Por: Mayra León
Los resultados de esta investigación fueron publicados en la revista Nature el pasado 22 de marzo. En este trabajo se exploraron las propiedades electrónicas del compuesto URu2Si2, un material que hace parte de una familia de compuestos denominados fermiones pesados, donde los electrones tienen fuertes interacciones entre ellos.
Actualmente estamos viviendo una nueva era fascinante, la segunda revolución cuántica, en la que todas las nuevas tecnologías estarán basadas en el uso y manipulación de las propiedades a nivel cuántico de diferentes materiales. Dentro de esta revolución encontramos aplicaciones como la computación cuántica, nanosensores y nuevas formas de aprovechamiento, almacenamiento y conversión de energía, entre otras. “Nos encontramos viviendo una aventura frenética en la búsqueda de nuevos materiales, que sean capaces de exhibir superconductividad en condiciones ambiente, fotoelectricidad y termoelectricidad con mayores eficiencias, fenómenos multiferroicos que puedan ser controlados a nuestra voluntad” destaca el profesor José Augusto Galvis de la Escuela de Ingeniería Ciencia y tecnología. Estas propiedades, que actualmente son analizadas por miles de científicos alrededor del mundo, de la mano de grandes infraestructuras científicas, traerán las aplicaciones del futuro, y determinarán la forma en que vivirá la humanidad dentro de algunos años.
“La aplicación de la mecánica cuántica en diferentes tipos de tecnologías llegó a la humanidad con los transistores, circuitos integrados, el láser y el uso de los semiconductores, todo a partir del desarrollo de los principios fundamentales de la mecánica cuántica a principios del siglo 20. Un mundo sin esta revolución cuántica sería completamente diferente al que conocemos hoy: no existirían los smartphones, las computadoras, ni los sistemas de telecomunicación. El entendimiento del comportamiento de los materiales a nivel atómico y subatómico ha sido fundamental para el diseño de los dispositivos tecnológicos que usamos a diario” explica el profesor José Augusto Galvis
En el estudio publicado, se empleó la técnica de microscopía de efecto túnel a bajas temperaturas y altos campos magnéticos para estudiar las propiedades de monocristales de URu2Si2. Las mediciones arrojaron la existencia de estados de pozos cuánticos en la superficie del material, por primera vez en la familia de los fermiones pesados. Estos estados cuánticos, generan niveles de energía cuantizados para los electrones, en este caso, electrones fuertemente correlacionados entre ellos. Este descubrimiento que permite entender parte de la naturaleza de este compuesto, muestra una nueva ruta para crear pozos cuánticos en materiales con electrones fuertemente correlacionados, que se espera puedan ser usados en diferentes aplicaciones. Las posibles aplicaciones de este fenómeno requieren aún más estudios científicos, sin embargo, abren nuevos caminos que señalan el rumbo de la nueva revolución tecnológica del siglo 21.
El grupo de investigación TICMA, busca continuar el desarrollo de proyectos de este tipo, que aporten al desarrollo científico del país y a las líneas de investigación de los programas de postgrado de la Escuela de Ingeniería, Ciencia y Tecnología de la Universidad del Rosario.
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