Un cristallo che scorre come un liquido?

Quando sottoponiamo un liquido ad uno sforzo di taglio, la velocità del fluido è proporzionale alla forza locale. Lo scorrimento è possibile perché le molecole in un liquido non sono ordinate. I cristalli sono invece perfettamente ordinati e per questo non scorrono se gli sforzi sono piccoli, ma si deformano elasticamente fino a che lo sforzo applicato non è abbastanza grande da generare deformazione plastica o un flusso irreversible che in genere è localizzato lungo bande di scorrimento. Se sottoposto a sforzi ancora maggiori il cristallo potrebbe addirittura fondere generando un flusso laminare. Simulazioni di un cristallo bidimensionale di vortici a bassa temperatura dimostrano ora che il flusso laminare può avvenire anche senza la fusione del cristallo. Il processo è reso possibile da un'opportuna disposizione dei difetti topologici del reticolo cristallino, come le disclinazioni (una particella con cinque o sette vicini) e le dislocazioni (coppie di disclinazioni adiacenti). Come mostrato nella figura, le disclinazioni (zone ombreggiate) migrano all'interno del disco mentre le dislocazioni (zone colorati) formano delle pareti o cicatrici radiali. Cicatrici di questo tipo sono state osservate in cristalli formati su superfici curve, dando luogo ad un'interessante analogia tra un cristallo deformato in uno spazio piatto e un cristallo in equilibrio nello spazio curvo.

Rif:
Laminar Flow of a Sheared Vortex Crystal: Scars in Flat Geometry
M.-Carmen Miguel, Adil Mughal, and Stefano Zapperi
Phys. Rev. Lett. 106, 245501 (2011)

Il flusso laminare è mediato dall'interazione congiunta di dislocazioni e disclinazioni.