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Un alfarero traza un patrón con un cincel afilado sobre una baldosa de arcilla aún húmeda. Un movimiento en falso y la línea se emborrona, la baldosa se agrieta. Algo así es como trabajan los físicos con películas del superconductor de alta temperatura YBCO (un compuesto de itrio, bario, cobre y oxígeno). Solo que su cincel es un finísimo haz de iones de helio, y la baldosa, una capa de cerámica de cientos de átomos de espesor.

Los autores del nuevo estudio observaron qué le ocurre a esa película cuando se la bombardea durante mucho tiempo con iones de helio de 30 mil electronvoltios. Midieron la resistencia eléctrica y tomaron espectros de rayos X y Raman. Resultó que con dosis bajas de irradiación aparecen defectos puntuales en el cristal: los átomos de oxígeno saltan de sus posiciones, pero no abandonan el material, sino que quedan atrapados en huecos vecinos. Ese defecto se llama par de Frenkel. La cantidad de portadores de carga apenas cambia, pero su movilidad disminuye: los electrones tropiezan más a menudo con el desorden.

Con el aumento de la dosis, la red cristalina pierde su orden: los rayos X muestran que las capas se separan, la celda pasa de rectangular a cuadrada, y con 10¹⁶ iones por centímetro cuadrado la película se convierte en un vidrio amorfo. La resistencia eléctrica en estado normal crece bruscamente, y la temperatura crítica cae según la ley que Abrikósov y Gorkov dedujeron hace medio siglo para la destrucción de los pares de Cooper por impurezas magnéticas. Curiosamente, la anisotropía —la diferencia de propiedades a lo largo y a través de las capas— aquí disminuye, mientras que con una simple falta de oxígeno, por el contrario, aumenta. Esto significa que el haz no solo expulsa oxígeno, sino que crea un desorden más complejo.

Este trabajo no es solo física por la física. Da a los ingenieros cifras exactas: cuánto se puede irradiar para suprimir la superconductividad en los lugares deseados y crear un circuito cuántico, sin destruir el sustrato. Sin ese conocimiento, el cincel permanece ciego y el patrón, poco fiable.