Supervetro: un nuovo stato della materia? Sulla possibilità di uno stato supervetroso per un sistema di particelle di Bose

La presente tesi vuole portare all'attenzione alcune osservazioni fatte nel campo della fisica dello stato solido a basse temperature che potrebbero suggerire l'esistenza di un nuovo stato solido disordinato della materia: il supervetro. La mancanza di inerzia rotazionale (NCRI: Nonclassical Rotational Momentum of Inertia), ipotizzata teoricamente già negli anni '70 e osservata per la prima volta grazie al lavoro di E. Kim, M.H.W. Chan e collaboratori su cristallo di 4He a basse temperture, suggerisce che una frazione di tale cristallo abbia caratteristiche superfluide e che tale comportamento sia in stretto legame con la formazione di un condensato di Bose sotto una temperatura critica Tc = 250mK. A tale stato della materia si è dato il nome di supersolido. Alcune simulazioni accompagnate da alcune evidenze sperimentali mettono in luce l'esistenza di un comportamento simile a quello del supersolido (NCRI e superfluidità) in sistemi solidi disordinati a basse temperature. In tali sistemi, inoltre, alcune grandezze (frequenza di risonanza f(t,T), dissipazione D(t,T)) misurabili mediante pendolo a torsione rivelano, nella dipendenza temporale, caratteristiche simili a quelle che si osservano in prossimità della transizione vetrosa di un dielettrico. Risulta naturale, quindi, l'assegnazione al nuovo stato del nome supervetro. Quanto le proprietà che definiscono tali stati siano collegate alla formazione di un condensato, quanto e come la frazione superfluida di tali strutture solide dipenda dalle impurezze e dal disordine al loro interno e quanto la fenomenologia dipenda dalla struttura sperimentale è tuttora motivo di grande dibattito. Tale tesi si propone, quindi, a partire dalle evidenze sperimentali, di presentare una breve panoramica che, senza tralasciare gli elementi di forte contraddizione, faccia apparire lecito considerare la possibilità che il supervetro sia un reale nuovo stato della materia.