Existencia de nueva forma de materia electrónica

Existencia de nueva forma de materia electrónica

Los investigadores han producido una demostración a escala humana de una nueva fase de la materia llamada aislantes topológicos cuádruplos (QIT) que recientemente se predijo utilizando la física teórica. Estos son los primeros hallazgos experimentales para validar esta teoría.

El trabajo del equipo con QTI nació de la comprensión de hace una década de las propiedades de una clase de materiales llamados aislantes topológicos. Son aislantes eléctricos en el interior y conductores a lo largo de sus límites, y pueden tener un gran potencial para ayudar a construir computadoras y dispositivos robustos y de baja potencia, todos definidos a escala atómica.

Las propiedades poco comunes de los aislantes topológicos los convierten en una forma especial de materia electrónica. Las colecciones de electrones pueden formar sus propias fases dentro de los materiales. Pueden ser fases sólidas, líquidas y gaseosas familiares, como el agua, pero a veces también pueden formar fases más inusuales.

Los aislantes topológicos generalmente existen en materiales cristalinos y otros estudios confirman que las fases de aislantes topológicos están presentes en cristales naturales, pero todavía hay muchas predicciones teóricas que deben ser confirmadas.

Una de esas predicciones fue la existencia de un nuevo tipo de aislante topológico que tiene una propiedad eléctrica conocida como momento cuadripolar. Los electrones son partículas individuales que llevan carga en un material. Los científicos encontraron que los electrones en cristales pueden organizarse colectivamente para dar lugar no solo a cargar unidades dipolo, es decir, emparejamientos de cargas positivas y negativas, sino también a multipolos de orden alto en los que se unen cuatro u ocho cargas en una unidad. El miembro más simple de estas clases de orden superior son los cuádruplos en el que dos cargas positivas y dos negativas están acopladas.

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