Cómo ver cómo cambia un material en billonésimas de segundo ✎ exprés

Original: "Correlative Ultrafast Imaging of a Propagating Photo-Driven Phase Transition Using 4D STEM"
arXiv:2601.05018 · 2026-01-08 · CC BY-NC-ND 4.0 · análisis propio · 1 min
Científicos filmaron cómo el óxido de vanadio pasa de aislante a conductor.

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El óxido de vanadio es un material que puede ser aislante, sin conducir corriente, o conductor, como un metal. La conmutación tarda billonésimas de segundo, y sobre esto se quieren construir dispositivos electrónicos ultrarrápidos.

Pero cómo ocurre exactamente fue durante mucho tiempo un misterio. Los científicos usaron un microscopio electrónico ultrarrápido que toma imágenes cada pocos picosegundos (un picosegundo es una billonésima de segundo). Dirigieron un pulso láser a la muestra para desencadenar la transformación y observaron cómo se propagaba por el material.

Un picosegundo es tan corto que la luz recorre en ese tiempo solo un tercio de milímetro.

Resultó que primero se rompe la simetría en la red cristalina: los átomos se desplazan de sus posiciones ideales. Esto crea tensiones que luego se propagan por el material y cambian sus propiedades. Así se logró por primera vez conectar directamente las reorganizaciones atómicas con el comportamiento macroscópico.

Ahora, al ver todo el proceso en detalle, los ingenieros podrán diseñar con mayor precisión dispositivos basados en estos materiales, desde interruptores ultrarrápidos hasta ventanas inteligentes que cambian su transparencia.

El óxido de vanadio ya se usa en ventanas inteligentes que se oscurecen automáticamente con el sol para que la casa no se caliente.

En la serie 'Star Trek' existe un material llamado 'dilithium' que cambia sus propiedades bajo la influencia de la energía: el óxido de vanadio hace algo similar, pero en la vida real.

Científicos
Klaus von KlitzingLev LandauWillebrord SnelliusJohn BardeenShuji Nakamura
Conceptos
deformación electrónica ultrarrápida transformación de fase de materiales vanadio transición de fase superradiantemente superconductividad inducida por deformación espectroscopía de imagen de alta velocidad espectroscopía ultrarrápida imagen en tiempo real titanato de bario estados de transferencia de carga oxidación disulfuro de molibdeno láser ultravioleta sublimación diseleniuro de tungsteno correlaciones electrónicas transmisión de datos imagen 3D acoplamiento entre capas