La legge di Ohm alla nanoscala

La legge che descrive il comportamento dei materiali conduttori al passaggio di corrente elettrica è la così detta "legge di Ohm" (V = RI). Questa legge esprime una relazione lineare tra la tensione elettrica ai capi di un conduttore e la corrente elettrica che lo attraversa; la costante di proporzionalità che interviene è detta resistenza. Fino a poco tempo fa si pensava che questa legge, fondamentale per l'elettronica e l'elettrotecnica, smettesse di essere valida per conduttori di dimensioni nanometriche costituiti da pochi atomi. A questa scala, infatti, fenomeni quantistici come l'interfenza tra elettroni di conduzione dovrebbero portare a un comportamento diverso da quello previsto dalla legge di Ohm, ponendo dei limiti alla miniaturizzazione a livello atomico dei circuiti elettronici.
Ora però il quadro sta cambiando, in uno studio pubblicato una decina di giorni fa su "Science", un gruppo di ricercatori dell'University of New South Wales, della Purdue University e dell'Università di Melbourne ha dimostrato che la legge di Ohm può restare valida anche a dimensioni nanoscopiche. I ricercatori hanno ottenuto nanofili "ohmici" (cioè che seguono la legge di Ohm) depositando con un microscopio a effetto tunnel atomi di fosforo a distanza di un nanometro uno dall'altro su nanofili di silicio. Questa procedura, comunemente usata nell'industria dei semiconduttori, prende il nome di "dopaggio" del materiale. I nanofili di fosforo e silicio così ottenuti hanno uno spessore compreso fra gli 1,5 e gli 11 nanometri e conservavano le capacità di trasporto elettrico proprie, ad esempio, dei cavi di rame macroscopici. Questa è una ottima notizia per il futuro della nanoelettronica e della tecnologia in generale; a questo punto, infatti, è ragionevole aspettarsi di poter contare ancora per molti anni sulla legge di Moore (secondo la quale il numero di transistor per unità di superficie che possono contenere i processori, e quindi le loro prestazioni, raddoppia ogni 18 mesi) e con essa sulle sue grandi ricadute positive per lo sviluppo scientifico e tecnologico.