Nuevo modo práctico de manipular electrones

Unos científicos han descubierto y demostrado una nueva forma de manipular electrones confinándolos en un dispositivo hecho de materiales ultradelgados, y aplicando campos magnéticos y eléctricos externos.

Casi toda la tecnología moderna, como motores, bombillas y chips semiconductores, funciona con electricidad, aprovechando el flujo de electrones que circula por esos dispositivos. Los electrones no son solo pequeños y rápidos, sino que se repelen entre sí de forma natural, debido a su carga eléctrica. Obedecen las extrañas leyes de la física cuántica, lo cual hace difícil controlar directamente su movimiento.

Para controlar el comportamiento de los electrones, muchos materiales semiconductores precisan dopaje químico, por el cual se integran en ellos pequeñas cantidades de otro material para liberar o absorber electrones, creando un cambio en la concentración de dichos electrones que a su vez puede ser empleado para dirigir corrientes.

Sin embargo, el dopaje químico tiene limitaciones como técnica de investigación, dado que produce un cambio químico irreversible en el material que se está estudiando. Los átomos ajenos incrustados en el material también alteran su orden natural, a menudo enmascarando importantes estados electrónicos del material puro.

El equipo de Antonio Castro Neto, de la Universidad Nacional de Singapur, ha conseguido reproducir los efectos deseados del dopaje químico usando solo campos magnéticos y eléctricos externos aplicados a un material ultradelgado, hecho de diseleniuro de titanio, encapsulado con nitruro de boro.

Estos investigadores han logrado controlar el comportamiento de los electrones de forma precisa y reversible, haciendo mediciones que hasta ahora habían sido solo teóricas. La delgadez de los dos materiales ha sido crucial, permitiendo confinar los electrones dentro del material en una capa atómicamente bidimensional, sobre la cual los campos magnético y eléctrico tienen un efecto fuerte y uniforme.

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