El mundo de la física y la electrónica está de enhorabuena. Un equipo de físicos del MIT ha desvelado un nuevo e insólito estado electrónico en el grafeno, ese material que parece no dejar de sorprendernos. A este estado le han bautizado como «ferro-valleytricidad«. Pero, ¿qué significa esto y por qué es tan relevante?
Grafeno: El Material de los Milagros
El grafeno, para quienes no estén familiarizados, es básicamente una hoja ultrafina de grafito, tan delgada que solo tiene un átomo de grosor. Pero no se dejen engañar por su aparente simplicidad. Este material es increíblemente fuerte, superconductor, flexible y tiene el potencial de transformar desde la electrónica hasta la industria aeroespacial. Y si eso fuera poco, al apilar y girar estas hojas de grafeno, emergen habilidades aún más asombrosas, como el magnetismo o la superpermeabilidad al agua.
El Descubrimiento: Comportamiento Multiferroico
Lo que el equipo del MIT ha descubierto en su estudio es el «comportamiento multiferroico» del grafeno.
Para entenderlo mejor, un material ferroico es aquel en el que sus partículas muestran un comportamiento coordinado, como un imán. Los materiales multiferroicos, por otro lado, muestran más de un comportamiento coordinado. Y lo más sorprendente: este comportamiento multiferroico en el grafeno ocurre bajo circunstancias muy específicas: al apilar cinco hojas de grafeno de forma que formen una estructura en forma de rombo.
En cinco capas, los electrones se encuentran en un ambiente de retícula donde se mueven muy lentamente, permitiendo una interacción efectiva con otros electrones. Esto da lugar a una coordinación en ciertos órdenes ferroicos preferidos.
Long Ju, autor principal del estudio
De la Teoría a la Práctica
Para confirmar esta teoría, el equipo del MIT realizó experimentos prácticos. Extrajeron láminas de grafeno y, mediante potentes microscopios, identificaron aquellas con la deseada forma de rombo. Estas láminas se estudiaron a temperaturas cercanas al cero absoluto. Y los resultados no decepcionaron: los electrones en estas láminas especiales respondieron de manera uniforme a campos eléctricos y magnéticos, confirmando el comportamiento multiferroico.
Pero hay más. La forma en que los electrones respondieron fue inusual. El magnetismo se originó en el movimiento orbital de los electrones y no en su giro. Y los electrones se asentaron preferentemente en un «valle» – o estado de energía más bajo – en lugar de distribuirse equitativamente. De ahí el nombre «ferro-valleytricidad«.
Sabíamos que algo interesante sucedería con esta estructura, pero no sabíamos exactamente qué hasta que lo probamos.
Zhengguang Lu, coautor del estudio.
Futuro Brillante
Este descubrimiento no es solo una curiosidad científica. Los investigadores creen que esta peculiaridad del grafeno podría usarse para duplicar la capacidad de almacenamiento de datos de un chip. Sin duda, el grafeno sigue demostrando que es el material del futuro. ¡Estaremos atentos a más avances!
Vía mit.edu
Icktzar dice
¿A temperaturas cercanas al cero absoluto? No pasa de ser una curiosidad entonces. Si este efecto no se sostiene a temperatura ambiente o superior, al del entorno de la electrónica dentro de un ordenador, será de aplicaciones muy específicas, y como con todo lo del grafeno hasta ahora, curiosidad y vanas ilusiones.
Yoan dice
El grafeno sigue dando de que hablar. Es el material maravilla. Información bien recogida