Usando microfasci di raggi X con luce di sincrotrone, un gruppo di ricercatori del Max-Planck-Institut di ricerca sui metalli di Stoccarda e dell'European Synchrotron Radiation Facility (ESRF) è stato in grado di osservare per la prima volta che la struttura microscopica di un materiale cristallino fluttua nel tempo.

I ricercatori hanno studiato una lega di metallo composta da ferro e alluminio. Quando la struttura di un materiale cristallino di questo tipo cambia in seguito a riscaldamento, gli scienziati possono osservarla grazie a un esperimento di diffrazione con i raggi X: una classe di picchi di interferenza associati con la struttura a bassa temperatura sparisce, mentre un'altra classe associata alla nuova struttura può emergere.

A una determinata temperatura, però, lo schema di diffrazione dei raggi X dovrebbe apparire sempre statico, almeno da quanto si sapeva finora. Gli scienziati hanno ora scoperto che questo schema di diffrazione esibisce fluttuazioni nel tempo se il fascio viene focalizzato a una dimensione molto piccola (pochi micrometri). Ciò fornisce le prove che nel cristallo sono presenti fluttuazioni strutturali temporali su scala atomica. In un caso simile, il numero di fluttuazioni temporali “viste” dal fascio di raggi X è così piccolo che queste fluttuazioni diventano visibili come fluttuazioni di intensità dei raggi X.

La scoperta aiuta a far luce su un aspetto fondamentale della teoria della materia condensata: come un dato materiale reagisce a perturbazioni esterne quali cambiamenti di temperatura, pressione, campi magnetici o elettrici. I fisici teorici dello stato solido ipotizzano da tempo che il modo in cui un materiale risponde ai cambiamenti delle condizioni esterne sia governato da fluttuazioni temporali del sistema. I risultati osservati per la lega di ferro e alluminio potrebbero consentire di determinare l'esistenza di leggi universali, indipendenti dal materiale, nella dinamica delle fluttuazioni microscopiche.

Data articolo: settembre 2007

Istituzioni scientifiche citate nell'articolo:

Max-Planck-Institute Stuttgart

European Synchrotron Radiation & Facility

VERSIONE STAMPA     INVIA QUESTA NOTIZIA AD UN AMICO N.B.: gli eventuali indirizzi di recapito presenti nell'articolo possono cambiare senza che la redazione di ECplanet ne venga a conoscenza. Ultima modifica = (01-09-2007:08:55)  EDIT ARTICLE Nr. 33400