Científicos descubren un nuevo tipo de transición «no convencional» en un cristal electrónico

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La manipulación de sus propiedades podrá ayudar a crear aplicaciones tecnológicamente útiles en un futuro, tales como interruptores eléctricos o memorias de computadora de tipo no volátil.

Un grupo internacional de científicos ha descubierto un fenómeno físico denominado ‘transición histérica de tipo no convencional’ en un material solido cristalino compuesto en capas denominado ‘EuTe4’, el cual se produjo tras someterse el material a un intervalo de temperatura de al menos 400 grados kelvin (126,85 grados centígrados), que es un rango térmico superior al habitual para un sólido cristalino, lo que provoca cambios en su estructura interna, comunicó el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT).

El estudio fue dirigido por el profesor de física del MIT, Nuh Gedik, publicado en la revista Physical Review Letters el pasado 20 de enero, cuyos resultados se enfocan en la manipulación de la resistencia eléctrica del material EuTe4, debido a la propiedad conocida como ‘memoria térmica’, es decir, cuando se enfría o calientan los cristales, lo que indicó que algo extraño e inesperado estaba ocurriendo.

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«Esta observación nos indica que la propiedad eléctrica del material de alguna manera tiene un recuerdo de su historia térmica y, microscópicamente, las propiedades del material pueden retener las características de una temperatura diferente en el pasado», declaró el físico del MIT y coautor del estudio, Alfred Zong, quien añadió que esta «memoria térmica» podría servir para medir la temperatura del material de forma permanente.

Encontrando otras rarezas

Los investigadores descubrieron otras propiedades inusuales en la histéresis del solido cristalino EuTe4, ya que no encontraron modificaciones en su estructura electrónica o reticular cuando fue sometida al amplio rango de temperatura, como sucede en las transiciones de fase de otros cristales. Esta observación llevó a los científicos a conocer cómo se organizan los electrones del EuTe4.

Zong explicó que los electrones de un cristal EuTe4 se condensan espontáneamente en regiones con densidades bajas y altas a temperatura ambiente, por lo que forma «un cristal electrónico secundario sobre la red periódica original», añadiendo que las «rarezas» presentadas en la transición de histéresis están relacionadas con el cristal secundario, ya que las «diferentes capas de este compuesto exhiben un movimiento desordenado al establecer la periodicidad de largo alcance».

Los científicos se encuentran ideando nuevos métodos para poder cambiar la temperatura del solido cristalino EuTe4 y así manipular sus propiedades eléctricas para futuras aplicaciones tecnológicamente útiles, tales como interruptores eléctricos de próxima generación o memorias de computadora de tipo no volátil.

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