Il grafene, un materiale straordinario, è costituito da uno strato singolo di atomi di carbonio disposti in una struttura a nido d’ape. La sua eccezionale resistenza e la capacità di condurre calore ed elettricità in modo eccezionale lo rendono un materiale unico. La sua elevata conducibilità è dovuta al comportamento degli elettroni all’interno del materiale, che si muovono come in un liquido viscoso, formando vortici.
I ricercatori hanno utilizzato un sensore di campo magnetico ad alta risoluzione per monitorare il comportamento degli elettroni nel grafene. Questo dispositivo ha permesso loro di osservare i vortici di elettroni, fenomeni mai osservati prima nel grafene, anche a temperatura ambiente.
Lo studio è stato condotto da un team di ricerca guidato dal dottor Marius Palm dell’ETH di Zurigo. Utilizzando una striscia di grafene larga 1 micron attaccata a dischi circolari di diverse dimensioni, i ricercatori hanno osservato un’inversione del flusso degli elettroni, tipica del movimento di un vortice, solo nel disco più piccolo.
Il sensore magnetico impiegato era un ago di diamante con un difetto sulla punta, noto come azoto-vuoto. Grazie alla sua sensibilità ai campi magnetici esterni e alla sua vicinanza alla striscia di grafene, i ricercatori sono riusciti a rilevare i flussi di elettroni con una risoluzione inferiore ai cento nanometri.
Nonostante la larghezza della striscia di grafene possa sembrare considerevole rispetto alla risoluzione ottenuta, i risultati rappresentano comunque un importante punto di partenza per ulteriori ricerche sul comportamento e l’origine dei vortici di elettroni.
Attualmente, la rilevazione dei vortici di elettroni rappresenta un ambito di ricerca di base con molte questioni ancora aperte. Tuttavia, essere in grado di osservare direttamente questi fenomeni è un passo fondamentale per comprendere meglio le proprietà del grafene e sfruttarle in futuro.
Un articolo dettagliato sulla scoperta è stato pubblicato sulla prestigiosa rivista Science, evidenziando l’importanza e l’originalità dei risultati ottenuti dal team di ricerca.
