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Especial Materiales exóticos

Materiales exóticos

En las últimas décadas, la ciencia de materiales ha vivido una inusitada revolución debido, en buena parte, a la aplicación de áreas como la geometría y la topología al estudio de las fases cuánticas de la materia: un fructífero enfoque que en 2016 fue reconocido con la concesión del premio Nobel de física a David J. Thouless, F. Duncan M. Haldane y J. Michael Kosterlitz. En este monográfico digital (en PDF) podrás encontrar una selección de artículos que te ayudarán a entender la belleza de los conceptos físicos y matemáticos que, más allá de sus fascinantes aplicaciones, explican las propiedades de algunos nuevos materiales, como los aislantes y superconductores topológicos, los líquidos de espín, el grafeno o los aislantes de Mott.

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Artículos

  • Materia condensada

    Aislantes topológicos

      • Carpentier, David
      • Lévy, Laurent

    Un nuevo tipo de materiales presentan la peculiaridad de tener un interior aislante y una superficie conductora. Su descubrimiento ha cambiado la manera de entender las fases de la materia.

    Incluye el artículo

  • Física cuántica

    El efecto Hall cuántico

      • Von Klitzing, Klaus

    La cuantización de la resistencia de Hall que, a bajas temperaturas y en campos magnéticos intensos, ofrecen determinados componentes de los semiconductores guarda relación con diversas constantes fundamentales de la naturaleza.

  • Física cuántica

    Los electrones en planilandia

      • Kivelson, Steven A.
      • Lee, Dung-Hai
      • Zhang, Shou-Cheng

    Atrapados en un plano bidimensional, los electrones exhiben el efecto Hall cuántico, sorprendente fenómeno del que ahora se cree que guarda estrecha vinculación con la superconductividad.

  • Materiales

    Vórtices en superconductores

      • González, M.ª Pilar
      • Villegas, Javier
      • González, Elvira M.ª
      • Vicent, José Luis

    En la mayoría de los superconductores, la aplicación de un campo magnético produce remolinos de supercorrientes. Al moverse por el material, estos vórtices generan nuevos efectos de interés, tanto para la ciencia básica como para la aplicada.

  • Materiales

    Líquidos y hielos de espín

      • Ballou, Rafik
      • Lacroix, Claudine

    En ciertas redes cristalinas, las energías de interacción entre imanes atómicos o moleculares no pueden ser todas mínimas a la vez. Esta "frustración" origina propiedades insólitas, que los físicos tratan de comprobar en materiales reales.

  • Electrónica

    La edad de diamante de la espintrónica

      • Awschalom, David D.
      • Epstein, Ryan
      • Hanson, Ronald

    Dispositivos electrónicos cuánticos que controlan los espines de los electrones podrían facilitar la creación de computadores cuánticos a temperatura ambiente. Estarían hechos de diamante.

    Incluye el artículo

  • Materiales

    ¿Aislante o metal?

      • Tejeda, Antonio
      • Mascaraque, A.

    La interacción entre electrones puede hacer que compuestos en principio metálicos se conviertan en aislantes. El comportamiento de estos materiales, los aislantes de Mott, guarda relación con el de los superconductores de alta temperatura.

  • Materiales

    Grafeno

      • Geim, André K.
      • Kim, Philip

    El grafeno, forma de carbono de reciente obtención, proporciona un rico sustrato a la física fundamental y promete múltiples aplicaciones.

  • Materiales

    Electrónica del grafeno

      • González Carmona, J.
      • Guinea, Francisco
      • Vozmediano, M. A. H.

    El grafeno, una lámina de carbono cuyo espesor puede ser de un solo átomo, muestra propiedades electrónicas exóticas que revisten un gran interés para la investigación fundamental y el desarrollo de nuevos materiales.

  • Materiales

    Constantes que corren

      • Vozmediano, M. A. H.

    Un experimento reciente demuestra que, al igual que ocurre en electrodinámica cuántica, la constante de acoplamiento efectiva del grafeno cambia con la energía.

  • Física cuántica

    Fases cuánticas y teoría de cuerdas

      • Sachdev, Subir

    Algunas transiciones entre fases cuánticas de la materia incorporan lo que Einstein denominó «espeluznante acción a distancia». Su descripción matemática guarda relación con un área de la física sin relación aparente: la teoría de cuerdas.

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