Este fenómeno se explica por las propiedades particulares de los electrones presentes en su superficie. Estas podrían resultar útiles para la electrónica del futuro, especialmente en el ámbito de la informática cuántica. Una de estas propiedades, llamada "métrica cuántica", permite describir las propiedades geométricas del espacio en el que se desplazan los electrones.
Similar a una curvatura emergente del espacio integrada en los materiales cuánticos, la métrica cuántica deforma las trayectorias electrónicas en la superficie de los aislantes topológicos.
© Xavier Ravinet - UNIGE
Toda la comunidad científica dispone ahora de una nueva propiedad para explorar los materiales del futuro.
Nueva observación de la "métrica cuántica"
En 2025, el equipo de Andrea Caviglia, profesor ordinario del Departamento de Física de la Materia Cuántica (DQMP) de la Sección de Física de la Facultad de Ciencias, había medido empíricamente esta propiedad, hasta entonces solo teórica. El experimento se realizó en un material cuántico compuesto de titanato de estroncio y aluminato de lantano.
Hoy, en un nuevo estudio realizado con la Universidad de Salerno, el Instituto de Ciencias de los Materiales de Barcelona y el Centro Nacional de Investigación Italiano, el equipo de Andrea Caviglia anuncia haber observado este mismo efecto en un aislante topológico tridimensional. Esta primera observación abre el camino hacia un mejor control de las propiedades eléctricas de los materiales de nueva generación.
"Existen varias familias de aislantes topológicos", explica Giacomo Sala, colaborador científico del DQMP de la UNIGE y primer autor del estudio. "El que hemos utilizado aquí se compone de antimonio y telurio, dos metaloides con propiedades intermedias entre los metales y los no metales. Se trata de uno de los aislantes topológicos más estudiados hasta ahora y sus aplicaciones se anuncian prometedoras".
Hacia un mejor dominio de los nuevos materiales
"Estos nuevos resultados amplían y confirman nuestras observaciones anteriores, obtenidas en un material muy diferente. Además, demuestran que los efectos relacionados con la métrica cuántica pueden controlarse eléctricamente", se alegra Andrea Caviglia, quien dirigió estos trabajos.
"Toda la comunidad científica dispone ahora de una nueva propiedad para explorar los materiales del futuro, en particular para examinar cómo las propiedades geométricas de los electrones pueden revelar la naturaleza profunda de estos materiales." Con el tiempo, podrían superar a las tecnologías actuales utilizadas para la transferencia, el procesamiento y el almacenamiento de datos.