El desorden que engendra un aislante exprés
Un superconductor conduce la corriente sin pérdidas, como una carretera perfectamente lisa por la que los coches circulan sin fricción. Pero, ¿y si esparcimos piedras y baches en la carretera? Los científicos decidieron probar esto añadiendo desorden a un material superconductor de un átomo de espesor.
Tomaron una capa finísima de un compuesto de hierro, telurio y selenio — un superconductor a una temperatura más alta que muchos otros. Luego, pulverizaron diminutos cúmulos de hierro sobre esta capa, creando desorden. Con un microscopio de efecto túnel, que explora la superficie con una aguja, los científicos siguieron cómo cambiaba el comportamiento de los electrones.
Primero, la superconductividad se debilitaba y el material se convertía en un aislante — la corriente dejaba de fluir. Pero lo más interesante: incluso en el aislante, los electrones permanecían unidos en pares, como en el superconductor. Estos pares, llamados pares de Cooper, no podían moverse libremente debido al desorden, pero no se deshacían.
Este descubrimiento muestra que la transición de superconductor a aislante no siempre significa la muerte del estado cuántico. El desorden puede reforzar la unión entre electrones, creando nuevas fases de la materia. Este conocimiento será útil para crear electrónica que funcione a bajas temperaturas y para entender los superconductores de alta temperatura.
El espesor del superconductor estudiado es de un solo átomo, lo que lo convierte en un mundo casi bidimensional donde los efectos cuánticos son especialmente fuertes.
En la novela «Blindsight» de Peter Watts se describen materiales con propiedades cuánticas inusuales que cambian su comportamiento ante la más mínima alteración de su estructura.