Osservato il frattale quantistico 'Farfalla di Hofstadter' in materiale reale

Gli scienziati dell'Università di Princeton hanno osservato direttamente il modello frattale quantistico noto come "Farfalla di Hofstadter" in un materiale reale per la prima volta. Questa scoperta, resa possibile impilando e torcendo fogli di atomi di carbonio per creare un motivo moiré, conferma una previsione del 1976 sui livelli di energia degli elettroni nei cristalli bidimensionali sotto un campo magnetico. Il soprannome "farfalla" deriva dalla somiglianza del modello con le ali di una farfalla quando viene tracciato rispetto all'energia e al campo magnetico. Il team, guidato da Ali Yazdani, ha utilizzato un microscopio a scansione a tunnel (STM) per scansionare i cristalli moiré ed esaminare i livelli di energia degli elettroni. Sebbene inizialmente si trattasse di una scoperta accidentale durante la ricerca sulla superconduttività, l'osservazione offre nuove informazioni sulle interazioni degli elettroni all'interno dei frattali quantistici. Kevin Nuckolls, coautore principale, ha sottolineato il ruolo cruciale dell'STM come sonda di energia diretta. Sebbene le applicazioni pratiche immediate non siano evidenti, la ricerca migliora la comprensione della fisica fondamentale e potrebbe influenzare futuri studi sui materiali quantistici.