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Representación de una lámina de perovskita, un material parecido al LaNiO3.
El material que pasa de metálico a aislante

El material que pasa de metálico a aislante

Científicos desarrollan láminas de niquelato de lantano capaces de cambiar de propiedad en función de su grosor

antonio villarreal

Jueves, 1 de enero 1970, 01:33

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Un metal es capaz de conducir la electricidad mientras que un aislante no, o eso al menos pensábamos hasta ahora. Un grupo de investigadores de la Universidad de Cornell y el Laboratorio Nacional de Brookhaven (Estados Unidos) han demostrado cómo transformar las propiedades de un óxido de metal, el niquelato de lantano (LaNiO3) para convertirlo en aislante, simplemente haciendo capas de este material de menos de un nanómetro de espesor. Este descubrimiento aparece publicado en el último número de Nature Nanotechnology.

El tamaño de los dispositivos electrónicos podría reducirse muchísimo más con la ayuda de estos óxidos de metales de transición, una clase de materiales con espectaculares propiedades, como la superconductividad o la magnetorresistencia.

Los investigadores utilizaron una técnica de crecimiento extremadamente precisa llamada epitaxia de haz molecular (MBE, por sus siglas en inglés) mediante la cual Phil King, primer autor del estudio, sintetizó unas muestras atómicamente delgadas de niquelato de lantano y descubrió que el material cambiaba abruptamente de metal a aislante cuando su espesor se reducía por debajo de 1 nanómetro.

Al cruzar ese umbral, su conductividad, es decir, la capacidad de los electrones de fluir a través del material, se apagaba. Esta característica podría ser útil en la construcción de interruptores o transistores a nanoescala, como apuntó el investigador principal Kyle Shen, de la Universidad de Cornell.

King y sus compañeros estudiaron los movimientos e interacciones de los electrones en el material, y cómo cambiaban al variar el espesor de las láminas de niquelato de lantano átomo a átomo. Descubrieron que cuando las películas tenían menos de 3 átomos de níquel de espesor, los electrones formaban un orden inusual, similar a un tablero de ajedrez, pero a escala nanométrica.

Los resultados muestran que es posible controlar las propiedades electrónicas de los óxidos de metales de transición en la escala nanométrica, así como revelar las sorprendentes interacciones que rigen el comportamiento de los electrones en estos materiales ultrafinos. Estos descubrimientos allanan el camino para la fabricación de nuevos dispositivos electrónicos avanzados.

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