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El equipo de la Universidad Northeastern utilizó un método llamado temple térmico, que combina un calentamiento y un enfriamiento preciso. Esta técnica permite cambiar un material entre un estado conductor (metálico) y un estado aislante, según sea necesario.
Imagen ilustrativa Pixabay
El material estudiado, el 1T-TaS₂, es un compuesto cuántico conocido por sus comportamientos electrónicos. Al exponerlo a la luz a temperatura ambiente, los investigadores indujeron un estado metálico oculto, que permaneció estable durante varios meses. Un resultado sin precedentes en este campo.
Según Gregory Fiete, profesor de física, este avance permitiría prescindir de interfaces entre materiales diferentes. Un solo material, cuyo estado se modula mediante luz o temperatura, podría ser suficiente. Esta simplificación podría revolucionar el diseño de componentes electrónicos.
Hasta ahora, intentos similares se enfrentaban a obstáculos importantes: estados inestables, necesidad de temperaturas extremadamente bajas o tiempos de vida demasiado cortos. El método propuesto supera estas limitaciones.
Publicada en Nature Physics, esta investigación abre un nuevo campo para la ingeniería de materiales y la microelectrónica, en un momento en que los límites del silicio son cada vez más restrictivos.
¿Cómo funciona el temple térmico?
El temple térmico consiste en calentar un material y luego enfriarlo rápidamente. Este proceso modifica su estructura electrónica interna, permitiendo alcanzar un estado deseado, metálico o aislante.
La clave del éxito reside en el control preciso de la temperatura y el tiempo de exposición. A diferencia de enfoques anteriores, esta técnica no requiere condiciones extremas, como temperaturas criogénicas.
Además, es reversible: el material puede volver a su estado inicial sin degradarse. Es esta estabilidad la que hace prometedora la técnica para aplicaciones prácticas en electrónica.
¿Qué es un material cuántico?
Un material cuántico es un material cuyas propiedades electrónicas no pueden explicarse mediante la física clásica. A menudo presenta efectos colectivos, como superconductividad, efecto Hall cuántico o cambios de estado inducidos por estímulos débiles.
El 1T-TaS₂ pertenece a esta categoría. Es sensible a la luz, la presión y la temperatura, lo que lo hace ideal para explorar transiciones electrónicas controladas.
Estos materiales están en el centro de la investigación sobre la electrónica del futuro, los ordenadores cuánticos e incluso algunos dispositivos de almacenamiento avanzado. El trabajo de la Universidad Northeastern marca un paso decisivo hacia su integración en tecnologías concretas y accesibles.