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Cuanticables (completato)
- Progetto di Fisica
supportato dall'Universidad de Buenos Aires
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Da anni, stiamo assistendo ad una crescente miniaturizzazione nei dispositivi elettronici di uso domestico. Tale riduzione di dimensioni è stata possibile grazie alla corrispettiva riduzione dei componenti che fanno parte dei circuiti e gli elementi interni agli stessi. Così, mentre i primi transistor avevano una dimensione di diversi centimetri, i transistor moderni non superano dimensioni di qualche millimetro. Questi progressi sono stati possibili grazie al miglioramento nelle tecniche di fabbricazione e manipolazione dei materiali semiconduttori. All'interno della comunità scientifica, oggi si pensa a fare un ulteriore salto qualitativo nel processo di miniaturizzazione, mediante l'utilizzo di cavi e componenti che contengano solamente alcune particelle di materiale per fabbricare dispositivi in scala nano o micrometrica.
nell'immagine: un semiconduttore nanometrico
Dal punto di vista della scienza di base, questo campo offre scenari interessantissimi, in quanto a dimensioni così piccole il comportamento delle particelle è regolato dalle leggi della meccanica quantistica. In questo modo, in questi piccoli cavi e dispositivi, gli elettroni che trasportano le correnti manifestano alcune caratteristiche spettacolari della natura quantistica. In particolare, come conseguenza della dualità particella-onda, gli elettroni possono presentare effetti d'interferenza nel suo movimento, simili a quelli che presenta la luce.
La sfida della scienza dei materiali implica il miglioramento delle tecniche come la nanolitografia, che permette di stampare circuiti in piccola scala su substrati semiconduttori; quella della rottura di giunzioni, che permette di fabbricare contatti di scala atomica e la fabbricazione, manipolazione e assemblaggio affidabile di nuovi materiali come il grafene, i nanotubi di carbonio e i superconduttori.
nell'immagine: cavi quantici
L'obiettivo di Cuanticables è quello d'analizzare in quale modo i difetti dei materiali affliggono la capacità di un cavo quantico di condurre la corrente. Con questo scopo, i ricercatori della Universidad de Buenos Aires hanno sviluppato un modello teorico che simula il cavo quantico, le impurezze e gli elettrodi ai quali si connette il cavo quantico. Studiano in questo ambito il comportamento della corrente che si genera attraverso il cavo quando gli si applica un voltaggio esterno e si concentrano nel comprendere il ruolo delle impurità, giacché questo ingrediente è sempre presente nei materiali reali.
nell'immagine: un semiconduttore nanometricoDal punto di vista della scienza di base, questo campo offre scenari interessantissimi, in quanto a dimensioni così piccole il comportamento delle particelle è regolato dalle leggi della meccanica quantistica. In questo modo, in questi piccoli cavi e dispositivi, gli elettroni che trasportano le correnti manifestano alcune caratteristiche spettacolari della natura quantistica. In particolare, come conseguenza della dualità particella-onda, gli elettroni possono presentare effetti d'interferenza nel suo movimento, simili a quelli che presenta la luce.
La sfida della scienza dei materiali implica il miglioramento delle tecniche come la nanolitografia, che permette di stampare circuiti in piccola scala su substrati semiconduttori; quella della rottura di giunzioni, che permette di fabbricare contatti di scala atomica e la fabbricazione, manipolazione e assemblaggio affidabile di nuovi materiali come il grafene, i nanotubi di carbonio e i superconduttori.
nell'immagine: cavi quanticiL'obiettivo di Cuanticables è quello d'analizzare in quale modo i difetti dei materiali affliggono la capacità di un cavo quantico di condurre la corrente. Con questo scopo, i ricercatori della Universidad de Buenos Aires hanno sviluppato un modello teorico che simula il cavo quantico, le impurezze e gli elettrodi ai quali si connette il cavo quantico. Studiano in questo ambito il comportamento della corrente che si genera attraverso il cavo quando gli si applica un voltaggio esterno e si concentrano nel comprendere il ruolo delle impurità, giacché questo ingrediente è sempre presente nei materiali reali.