Un campo magnético de 8 teslas es 200 veces más fuerte que el campo terrestre. Con ese campo, la superconductividad en una película delgada de ditelururo de paladio no solo sobrevive, sino que se mantiene hasta una temperatura de 20 milikelvin, cien veces más fría que el espacio interestelar. Para comparar: en una película gruesa del mismo material, el campo crítico es 80 veces menor. El secreto está en el grosor. Con solo 19 nanómetros, el tornillo cuántico reescribe las reglas del juego.

La superconductividad es una danza de pares de electrones que se mueven sin resistencia. Pero el campo magnético rompe esta danza de dos maneras. La primera es el efecto orbital: el campo hace girar a los electrones en remolinos, como torbellinos en un río. La segunda es el efecto de espín, que actúa sobre el momento magnético interno del electrón, como si obligara a los compañeros a mirar en direcciones opuestas. En películas delgadas, cuando el campo está en el plano, la contribución orbital casi desaparece y entra en escena el límite de Pauli, esa frontera más allá de la cual el desdoblamiento de espín rompe los pares. La fórmula clásica supone que el factor g (el número que indica la fuerza de la interacción del espín con el campo) es igual a 2. Pero en PdTe2, resulta que cambia con el grosor.

Los experimentalistas cultivaron películas de PdTe2 de diferentes grosores, de 19 a 50 nanómetros, mediante telurización de paladio. Luego, en el Laboratorio Nacional de Altos Campos Magnéticos, enfriaron las muestras hasta 20 milikelvin y midieron la resistencia en campos magnéticos de hasta 8 teslas. El resultado fue inesperado: el campo crítico aumentó de 0,1 a 8 teslas, es decir, 27 veces, aunque la temperatura de transición superconductora apenas cambió. El análisis con la ecuación autoconsistente para la brecha de energía mostró que el factor g efectivo crece con el grosor. En películas delgadas, el confinamiento cuántico aumenta la separación entre las subbandas de energía, y la contribución de las bandas superiores al factor g disminuye. Así, la prensa a escala nanométrica comprime la susceptibilidad de espín.

Este descubrimiento no es solo una curiosidad de laboratorio. Proporciona una nueva herramienta para ajustar dispositivos superconductores. Si se necesita que un superconductor funcione en un campo magnético fuerte, basta con hacerlo más delgado. Además, para las tres películas más delgadas, el modelo deja de describir los datos por debajo de 100 milikelvin; quizás allí aparece un apareamiento inusual, como el triplete. Esto ya es un puente hacia los superconductores topológicos, donde las propiedades de espín son críticas para la computación cuántica.

El tornillo cuántico funcionó. El grosor de la película, 19 nanómetros, 500 veces más delgado que un cabello humano, reescribió el límite de Pauli. Y ahora que un campo magnético de 8 teslas ha dejado de ser una sentencia de muerte para la superconductividad, se abre el camino hacia materiales con propiedades programables. Queda por entender qué se esconde en la discrepancia a baja temperatura entre teoría y experimento, y si allí no estará la clave para una superconductividad de nuevo tipo.