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Una película fina de óxido de níquel de unas decenas de nanómetros de espesor es como una hoja de papel doblada cientos de veces más fina. A temperatura ambiente conduce la electricidad, pero basta con enfriarla un poco para que se convierta en un aislante. Esta transición metal-aislante se conoce desde hace tiempo, pero cómo se comporta el calor en ella seguía siendo un misterio.

Los métodos convencionales no podían medir la conductividad térmica de una película tan fina: el sustrato contribuía demasiado. Los autores emplearon la espectroscopía de termorreflectancia en el dominio de la frecuencia (FDTR, por sus siglas en inglés): un láser calienta la superficie y la luz reflejada muestra la rapidez con que el calor se disipa hacia el interior. Así lograron observar que, en la transición metal-aislante, la conductividad térmica a través de la película cambia bruscamente y casi sin histéresis.

La diferencia de comportamiento a lo largo y a través se relaciona con los nanodominios: regiones donde coexisten las fases metálica y aislante. Cuando el espesor de la película se acerca al tamaño del dominio, la percolación a lo largo de la capa se ve dificultada, pero no a través. Es como una multitud que intenta pasar por un pasillo estrecho: a lo largo del pasillo el avance se atasca, pero a través es libre.

Resumen original

tal como lo escribieron los autores, en inglés arXiv:2603.21405

Perovskite oxides display correlated electrical, magnetic, and thermal properties that can be further tuned in the thin-film limit, making them contenders for next-generation electronics. Measuring thermal transport in thin films is challenging, because traditional techniques are dominated by the substrate. Here, frequency-domain thermoreflectance (FDTR) of an epitaxial NdNiO$$_3$$ thin film reveals a sharp change in out-of-plane thermal conductivity across the metal-insulator transition. Complementary frequency-domain photoreflectance (FDPR) reveals a large change in ambipolar diffusivity of photoexcited carriers. While the in-plane electrical resistance shows large hysteresis, out-of-plane thermal and charge transport shows negligible hysteresis. We attribute this discrepancy to anisotropy in the percolation of nanoscale domains across the transition as the film thickness approaches the domain length scale. We establish FDTR and FDPR as sensitive probes of quantum material phase transitions and highlight NdNiO$$_3$$ for thermal control and memory applications.