Una hoja de papel con propiedades magnéticas: así es aproximadamente el nuevo material 1T-CrS₂. Sus capas están unidas por fuerzas débiles, como las páginas de un cuaderno, pero cada capa es un imán de verdad. Y un imán duro: conserva la magnetización perpendicular a las capas y no la pierde ni siquiera cuando se calienta por encima de la temperatura ambiente.
Cultivar estos cristales no fue fácil durante mucho tiempo. Ahora un equipo de físicos lo ha logrado mediante deposición química de vapor, sin catalizadores: una receta limpia. Las mediciones mostraron que al enfriar por debajo de 80 K el material pasa de un estado semimetálico a uno aislante. Y en un campo magnético su resistencia disminuye: este efecto funciona hasta 350 K.
Lo más intrigante comienza por debajo de 30 K: aparece el efecto Hall topológico. Los electrones sienten algo así como un campo magnético adicional, nacido de un giro especial de los espines (los momentos magnéticos propios de las partículas) en el material. Los cálculos mostraron que hay dos mecanismos responsables. La interacción espín-órbita abre una brecha de energía en los puntos donde se cruzan las bandas electrónicas. Y las correlaciones electrónicas reorganizan la superficie de Fermi, eliminando bolsillos superfluos y reforzando la polarización de espín. Juntos crean las condiciones para el transporte topológico.
Esta unión de correlaciones e interacción espín-órbita en un imán laminar es rara. El 1T-CrS₂ se convierte en un sistema modelo para estudiar cómo de las propiedades cuánticas nacen efectos macroscópicos. Y esa "hoja de papel" resulta no ser solo un imán, sino todo un laboratorio en la palma de la mano, con vórtices de espín y sorpresas electrónicas que aún quedan por descifrar.
El efecto Hall topológico es como cuando un coche gira no por la inclinación de la carretera, sino por las corrientes de remolino en el propio asfalto.