Materiali quantistici, scoperto l'effetto MISOH: nuova chiave per leggere la materia
26.03.2026
Una collaborazione internazionale con il contributo, per l'Italia, del Cnr-Spin e dell'Università di Padova ha individuato un nuovo meccanismo con il quale la luce interagisce con i materiali quantistici. Il fenomeno, descritto sulla rivista Advanced Materials, è stato battezzato effetto MISOH (Multipolar-Induced Spin–Optical Helicity effect) e potrebbe aprire la strada a nuove tecnologie per l'elettronica del futuro.
Come funziona il nuovo effetto
Secondo le ricercatrici e i ricercatori, quando questi materiali vengono illuminati, si generano elettroni con spin polarizzato, una sorta di "rotazione interna", la cui direzione dipende dal verso di rotazione della luce, cioè dalla sua elicità destra o sinistra. Proprio questa risposta consente di ottenere informazioni inedite sull'organizzazione elettronica interna del materiale.
"Questa interazione codifica informazioni profonde sulla struttura elettronica della materia quantistica, andando oltre i meccanismi tipici osservati nei magneti tradizionali", spiegano Mario Cuoco del Cnr-Spin e Federico Mazzola dell'Università di Padova.
La frontiera della multipolartronica
La scoperta introduce anche un nuovo paradigma di studio, definito "multipolartronica", basato sull'analisi delle interazioni spin-orbita multipolari. Si tratta di un approccio diverso sia dall'elettronica tradizionale, fondata sulla carica elettrica, sia dalla spintronica, che sfrutta lo spin degli elettroni, perché punta su configurazioni elettroniche più complesse all'interno dei materiali.
Una collaborazione internazionale
Lo studio ha coinvolto numerosi partner internazionali, tra i quali l'Università di Cracovia, il Sincrotrone Soleil di Parigi e l'Università della California a Santa Barbara. Per l'Italia hanno partecipato anche l'Istituto Officina dei Materiali del Cnr e le Università di Salerno e Bologna.
Il ruolo dei materiali kagome
Le studiose e gli studiosi hanno osservato l'effetto in un materiale con struttura kagome, una classe emergente di materiali quantistici caratterizzata da una particolare geometria del reticolo elettronico e da proprietà come la superconduttività. Il nome richiama l'intreccio dei tradizionali cesti giapponesi in bambù, cui questa struttura somiglia.
Le possibili applicazioni
Oltre al valore scientifico di base, la scoperta potrebbe avere ricadute applicative importanti. L'effetto MISOH, infatti, apre prospettive per lo sviluppo di dispositivi ultraveloci ed energeticamente efficienti, con possibili impieghi in sensori ad altissima sensibilità e in sistemi innovativi per l'elaborazione delle informazioni di nuova generazione.
