Científicos estudian las propiedades cuánticas en el límite bidimensional

(Agencia N+1 / Adrian Díaz). Cada día los dispositivos electrónicos se vuelven más y más pequeños. Y para continuar con este impresionante desarrollo, los científicos deben lograr una mayor comprensión del comportamiento de los materiales a escalas manométricas. Sin embargo, esto no suele ser tan fácil como parece. Incluso, resulta mucho más complicado cuando el material tiene solo unas capas atómicas de grosor.

Es por esa razón, que para lograr comprender las propiedades cuánticas de estos materiales, los científicos de la Universidad de Tecnología de Delft trabajaron con láminas delgadas de SrIrO3, un material que pertenece a la familia de los óxidos complejos. Más detalles del estudio en la revista Physical Review Letters.

Los investigadores sintetizaron el material usando un método llamado deposición de pulso de laser (PLD, por sus siglas en inglés), un método para depositar láminas de cristal con precisión de capa atómica. “Estudiamos os cristales con espesores de hasta 2 capas atómicas (0,8 nanómetros)”, afirmó Dirk Groenendijk, autor principal del estudio.

Propiedades cuánticas

Los electrones pueden moverse con normalidad en este material, y el SrIrO3 se comporta como un metal. Sin embargo, los científicos encontraron que cuando el material tiene un espesor de 4 capas, alcanza un punto crítico. Por debajo de este grosor, los electrones se localizan y el material se vuelve aislante. Al mismo tiempo, el material se ordena magnéticamente y los efectos de acoplamiento del espín con su órbita se potencian notablemente.

Esta última propiedad es de gran interés para el desarrollo de los dispositivos de memoria magnética. Esto se debe a que el espín del electrón puede ser usado para almacenar y transferir información.

Es claro que veremos mayores avances en las siguientes generaciones de dispositivos electrónicos, en donde las compañías fabricantes de chips lleguen a fabricarlos con tamaños de menos de 10 nanómetros. "A esta escala, puedes contar el número de átomos y entrar en el reino de la mecánica cuántica", dice Groenendijk. La investigación de él y sus colegas constituye un paso importante hacia la comprensión de sus propiedades cuánticas en el límite bidimensional.

El mundo siempre resulta ser bastante interesante. Hace unas semanas se logró una simulación de la evolución en una computadora cuántica. E incluso en Rusia, se probó un teléfono cuántico.