Prodotto un cristallo di silicio con proprietà ottiche nuove, indotte deformandone la struttura su scala atomica. Lo ha annunciato un gruppo di ricercatori dell'Universita' degli studi di Modena e Reggio Emilia, dell'Istituto nanoscienze del CNR, dell'Universita' di Trento, dell'Universita' di Brescia, della Fondazione Bruno Kessler, del Civen, dell'Università della California Berkeley e del Politecnico di Parigi, in uno studio pubblicato sulla rivista Nature Materials.
I risultati hanno suscitato interresse nella comunita' scientifica per le nuove applicazioni che potra' avere nei settori della fotonica e della comunicazione.
Per ottenere questo successo e' stata necessaria la partecipazione di gruppi con competenze molto ampie, fisici teorici, sperimentali, ingegneri, che coprono tutta la filiera della ricerca: dalla concezione dell'esperimento alla fabbricazione del dispositivo, fino alle simulazioni teoriche e al test sperimentale. Passaggio fondamentale per comprendere il meccanismo alla base dei risultati e' stata la collaborazione tra fisici teorici: Eleonora Luppi (Universita' di Berkeley), Elena Degoli (Universita' di Modena e Reggio Emilia), Valerie Veniard (Politecnico di Parigi), coordinati da Stefano Ossicini del Dipartimento di Scienze e Metodi dell'Ingegneria dell'Universita' di Modena e Reggio Emilia e dell'Istituto di nanoscienze del CNR.
I ricercatori hanno applicato a sottili strati di silicio pressioni elevate, deformandone la struttura cristallina, allargando e restringendo le maglie del reticolo atomico. Un fascio di luce, che attraverso un cristallo regolare resterebbe invariato, inviato attraverso il silicio 'sgualcito' riemerge con una frequenza doppia e, quindi, con un'energia raddoppiata.
''E' una proprieta' ottica mai prodotta prima nel silicio che permettera' di realizzare sorgenti di luce innovative e interruttori ottici ad altissima velocita' integrati nel silicio, prodotti in numeri elevati a bassi costi'', ha commentato Stefano Ossicini. ''Le simulazioni della struttura atomica hanno mostrato che la pressione applicata rompe la simmetria del cristallo e rende il silicio deformato un materiale ottico non-lineare, ribaltando un paradigma finora ritenuto solidissimo dalla comunita' dei fisici. Questa scoperta apre nuovi scenari alle applicazioni del silicio, un elemento abbondante in natura e relativamente economico, che consente di avvicinare l'obiettivo di combinare l'elettronica con la fotonica, coniugando le capacita' di calcolo dell'elettronica con le velocita' nella trasmissione di dati digitali della fotonica: un traguardo che permetterebbe di accedere ad enormi quantita' di dati scambiati virtualmente alla velocita' della luce.