Basta la parola grafene per far drizzare le antenne a fisici e ingegneri, e la ragione è presto detta. Questo materiale, fatto di puro carbonio, continua a regalare sorprese e l’ultima riguarda un fenomeno che sfida le teorie consolidate. È stato osservato che il cosiddetto grafene romboedrico è capace di ospitare più stati superconduttori nello stesso momento, un comportamento che nessuno si aspettava di vedere in un materiale apparentemente così ordinario.
Un materiale semplice che nasconde molto di più
A prima vista non c’è nulla di eccezionale. Parliamo di carbonio, uno degli elementi più comuni che esistano, disposto in una particolare struttura a strati. Eppure proprio qui sta il colpo di scena. Gli studiosi hanno notato che il grafene romboedrico riesce a comportarsi in modi diversi a seconda di come viene stimolato, quasi come se avesse tante personalità pronte a emergere al momento giusto.
«Si direbbe un materiale di carbonio semplice e persino noioso, eppure possiamo controllarlo agendo su alcune manopole sperimentali, come i voltaggi.» Le parole raccontano bene il senso della scoperta. Bastano piccoli aggiustamenti nei parametri, come appunto il voltaggio applicato, per far cambiare volto al materiale e far affiorare stati diversi. Una flessibilità che apre scenari interessanti per chi lavora nel campo della fisica dei materiali e della superconduttività.
Quando i campi magnetici fanno il contrario del previsto
Il dettaglio che ha lasciato tutti a bocca aperta riguarda però il rapporto con i campi magnetici. Di solito questi ultimi rappresentano il nemico numero uno della superconduttività, tendono a indebolirla e a spegnerla. Qui accade l’opposto. Alcuni degli stati superconduttori individuati nel grafene romboedrico, invece di soccombere, vengono addirittura rafforzati dalla presenza di un campo magnetico.
È un comportamento che va controcorrente rispetto a quanto la teoria aveva stabilito fino a oggi, e proprio per questo diventa così intrigante. Trovare più stati che convivono nello stesso pezzo di materiale, alcuni dei quali si comportano in maniera tanto anomala, significa avere tra le mani un terreno di studio ancora tutto da esplorare. La possibilità di pilotare questi fenomeni con semplici regolazioni sperimentali rende il grafene un candidato prezioso per capire meglio come funziona la superconduttività a livello profondo. E ogni volta che sembra di aver capito tutto su questo materiale, arriva un nuovo esperimento a rimescolare le carte.