Un grupo de físicos de la Universidad Rice, liderado por Ming Yi y Emilia Morosan, creó un material nuevo que podría revolucionar la electrónica del futuro. Y no, no es exageración.

Este material, llamado metal con línea nodal de Kramers, tiene propiedades electrónicas muy especiales. Podría hacer que los dispositivos sean más potentes y consuman muchísima menos energía.

Todo comenzó cuando le agregaron una pizca de indio a una estructura hecha de tantalio y azufre. Ese pequeño cambio alteró la simetría interna del cristal y desbloqueó nuevas formas de mover electrones.

El estudio se publicó el 29 de mayo en la revista Nature Communications, y representa un paso enorme hacia tecnologías electrónicas más sostenibles y eficientes.

Según Yi, este avance abre un camino claro para diseñar nuevos materiales cuánticos con propiedades ideales para la próxima generación de dispositivos.

Lo interesante es que, al añadir indio al disulfuro de tantalio (TaS₂), el cristal cambió su estructura y generó un patrón único: los electrones con giro hacia arriba y hacia abajo tomaban rutas distintas.

Imagina una autopista donde los autos van en direcciones opuestas sin chocar. Así se comportan los electrones en este material, hasta que se cruzan en algo llamado la línea nodal de Kramers.

Y eso no es todo. El material también mostró propiedades superconductoras, es decir, puede conducir electricidad sin perder energía. Esa combinación lo hace muy prometedor para la computación avanzada.

Morosan explicó que lograr las condiciones necesarias para que aparezcan estas propiedades fue complicado, pero los resultados valieron la pena. Era como buscar una aguja en un pajar… y la encontraron.

Para estudiar el material, usaron herramientas avanzadas como espectroscopía fotoelectrónica con resolución de espín y pruebas con campos magnéticos. Así midieron la energía, movimiento y giro de los electrones.

Según Yichen Zhang, estudiante de doctorado y coautor del estudio, pueden ajustar las propiedades del material para resaltar sus rasgos topológicos, lo cual es clave para futuras aplicaciones.

No solo se basaron en experimentos. También hicieron cálculos teóricos complejos para asegurarse de que sus datos fueran sólidos. Y sí, teoría y experimento coincidieron perfectamente.

Gracias a esto, ahora entienden mejor cómo funciona este tipo de metal con línea nodal. Es un gran paso para la física cuántica y para desarrollar tecnología de bajo consumo energético.

Junichiro Kono, otro de los autores, dijo que este trabajo representa el espíritu innovador del Instituto Smalley-Curl, donde se combinan física, ingeniería y ciencia de materiales.

Y esto es solo el comienzo. El equipo ya planea seguir explorando materiales similares para descubrir aún más propiedades que puedan cambiar el juego en tecnología y ciencia.

Yuxiang Gao, otro estudiante involucrado, lo resumió así: “Todavía hay mucho por explorar, y nos emociona todo lo que puede venir”.

Así que sí: un cambio pequeño en un cristal podría encender la chispa de una nueva era tecnológica.