El material s\u00faper especial grafeno contin\u00faa sorprendiendo y fascinando a los cient\u00edficos, esta vez revelando un raro estado electr\u00f3nico denominado “ferrovalletricidad”, que ocurre cuando el grafeno se apila en una combinaci\u00f3n particular de cinco capas. Cuando se encuentra en este nuevo estado, la pila de grafeno exhibe un comportamiento magn\u00e9tico y electr\u00f3nico extra\u00f1o y maravilloso, seg\u00fan informaron investigadores del Instituto de Tecnolog\u00eda de Massachusetts (MIT), la Universidad de Harvard y el Instituto Nacional de Ciencia de Materiales de Jap\u00f3n. Seg\u00fan el equipo, utilizar el grafeno de esta manera podr\u00eda ayudar en el desarrollo de ordenadores tanto cl\u00e1sicos como cu\u00e1nticos, especialmente en t\u00e9rminos de creaci\u00f3n de soluciones de almacenamiento de datos que ofrezcan grandes capacidades pero que tambi\u00e9n necesiten relativamente poca energ\u00eda para funcionar.<\/p>\n\n\n\n
“El grafeno es un material fascinante”, afirma el f\u00edsico Long Ju del MIT. “Cada capa que agregas te proporciona esencialmente un material nuevo”.<\/p>\n\n\n\n
“Y ahora esta es la primera vez que vemos ferrovalletricidad y magnetismo no convencional en cinco capas de grafeno. Pero no vemos esta propiedad en una, dos, tres o cuatro capas”.<\/p>\n\n\n\n
Los materiales ferroicos muestran alg\u00fan tipo de comportamiento coordinado en sus propiedades el\u00e9ctricas, magn\u00e9ticas o estructurales, como un im\u00e1n, por ejemplo, que tiene electrones que giran y apuntan en la misma direcci\u00f3n sin ser dirigidos por un campo magn\u00e9tico externo. En otros materiales, los electrones podr\u00edan alinearse en peque\u00f1os remolinos. Para ser multiferroico, el mismo material debe mostrar m\u00faltiples tipos de comportamiento coordinado. Bas\u00e1ndose en sus c\u00e1lculos, los investigadores pensaron que el grafeno podr\u00eda volverse multiferroico si se dispusieran cinco capas en un patr\u00f3n rombo\u00e9drico (no muy diferente a las cercas de alambre de gallinero apiladas una encima de otra).<\/p>\n\n\n\n
Es importante destacar que esto crea un entorno en el que los electrones se ralentizan y comienza a producirse una alineaci\u00f3n ferroica. A trav\u00e9s de un an\u00e1lisis detallado de las escamas de grafeno que se hab\u00edan formado naturalmente en cinco capas y en este patr\u00f3n particular, los investigadores observaron un comportamiento multiferroico.<\/p>\n\n\n\n
Primero, estaba el magnetismo no convencional, donde los electrones coordinaban su movimiento orbital (en lugar de su giro o rotaci\u00f3n, como en un im\u00e1n est\u00e1ndar). En segundo lugar, los electrones mostraron una tendencia a asentarse en un “valle” electr\u00f3nico particular (o estado de baja energ\u00eda), mientras que en el grafeno est\u00e1ndar no muestran ninguna preferencia.<\/p>\n\n\n\n
El equipo demostr\u00f3 que ambas propiedades ferroicas pod\u00edan controlarse mediante un campo el\u00e9ctrico. Si bien todo esto sigue siendo de muy alto nivel y t\u00e9cnico por ahora, eventualmente podr\u00eda usarse para desarrollar chips de computadora que puedan almacenar el doble de datos, porque los electrones del material se pueden manipular de dos maneras en lugar de una.<\/p>\n\n\n\n
“Sab\u00edamos que algo interesante suceder\u00eda en esta estructura, pero no sab\u00edamos exactamente qu\u00e9, hasta que lo probamos”, dice el f\u00edsico Zhengguang Lu, del MIT.<\/p>\n\n\n\n
“Es la primera vez que vemos ferrovalleytr\u00f3nica y tambi\u00e9n la primera vez que vemos una coexistencia de ferrovalleytr\u00f3nica con un ferroim\u00e1n no convencional”.<\/p>\n\n\n\n
La investigaci\u00f3n ha sido publicada en\u00a0Nature<\/a>.<\/p>\n\n\n\n