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Giancarlo Jug |
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Università di Como |
Abstract
Recenti esperimenti condotti dai gruppi di Hunklinger/Strehlow a Heidelberg/Berlin e di Ladieu-LeCochec-Pari a Saclay hanno indicato un'incontrovertibile risposta anomala della permittivita' dielettrica nei vetri silicati multicomposti a bassa temperatura (T<100 mK) e in presenza di deboli campi magnetici (B<<1 T). Lo studio sistematico di questi materiali ha rivelato sia un'esaltazione della permittivita' a bassissimi campi (B~0-0.03 T) che una decisa riduzione della stessa a campi piu' elevati (B>0.1 T); un'andamento oscillatorio sembra instaurarsi a campi ancora piu' alti. Questo comportamento e' inspiegabile in termini termodinamici e non ha ancora trovato una spiegazione teorica convincente, nonostante alcune proposte di una certa risonanza (nuovo stato di tunneling coerente della materia/Fulde/, accoppiamento mediato da nuclei a quadrupolo elettrico/Enss-Wuerger/Fulde/). Nella mia presentazione mostrero' come il comportamento magnetodielettrico anomalo vada messo in relazione a quello magnetotermico negli stessi materiali, altrettanto anomalo, che ho gia' provveduto a spiegare per mezzo di un'estensione del modello 'standard' del tunneling tra due stati di un potenziale locale a doppia buca. Il mio modello prende le mosse da studi di simulazione e di diffusione neutronica/Kob/ in questi vetri silicati, che indicano come si debba tenere conto di almeno due specie dinamiche presenti nella loro composizione chimico-fisica. Il modello delle due specie di centri di tunneling/Jug/ spiega moltissima della fenomenologia osservata in questi vetri negli ultimi decenni e l'interpretazione delle anomalie magnetotermiche verra' brevemente ripresentata. La seconda parte della presentazione vertera' sulla teoria sviluppata di recente per l'interpretazione delle anomalie magnetodielettriche. Non solo l'esaltazione della permettivita' a deboli campi verra' spiegata, ma anche la successiva depressione per campi crescenti che nessun gruppo teorico ha sinora saputo affrontare. Si mostrera' come l'accordo tra teoria e esperimenti dimostri in modo inequivocabile la presenza di potenziali di tunneling a piu' di due minimi in questi vetri e l'importanza di una separazione microfasica nel materiale, con formazione di nanocristalli responsabili della sensibilita' a debolissimi campi. La teoria rappresenta la base per una completa comprensione in termini di meccanica statistica quantistica delle straordinarie proprieta' fisiche di questi materiali che potrebbero rivelarsi utili sensori sia di bassissime temperature che di debolissimi campi magnetici e rappresentare un nuovo stimolante campo di studi.