Los científicos de Georgia Tech han descubierto un nuevo estado cuántico en un material peculiar. En un fenómeno nunca antes visto en ningún otro lugar, el equipo descubrió que la aplicación de un campo magnético aumentaba la conductividad eléctrica del material en un billón por ciento.
Se sabe que algunos materiales cambian su conductividad en respuesta a un campo magnético cambiante, una propiedad llamada magnetorresistencia. Pero en el nuevo estudio, el material lo hace en un grado increíble, exhibiendo una magnetorresistencia colosal .
El material es una aleación de manganeso, silicio y telurio, que adopta la forma de celdas octogonales dispuestas en forma de panal y apiladas en láminas. Los electrones se mueven por el exterior de esos octógonos, pero cuando no se aplica un campo magnético, viajan en direcciones aleatorias, provocando un atasco de tráfico. Eso efectivamente hace que el material actúe como un aislante.
Pero cuando se aplica el campo magnético, los electrones comienzan a moverse en una dirección determinada, lo que les permite fluir rápidamente y generar una corriente eléctrica. Eso lo convierte en un conductor muy efectivo; de hecho, es un aumento de conductividad de siete magnitudes. Para decirlo de otra manera, eso es un impulso de mil millones por ciento.
Lo más intrigante es que este interruptor solo funciona si el campo magnético se aplica de forma perpendicular a la superficie del material. En todos los demás materiales conocidos que muestran magnetorresistencia, el ángulo del campo magnético no influye en la fuerza del efecto.
“El fenómeno desafía todos los modelos teóricos y precedentes experimentales existentes”, dijo Itamar Kimchi, autor del estudio.
En otros experimentos, el equipo descubrió que el interruptor también se puede activar aplicando una corriente eléctrica. Esto sucede más lentamente, tomando unos segundos o minutos para hacer la transición.
El equipo dice que esta segunda versión podría aplicarse de manera más inmediata a dispositivos cuánticos, como computadoras, sensores y sistemas de comunicación. Pero antes de eso, será necesario realizar más investigaciones para comprender mejor este nuevo estado cuántico e investigar otros materiales que podrían funcionar de la misma manera.
La investigación fue publicada en la revista Nature .
Fuente: Tecnología de Georgia
Irving, M. (2023, 27 febrero). New quantum state boosts material’s conductivity by a billion percent. New Atlas. https://newatlas.com/materials/new-quantum-state-conductivity-billion-percent-increase/