Sir Nevill F. Mott ha cambiato il modo in cui interagiamo con la tecnologia, anche se non hai mai sentito il suo nome. Nato a Leeds nel 1905 e cresciuto nel Regno Unito, Mott era un fisico che osservava il mondo disordinato e irregolare dei materiali e vedeva potenziale dove altri vedevano rifiuti. Per questo lavoro vinse il Premio Nobel per la fisica nel 1977. Ha condiviso l’onore con due colleghi americani, P.W. Anderson e J.H. Van Vleck. La loro ricerca si è concentrata su qualcosa di oscuro per la maggior parte delle persone: i semiconduttori non cristallini o amorfi.
Il percorso di Mott verso questa scoperta è stato lungo e accademico. Studiò a Cambridge, conseguendo la laurea nel 1927 e il master nel 1930. Nel 1933 era professore di fisica teorica all’Università di Bristol. Lì, ha approfondito la fisica dello stato solido. Ha studiato i metalli. Guardò le leghe. Ha anche analizzato il modo in cui la luce colpisce le emulsioni fotografiche a livello atomico. Nel 1938 creò una descrizione teorica di quell’esatta interazione. È stato un lavoro preciso. È stato fondamentale.
Nel 1954 si trasferì all’Università di Cambridge come professore di fisica sperimentale di Cavendish. Rimase fino al pensionamento nel 1971. Ma la vera svolta arrivò più tardi. Viene dal suo lavoro precedente.
La scienza dei materiali disordinati
Negli anni ’60 Mott spostò la sua attenzione. Aveva studiato la conduzione elettrica in vari metalli. Ha iniziato a interrogarsi sui materiali amorfi. Queste sono sostanze con strutture atomiche irregolari. Mancano del reticolo pulito e ordinato che si trova nei cristalli. Il vetro è l’esempio più comune. La maggior parte degli scienziati ha ignorato questi materiali disordinati. Sembravano imprevedibili. Sembravano inutili per l’elettronica di precisione.
Mott li vedeva diversamente. Ha sviluppato formule che spiegavano come queste sostanze amorfe passano da uno stato all’altro. Nello specifico, ha descritto come si muovono dall’essere elettricamente conduttivi (stati metallici) a quelli isolanti (stati non metallici). Questa transizione è ciò che rende un materiale un semiconduttore. Non è una proprietà fissa. È un cambiamento. Un interruttore.
“Mott ha ideato formule che descrivono le transizioni che il vetro e altre sostanze amorfe possono effettuare tra lo stato elettricamente conduttivo e quello isolante.”
Inizialmente questa intuizione era teorica. Ma l’applicazione è stata immediata e massiccia. Queste sostanze vetrose sono semplici da produrre. Sono economici da produrre. I semiconduttori cristallini, al contrario, sono costosi e complessi da creare.
Dal banco di laboratorio alle tue tasche
L’impatto economico della teoria di Mott non può essere sopravvalutato. Poiché i semiconduttori amorfi erano più economici, hanno sostituito le versioni cristalline più costose in molti dispositivi elettronici. Questo spostamento ha ridotto significativamente il costo di produzione.
Pensa ai dispositivi che usi ogni giorno. I personal computer sono diventati accessibili. Le calcolatrici tascabili sono diventate onnipresenti. Le fotocopiatrici entrarono in ogni ufficio e in ogni casa. Queste innovazioni non furono casuali. Erano risultati diretti di materiali più economici resi possibili dalla comprensione di Mott della conduzione elettrica in materiali disordinati.
Mott fu nominato cavaliere nel 1962, riconoscendo i suoi precedenti contributi. Ma il Premio Nobel del 1977 consolidò la sua eredità
