Cómo un cristal electrónico engendra rayos nunca vistos exprés
Un material de un solo átomo de espesor y una pureza récord –apenas un átomo extraño por millón– se convierte en escenario de un fenómeno sorprendente. Al enfriarlo casi hasta el cero absoluto, los electrones en su interior, como los músicos de una orquesta, se quedan quietos en un orden estricto, formando un cristal. Este estado, predicho por Eugene Wigner hace casi un siglo, ahora se ha podido observar en detalle.
Los experimentos con espectroscopía y fotometría mostraron que un solo rayo incidente genera múltiples respuestas a la vez. La luz crea pares «electrón-hueco» (excitones) y partículas polarón, que al moverse a través del ordenado cristal redistribuyen la energía, de tal manera que incluso los estados que antes «callaban» empiezan a emitir. Además, la energía de los rayos resultantes sigue fielmente su momento, como la luz misma. Es como una orquesta donde los resonadores amplifican los instrumentos suaves y la melodía gana nuevas notas.
El cristal mantiene el orden hasta temperaturas de 20–30 Kelvin, algo anómalamente alto para cristales electrónicos. Estos efectos abren el camino hacia interruptores ópticos ultrarrápidos y simuladores cuánticos.
Para observar el cristal de Wigner se necesitó un material con una densidad de defectos récordmente baja: apenas un átomo extraño por millón.