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FISICA/ A Trieste va in scena la "danza quantistica" dell'ossigeno

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I quartetti dell’ossigeno ad altissime pressioni  I quartetti dell’ossigeno ad altissime pressioni

 È come se le molecole giocassero a palla con il loro spin, passandoselo continuamente, così che il valore medio del momento e della magnetizzazione di ogni molecola è zero. Nella fase epsilon1  quindi le molecole hanno spin, ma questi fluttuano in modo coerente dentro i quartetti e fra i quartetti come un coro di cicale. Quindi non è vero che nella fase epsilon1non vi siano proprietà magnetiche dell’ossigeno: semplicemente non erano state calcolate né tantomeno misurate con chiarezza. Dopo questi risultati abbiamo verificato la letteratura sull’argomento e abbiamo trovato dati sperimentali in accordo con il nostro modello che finora erano apparsi come anomalie.

Adesso aspettate le verifiche sperimentali; che tipo di esperimenti si possono pensare?

Devo dire che spesso gli sperimentali sono più fantasiosi di noi teorici e potranno suggerire diverse piste. Un esperimento che mi piacerebbe veder realizzato è di questo tipo: se la fase epsilon non ha momento di spin, come pensiamo che sia oltre le 200.000 atmosfere, riscaldando il sistema e misurando la suscettività magnetica non si dovrebbe osservare nulla di speciale. Se però il nostro modello tiene, nella fase epsilon1 i momenti magnetici ci sono e andando a temperature sui 200 - 300 kelvin dovrebbe apparire una suscettività magnetica e questa sarebbe la firma della presenza del magnetismo. Misura di questo tipo ci risulta che si possono fare e hanno già mostrato il loro interesse gruppi di fisici giapponesi e francesi; forse anche un gruppo di Firenze, che già ha lavorato su questo, potrebbe dare un contributo.

Qual è lo scopo di uno studio dell’ossigeno a temperature così elevate e inusuali nelle nostre situazioni terrestri?

Non conosco in dettaglio sistemi nei quali l’ossigeno si può trovare in queste condizioni. Ci sono diversi studi che descrivono altri sistemi come acqua, ammoniaca, metano, CO2 ad elevate pressioni diversi contesti planetari; ma non abbiamo evidenze per l’ossigeno. Ci sono stati in passato anche tentativi di sintetizzare ad altissime pressioni nuovi materiali (è il caso del cosiddetto superquarzo) che esibivano proprietà speciali, che però è difficile mantenere scendendo a pressioni ordinarie.



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