El trabajo, que ha sido portada en julio en la revista Nature, ha abierto las puertas a una nueva forma de entender esos prometedores materiales que son aislantes y metales al mismo tiempo, adem\u00e1s de demostrar que son m\u00e1s comunes en la naturaleza de lo que se pensaba.Un equipo internacional de investigadores en el que participan investigadores de la Universidad del Pa\u00eds Vasco\/Euskal Herriko Unibertsitatea (UPV\/EHU) y del Donostia International Physics Center (DIPC), junto con cient\u00edficos de la Universidad de Princeton y del Instituto Max Planck de Dresde, ha introducido y desarrollado una nueva teor\u00eda para descubrir y caracterizar materiales con propiedades topol\u00f3gicas de forma sistem\u00e1tica y eficaz.<\/p>\n
El trabajo, que ha sido portada en julio en la revista Nature, ha abierto las puertas a una nueva forma de entender esos prometedores materiales que son aislantes y metales al mismo tiempo, adem\u00e1s de demostrar que son m\u00e1s comunes en la naturaleza de lo que se pensaba.<\/p>\n
Hasta hace pr\u00e1cticamente 10 a\u00f1os los materiales, seg\u00fan las teor\u00edas de f\u00edsica y qu\u00edmica establecidas, se divid\u00edan en metales, semimetales y aislantes, siendo los materiales semiconductores un caso particular de estos \u00faltimos. Esa clasificaci\u00f3n en tres grandes grupos se basa en lo que se conoce como ‘teor\u00eda de bandas’, que b\u00e1sicamente se fija en propiedades electr\u00f3nicas y en c\u00f3mo los enlaces entre los elementos qu\u00edmicos de un material influyen en esas propiedades. Desde el punto de vista f\u00edsico, la asignaci\u00f3n de un material a uno de esos tipos depende de la existencia o no de un salto energ\u00e9tico entre las bandas de valencia y conducci\u00f3n y, si existe este salto, de su magnitud.<\/p>\n
Tras un largo par\u00e9ntesis sin descubrir nuevos estados o propiedades, en los \u00faltimos tiempos ha resurgido el inter\u00e9s en este \u00e1rea de conocimiento a ra\u00edz de la predicci\u00f3n, mediante la teor\u00eda de bandas convencional, de unos materiales que son aislantes en su interior, pero son conductores en la superficie, es decir, son aislantes y metales al mismo tiempo.<\/p>\n
Resulta, adem\u00e1s, que ese estado conductor o met\u00e1lico de la superficie apenas presenta p\u00e9rdidas de energ\u00eda a temperatura ambiente y es muy robusto frente a posibles impurezas: se dice que est\u00e1 protegido topol\u00f3gicamente. La topolog\u00eda es la rama de las matem\u00e1ticas que estudia qu\u00e9 propiedades de los cuerpos geom\u00e9tricos no se alteran al deformarlos de manera continua. Siguiendo con esa analog\u00eda, los materiales topol\u00f3gicos son aquellos cuyas propiedades est\u00e1n definidas o ‘protegidas’ por la propia estructura y simetr\u00eda del cristal, de forma que si no se modifica dicha estructura, estas propiedades no se pueden cambiar.<\/p>\n
Nobel de F\u00edsica para los materiales topol\u00f3gicos<\/strong><\/p>\n El inter\u00e9s surgido a partir del descubrimiento de estos materiales topol\u00f3gicos con propiedades ex\u00f3ticas lo demuestra el hecho de que el Premio Nobel de F\u00edsica de 2016 fue concedido a tres de los pioneros de ese nuevo campo. Sin embargo, a pesar de las extraordinarias y prometedoras propiedades de estos materiales, de los casi 200.000 materiales que hay catalogados en las bases de datos de estructuras inorg\u00e1nicas, apenas se han encontrado en los \u00faltimos 10 a\u00f1os 100 materiales que presenten esta fase o estado topol\u00f3gico.<\/p>\n Ahora, un equipo internacional de investigadores, en el que han tomado parte los profesores Luis Elcoro y Mois Aroyo, del Departamento de F\u00edsica de la Materia Condensada de la Facultad de Ciencia y Tecnolog\u00eda de la UPV\/EHU y Maia Garc\u00eda Vergniory, del Departamento de F\u00edsica ApIicada II de la misma facultad de la UPV\/EHU y tambi\u00e9n investigadora del DIPC, ha introducido y desarrollado un nuevo paradigma en la teor\u00eda de estructura electr\u00f3nica de bandas, completando as\u00ed el trabajo pionero, entre otros, del f\u00edsico suizo Felix Bloch en la primera mitad del siglo XX.<\/p>\n Este novedoso y revolucionario estudio introduce nuevos ingredientes en la teor\u00eda de Bloch y proporciona una forma m\u00e1s descriptiva, r\u00e1pida y eficaz para descubrir y caracterizar metales y aislantes con propiedades topol\u00f3gicas.<\/p>\n El grupo de investigaci\u00f3n ha utilizado su nueva teor\u00eda de “qu\u00edmica cu\u00e1ntica topol\u00f3gica” para caracterizar todos los tipos de bandas elementales posibles para todas las simetr\u00edas posibles, generando una especie de cat\u00e1logo de consulta a disposici\u00f3n de toda comunidad cient\u00edfica, en el cual investigadores de todo el mundo puedan buscar f\u00e1cilmente candidatos de posibles materiales topol\u00f3gicos, y evitar tediosos y costosos c\u00e1lculos computacionales.<\/p>\n Toda esta informaci\u00f3n y las herramientas para su elaboraci\u00f3n se encuentra disponible en la web del Bilbao Crystallographic Server, desarrollado y mantenido por personal docente e investigador de la UPV\/EHU.<\/p>\n \u201cLos resultados publicados demuestran que los aislantes y materiales topol\u00f3gicos son m\u00e1s comunes en la naturaleza de lo que hasta ahora se hab\u00eda cre\u00eddo; lo cual resulta muy prometedor e interesante, ya que abre las puertas a una nueva forma de entender los materiales, as\u00ed como a una electr\u00f3nica de baja disipaci\u00f3n energ\u00e9tica, y tantos otros descubrimientos que est\u00e1n por llegar\u201d, explican los autores del estudio.<\/p>\n Fuente:<\/strong> Agenciasinc<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" El trabajo, que ha sido portada en julio en la revista Nature, ha abierto las puertas a una nueva forma de entender esos prometedores materiales que son aislantes y metales al mismo tiempo, adem\u00e1s de demostrar que son m\u00e1s comunes en la naturaleza de lo que se pensaba.<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":6620,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[3],"tags":[],"class_list":["post-6619","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-tech"],"yoast_head":"\n