Localizzazione di Anderson: Scoperto come catturare Onde di Luce in 3D

In un impressionante avanzamento scientifico, i ricercatori dell’Università di Yale hanno raggiunto un traguardo che potrebbe cambiare la nostra comprensione della fisica della luce e delle onde elettromagnetiche. Sono riusciti a dimostrare che le onde di luce possono essere “intrappolate” o “congelate” in strutture tridimensionali, un fenomeno noto come localizzazione di Anderson.

La localizzazione di Anderson

La localizzazione di Anderson è un concetto fisico che descrive come la conducibilità di un materiale sia influenzata dal numero di imperfezioni o difetti casuali al suo interno. Questa teoria, proposta nel 1958 da Philip Anderson, è stata un enigma nella fisica della materia condensata per decenni, soprattutto in termini di possibilità di raggiungere la localizzazione di Anderson in tre dimensioni.

Lo studio innovativo

Il team guidato dalla professoressa Hui Cao ha finalmente dimostrato che la localizzazione tridimensionale (3D) delle onde elettromagnetiche è possibile. Per raggiungere questo traguardo, i ricercatori hanno utilizzato un software sviluppato da Flexcompute, un’azienda nota per il suo software Tidy3D che accelera le soluzioni numeriche.

Il software ha permesso ai ricercatori di simulare diverse configurazioni casuali, dimensioni di sistemi e parametri strutturali diversi. I risultati hanno mostrato che la localizzazione di Anderson non può verificarsi in materiali dielettrici come il vetro o il silicio, il che spiega perché i tentativi precedenti di dimostrare questo fenomeno erano falliti.

Scoperta cruciale: la luce può essere intrappolata nelle sfere metalliche

La scoperta più significativa dello studio è stata che le sfere metalliche hanno mostrato la localizzazione. Nonostante le proprietà di assorbimento della luce dei metalli, i ricercatori sono stati in grado di dimostrare la localizzazione di Anderson. Hanno osservato questo fenomeno anche considerando l’assorbimento intrinseco della luce di metalli comuni come alluminio, argento e rame.

Implicazioni e sviluppi futuri

Questa scoperta, pubblicata sulla rivista Nature Physics, apre un nuovo campo di ricerca nelle aree dei laser, dei fotocatalizzatori e della localizzazione di Anderson. Il fatto che la luce possa essere “intrappolata” in questi materiali tridimensionali potrebbe cambiare il nostro modo di vedere e utilizzare la luce in molti aspetti della tecnologia.

Questa ricerca ha dimostrato che la localizzazione di Anderson è un fenomeno robusto, in grado di superare le sfide poste dall’assorbimento della luce. Le incertezze sull’esistenza della localizzazione di Anderson in tre dimensioni sono ormai superate, aprendo la strada a un futuro luminoso di nuove possibilità.