcolo e memoria. Sono molteplici le applicazioni di una nuova scoperta italiana che ha mostrato come i cosiddetti ‘materiali di Mott’ – ovvero un tipo di isolanti fondamentalmente diversi dagli isolanti convenzionali, in grado di passare dallo stato isolante a quello conduttivo – possono cambiare stato proprio a causa dei difetti topologici nella loro struttura cristallina.   “Abbiamo visto – dice all’Adnkronos Claudio Giannetti, coordinatore dello studio e direttore dei laboratori Interdisciplinari di Fisica Avanzata dei Materiali presso il Dipartimento di Matematica e Fisica dell’Università Cattolica di Brescia – che la trasformazione non avveniva a caso, ma in un punto preciso chiamato difetto topologico, ovvero quando il materiale è isolante forma strutture geometriche che seguono regole matematiche ben precise, un difetto intrinseco della struttura dello stesso”. Lo studio è stato svolto assieme alla fondazione Imdea Nanociencia di Madrid, la KU Leuven belga, la Sissa di Trieste e il Diamond Light Source, sincrotrone inglese, e pubblicato sulla rivista ‘Nature Communications’. La ricerca è stata condotta nello specifico su un particolare ossido di vanadio (V₂O₃) che ha mostrato come sono proprio questi difetti ad innescare la transizione. L’esperimento che ha portato alla scoperta è stato svolto presso il Diamond Light Source, nel Regno Unito.   “Abbiamo preso la luce del sincrotone – spiega Giannetti – e l’abbiamo focalizzata così da vedere gli elettroni emessi, per poi passarli alla microscopia”. I ricercatori hanno potuto vedere come la trasformazione da isolante a conduttore non avveniva in maniera casuale, ma nel momento del difetto topologico: “Adesso che sappiamo che è il difetto topologico a guidare il fenomeno si possono progettare nuovi esperimenti per fissare difetti e controllare il processo di switching resistivo, con l’obiettivo di ottenere un controllo completo del processo e ingegnerizzare dispositivi in grado di funzionare a velocità senza precedenti e con una dissipazione di potenza estremamente bassa” incalza il professore.   Questi materiali vengono sintetizzati a partire dagli atomi che li compongono con tecniche che permettono di creare un cristallo estremamente sottile di materiale puro. “Lo switching resistivo è il processo fondamentale alla base del cambiamento improvviso delle proprietà elettriche nei dispositivi a stato solido sotto l’azione di campi elettrici intensi” sottolinea Alessandra Milloch dell’Università Cattolica di Brescia e prima autrice del lavoro....

Un team internazionale di scienziati, coordinato da Federico Mazzola del Sincrotrone Elettra di Trieste, ha osservato per la prima volta un tipo di flusso di elettroni estremamente ordinato, noto come corrente chirale. Questo risultato, pubblicato sulla rivista ”Nature”, rappresenta una svolta poiché gli elettroni si muovono tutti nella stessa direzione con uno spin unificato, un fenomeno ipotizzato ma mai concretamente prodotto prima d’ora. Il potenziale di questa scoperta è vasto e potrebbe aprire la strada a sviluppi nelle tecnologie quantistiche, nella biomedicina e nel settore delle energie rinnovabili. Il principio alla base della corrente chirale si rifà al ben noto effetto fotoelettrico: sotto particolari condizioni, la luce può indurre la produzione di una corrente elettrica in alcuni materiali. Questo effetto è sfruttato, ad esempio, nei pannelli fotovoltaici per la generazione di energia. Tuttavia, in questo studio, i ricercatori hanno creato materiali con una configurazione interna unica che, quando esposti alla luce, liberano elettroni con spin omogenei, un aspetto peculiare delle particelle di elettroni.Grazie a questa struttura, si genera un flusso di elettroni straordinariamente organizzato, la cosiddetta corrente chirale, che potrebbe trovare applicazioni future in diversi ambiti proprio per la sua singolare caratteristica di mantenere tutti gli elettroni con uno spin coordinato, contrariamente a quanto avviene nelle correnti tradizionali dove gli spin variano. RR Digital Academy fonte: @angelo petrone @federico mazzola Elettra Sincrotrone Trieste @mario cuoco @rosalba fittipaldi #tecnologia #innovazione #energia #luce #spin #fotone #elettrone #ricercs #computerquantistici #biomedicina #rinnovabili https://lnkd.in/dX2ySrsQ

Lo sapevate che il funzionamento del GPS è reso possibile grazie a decine di orologi atomici? 👇 Un orologio atomico è un particolare orologio pensato per essere estremamente preciso, tanto da garantire errori di meno di un secondo dopo milioni di anni di misurazione. Il suo funzionamento si basa sull’utilizzo della frequenza di risonanza atomica. 👨🔬 Gli elettroni, particelle subatomiche che orbitano intorno al nucleo dell'atomo, possono occupare solo specifici livelli energetici. L’interazione degli elettroni con onde elettromagnetiche a precise frequenze permette il passaggio da un livello all’altro. Comunemente per tenere traccia del tempo nei dispositivi elettronici si utilizzano degli oscillatori, dei circuiti che generano segnali elettrici ad una certa frequenza. ⚡ Questi dispositivi, però, non hanno precisioni estreme. L’utilizzo degli atomi serve quindi a correggerne i difetti. L’oscillatore è usato per sottoporre gli elettroni ad onde elettromagnetiche a una frequenza precisa: quella che permette alle particelle di passare ad un livello energetico superiore. Se ciò avviene, allora l’oscillatore sta oscillando come dovrebbe. Se si rileva invece che la frequenza dell'oscillatore non corrisponde esattamente alla frequenza di transizione dell'atomo, il sistema regola l'oscillatore per allinearlo correttamente. 🛠 Per conoscere con estrema precisione la posizione di un satellite in un dato momento sono necessarie misurazioni precisissime del tempo, rese possibile grazie agli orologi atomici montati sui satelliti stessi. Questi orologi, di conseguenza, permettono il corretto funzionamento di moltissimi servizi che utilizziamo quotidianamente. Il GPS è uno di questi. :) Se questo post ti è piaciuto, ogni giorno pubblico contenuti simili 👉 Gabriele Scaggiante #tecnologia #curiosità #gps #scienza