Descubren un nuevo modo de guiar los movimientos de los electrones

Al moverse por un material conductor en un campo eléctrico, los electrones tienden a seguir el camino que les ofrece menor resistencia (y que coincide con el sentido de ese campo). Pero ahora unos físicos han encontrado un comportamiento inesperadamente diferente bajo condiciones muy especiales, uno que podría conducir a nuevos tipos de transistores y circuitos electrónicos capaces de poseer una alta eficiencia energética.

El equipo de Leonid Levitov, del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), en Cambridge, Estados Unidos, y Andre Geim, de la Universidad de Manchester en el Reino Unido, ha descubierto que cuando se coloca una lámina de grafeno (una lámina de carbono puro de solo un átomo de espesor, o sea bidimensional en el aspecto atómico) encima de otro material bidimensional, los electrones se mueven lateralmente, de manera perpendicular al campo eléctrico. Esto se produce incluso sin la influencia de un campo magnético (la única otra forma conocida de inducir dicho flujo lateral).

Incluso, dos flujos separados de electrones fluirían en direcciones opuestas, ambos de manera perpendicular al campo, cancelándose entre sí sus cargas eléctricas y produciendo una corriente neutra sin carga.

Es posible controlar con precisión el ángulo exacto de esta corriente en relación al campo eléctrico. Levitov lo compara con un velero navegando de manera perpendicular al viento: Su ángulo de movimiento se controla ajustando la posición de la vela.

El nuevo fenómeno podría dar lugar a chips que no desperdicien en forma de calor una parte importante de su energía, como por desgracia sí ocurre con los semiconductores convencionales. Un chip basado en el nuevo fenómeno ni gastaría tanta energía como los actuales ni se calentaría tanto. (Ilustración: Christine Daniloff / MIT)

Se puede alterar este flujo aplicando un voltaje diminuto en la puerta, permitiendo que el material funcione como un transistor. El equipo de investigación ya lo ha comprobado demostrando el funcionamiento de un transistor simple basado en el nuevo material. Puede que las corrientes en estos materiales, al ser neutras, tengan poca pérdida de energía en forma de calor, a diferencia de los semiconductores convencionales, lo cual podría situarlos como materiales más eficientes para fabricar chips de ordenador.

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