{"id":49957,"date":"2024-02-24T10:58:31","date_gmt":"2024-02-24T15:58:31","guid":{"rendered":"https:\/\/einsteresante.com\/?p=49957"},"modified":"2024-02-24T10:58:31","modified_gmt":"2024-02-24T15:58:31","slug":"extrano-estado-de-la-materia-que-solo-existia-en-teoria-resulta-ser-real","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/einsteresante.com\/index.php\/2024\/02\/24\/extrano-estado-de-la-materia-que-solo-existia-en-teoria-resulta-ser-real\/","title":{"rendered":"Extra\u00f1o estado de la materia que s\u00f3lo exist\u00eda en teor\u00eda resulta ser real"},"content":{"rendered":"\n

Una extra\u00f1a fase de la materia que antes exist\u00eda puramente en el \u00e1mbito de la teor\u00eda finalmente se ha detectado en un material real. Se conoce como fase v\u00edtrea de Bragg: una disposici\u00f3n extra\u00f1a y aparentemente parad\u00f3jica de \u00e1tomos en un material de vidrio donde las part\u00edculas est\u00e1n casi tan ordenadas como las de un cristal perfecto. Los cient\u00edficos ni siquiera estaban seguros de que existiera el vidrio de Bragg, pero all\u00ed estaba, escondido en una aleaci\u00f3n de paladio insertada entre capas de terbio y telurio (PdxErTe3). El descubrimiento, dirigido por el f\u00edsico Krishnanand Mallayya de la Universidad de Cornell y publicado en Nature Physics<\/a>, no s\u00f3lo arroja luz sobre la forma en que se pueden comportar los materiales, sino que demuestra un nuevo y poderoso conjunto de t\u00e9cnicas para sondear las estructuras at\u00f3micas de materiales ex\u00f3ticos.<\/p>\n\n\n\n

Las fases en cuesti\u00f3n tienen que ver con la forma en que est\u00e1n dispuestos los \u00e1tomos y las mol\u00e9culas. Una fase ordenada de largo alcance es aquella en la que las mol\u00e9culas de un s\u00f3lido cristalino est\u00e1n dispuestas en un patr\u00f3n tridimensional, geom\u00e9trico y ordenado. Una fase desordenada es aquella en la que los \u00e1tomos que la componen est\u00e1n todos mezclados. Los l\u00edquidos est\u00e1n desordenados de esta manera, pero tambi\u00e9n lo est\u00e1n algunos s\u00f3lidos, como el vidrio.<\/p>\n\n\n\n

Entre estos arreglos, los f\u00edsicos predijeron la existencia de una tercera fase. Eso es vidrio Bragg.<\/p>\n\n\n\n

Mallayya y su equipo pensaron que podr\u00edan encontrarlo en un material que contenga una onda de densidad de carga (CDW), un fen\u00f3meno que se encuentra com\u00fanmente en materiales bidimensionales y que describe la modulaci\u00f3n peri\u00f3dica de la densidad de carga de un material. Piense en ello como una “onda” en la forma en que se distribuyen los electrones.<\/p>\n\n\n\n

Para cada una de las tres fases, el CDW se comporta de manera diferente. Para una fase ordenada de largo alcance, la CDW se correlaciona con la estructura del material y contin\u00faa indefinidamente. En un estado desordenado, se descompone en una distancia finita. En el caso del vidrio de Bragg, la correlaci\u00f3n se rompe, pero m\u00e1s lentamente y en una distancia m\u00e1s larga que el estado desordenado, y s\u00f3lo parece desaparecer a distancias infinitas.<\/p>\n\n\n\n

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Una tabla que clasifica las propiedades diagn\u00f3sticas de cada una de las tres fases. Mallayya et al., Nat. Phys., 2024<\/a><\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

“El desaf\u00edo”, dice el f\u00edsico Eun-Ah Kim de la Universidad de Cornell, “es detectar estas distinciones a partir de datos experimentales que tambi\u00e9n reflejen cuestiones de la vida real como el ruido y la resoluci\u00f3n finita de la configuraci\u00f3n experimental”.<\/p>\n\n\n\n

Detectar la fase requiri\u00f3 mucho trabajo. Primero estaba el material; el PdxErTe3 fue estudiado cuidadosamente por cient\u00edficos de SLAC y Stanford hace varios a\u00f1os, y los investigadores determinaron que ser\u00eda adecuado para sus prop\u00f3sitos.<\/p>\n\n\n\n

Para investigar la estructura del material, los investigadores enviaron sus muestras al Laboratorio Nacional de Argonne. All\u00ed, el PdxErTe3 fue bombardeado con rayos X para medir la forma en que la luz se difracta desde el interior del material.<\/p>\n\n\n\n

Finalmente, para analizar minuciosamente y analizar la gran cantidad de datos de difracci\u00f3n de rayos X, los investigadores utilizaron una herramienta de an\u00e1lisis de datos de aprendizaje autom\u00e1tico llamada X-ray Temperature Clustering (X-TEC). Esto les permiti\u00f3 sondear miles de picos de CDW: “la primera vez que se analizaron las fluctuaciones de CDW a partir de m\u00e1s de un pu\u00f1ado de picos”, se\u00f1alan los investigadores.<\/p>\n\n\n\n

A partir de la asimetr\u00eda del pico CDW, Mallayya y su equipo afirman haber identificado finalmente la existencia de la fase v\u00edtrea de Bragg, confirmando experimentalmente su existencia en el mundo real. Esto representa un avance significativo en la comprensi\u00f3n de esta fase dif\u00edcil de alcanzar.<\/p>\n\n\n\n

Adem\u00e1s de confirmar los modelos existentes, sus t\u00e9cnicas tambi\u00e9n deber\u00edan resultar \u00fatiles para futuras investigaciones: la herramienta X-TEC pudo extraer caracter\u00edsticas de los datos con gran precisi\u00f3n y a un ritmo elevado, lo que promete muchos descubrimientos futuros.<\/p>\n\n\n\n

“Utilizando herramientas de aprendizaje autom\u00e1tico y perspectivas cient\u00edficas de datos, podemos abordar preguntas desafiantes y rastrear firmas sutiles a trav\u00e9s de un an\u00e1lisis de datos integral”, dice Kim.<\/p>\n\n\n\n

Los hallazgos del equipo se han publicado en Nature Physics<\/a>.<\/p>\n\n\n\n

Fuente: Science Alert<\/a>.
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