Comprendere i meccanismi ultraveloci che avvengono all’interno dei materiali quando vengono colpiti da impulsi luminosi estremamente brevi è una delle grandi sfide della fisica contemporanea. Un nuovo studio, guidato dal Politecnico di Milano e pubblicato su Nature Photonics, rivela un aspetto finora poco esplorato ma cruciale: il ruolo delle cariche virtuali nei materiali isolanti.

La ricerca, svolta presso l’Attosecond Research Center (ARC) del Politecnico e condotta in collaborazione con l’Università di Tsukuba, il Max Planck Institute for the Structure and Dynamics of Matter e il Cnr-Ifn, ha utilizzato impulsi luminosi della durata di pochi attosecondi (miliardesimi di miliardesimo di secondo) per analizzare il comportamento del diamante monocristallino.

Attraverso una tecnica avanzata chiamata spettroscopia a riflessione transiente e grazie a simulazioni numeriche d’avanguardia, i ricercatori sono riusciti a isolare l’effetto delle cosiddette transizioni virtuali verticali tra le bande elettroniche. Questi fenomeni, legati a portatori di carica che esistono solo durante l’interazione con la luce, si sono dimostrati fondamentali per comprendere la risposta ottica dei materiali in condizioni estreme.