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  • Investigación y Ciencia
  • Mayo 1986Nº 116

Física cuántica

El efecto Hall cuántico

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.

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No es cosa habitual que se conozca con precisión el instante del nacimiento de un efecto físico; ése es, sin embargo, el caso del efecto Hall cuántico. Se produjo durante la noche del 4 al 5 de febrero de 1980, hacia las 2 de la madrugada, en el laboratorio de electroimanes de campo intenso de Grenoble: de repente se cayó en la cuenta de que los resultados experimentales debían interpretarse de un modo enteramente nuevo.

Como en las semanas y meses precedentes, el autor y su colaborador Thomas Englert investigaban la influencia que ejerce un campo magnético sobre las propiedades electrónicas de transistores MOS de efecto de campo (semiconductor de metalóxido), el componente principal de la moderna microelectrónica (véase la figura 1). El laboratorio de electroimanes de campo intenso del Instituto Max Planck de Física del Estado Sólido, que se utiliza conjuntamente con el Centro Nacional francés de Investigación Científica (CNRS), resulta particularmente adecuado para esos experimentos, pues se generan allí campos magnéticos de más de 20 tesla, es decir, de unas 400.000 veces el campo magnético terrestre.

En los campos magnéticos de tamaña intensidad, y a bajas temperaturas, se modifican drásticamente las propiedades electrónicas de los transistores. Aparecen, por ejemplo, oscilaciones de la resistencia eléctrica en función del campo magnético. Tales mediciones no constituían novedad, pues desde hacía más de 20 años se venían desarrollando experimentos de ese tipo en diversos laboratorios, principalmente en los Estados Unidos, Japón, Inglaterra y la República Federal de Alemania.

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