Nueva clase de material conductor 2D verifica una teoría de 1965

Estructura atómica de nuevo material
BROOKHAVEN NATIONAL LABORATORY
Actualizado 11/06/2018 12:48:02 CET

   MADRID, 11 Jun. (EUROPA PRESS) -

   Científicos han verificado la teoría de 1965 sobre metales ferroeléctricos capaces de conducir electricidad a pesar de no existir en la naturaleza.

   Durante décadas, se pensó que sería imposible probar la teoría por Philip W. Anderson, quien compartió el Premio Nobel de Física de 1977. Fue como intentar mezclar fuego y agua, pero un equipo internacional de científicos dirigido por la Universidad de Rutgers ha creado sobre esa base una nueva clase de materiales 2D artificiales conductores, que se presenta en Nature Communications.

   "Es emocionante", dijo Jak Chakhalian, un líder del equipo del estudio y profesor de la Cátedra de Física Experimental Claud Lovelace en la Universidad de Rutgers-New Brunswick. "Creamos una nueva clase de materiales artificiales bidimensionales con propiedades ferroeléctricas a temperatura ambiente que no existen en la naturaleza pero que pueden conducir electricidad. Es un vínculo importante entre una teoría y un experimento".

   Una piedra angular de la tecnología, los materiales ferroeléctricos se utilizan en productos electrónicos como teléfonos celulares y otras antenas, almacenamiento de computadoras, equipos médicos, motores de alta precisión, sensores ultrasensibles y equipos de sonar. Ninguno de sus materiales conduce electricidad y los hallazgos liderados por Rutgers potencialmente podrían engendrar una nueva generación de dispositivos y aplicaciones, dijo Chakhalian en un comunicado.

   "Los ferroeléctricos son una clase muy importante de materiales tecnológicamente", dijo. "Se mueven, se contraen y se expanden cuando se aplica electricidad y eso le permite mover cosas con una precisión exquisita. Además, cada teléfono celular moderno tiene decenas de componentes con propiedades similares al material ferroeléctrico".

   Al igual que muchos físicos, Chakhalian disfruta de un desafío y no pudo encontrar una ley de la física que diga que los metales ferroeléctricos no puedan ser creados. Así que su equipo, incluido el autor principal del estudio, Yanwei Cao, un antiguo estudiante de doctorado que ahora es profesor de la Academia de Ciencias de China, aprovechó las herramientas de vanguardia de Chakhalian para crear láminas de materiales de solo unos pocos átomos de espesor. Es como hacer sándwiches, dijo Chakhalian.

   "Cuando un material se convierte en ferroeléctrico, sus átomos se desplazan permanentemente y queríamos agregar propiedades metálicas a un cristal artificial que conduce la electricidad", dijo. "Así que tomamos dos capas muy delgadas para crear un metal bidimensional en la interfaz y agregamos una tercera capa con propiedades especiales para cambiar los átomos en esa capa metálica, creando un metal ferroeléctrico. La nueva estructura tiene varias funcionalidades incorporadas y esto es un gran logro".