Los materiales 2D con ‘giro’ muestran un comportamiento electrónico inesperado que desafía las predicciones teóricas

En la búsqueda de nuevos materiales que puedan permitir una electrónica más eficiente, los científicos están explorando los llamados materiales 2D. Se trata de láminas de un solo átomo de espesor, que pueden tener todo tipo de propiedades electrónicas interesantes. Si dos láminas se colocan una encima de la otra en ángulos específicos, esto puede dar lugar a nuevas propiedades, como la superconductividad. Antonija Grubišić-Čabo, científica de materiales de la Universidad de Groningen, y sus colegas estudiaron este material «retorcido» y descubrieron que desafiaba las predicciones teóricas.

el trabajo es publicado en el diario Materiales de revisión física.

Junto con colegas de Polonia, Alemania, Francia e Italia, Grubišić-Čabo y su equipo estudiaron láminas de un material 2D llamado disulfuro de tungsteno. Según las predicciones teóricas, cuando dos láminas (llamadas bicapa) se apilan en un ángulo de 4,4 grados, los electrones dentro del material deberían mostrar un comportamiento colectivo.

«Y cuando están tan estrechamente relacionados, su comportamiento colectivo puede crear efectos nuevos y fascinantes», afirma Giovanna Feraco, primera autora del estudio.

Sin embargo, en los experimentos no observó este comportamiento colectivo, que puede explicarse por las interacciones entre los átomos de la bicapa. El giro normalmente permite estas interacciones.

«Pero al estudiar la estructura electrónica de la bicapa, descubrimos que este material tiende a «relajarse» formando regiones grandes y sin torsión», explica Feraco. En términos técnicos, la bicapa retorcida vuelve parcialmente a una configuración no retorcida de menor energía.

Este hallazgo resalta la importancia de comprender cómo las dos láminas de la bicapa forman regiones diferentes con diferentes propiedades. El estudio también ha mejorado la capacidad de los científicos para predecir y manipular el comportamiento de estructuras 2D, allanando el camino para futuras aplicaciones en diferentes tipos de electrónica.