La misteriosa física de los llamados metales extraños ha desconcertado a los científicos durante 40 años. Ya hay atisbos de comprensión sobre el tema, pero la investigación continúa y descubre propiedades cada vez más inexplicables de la sustancia. Un estudio reciente demostró que la corriente eléctrica en metales extraños fluye de una manera que viola la física tal como la conocemos, y los científicos aún no entienden por qué sucede esto.
Fuente de la imagen: AI Kandinsky Generación 2.2/3DNews
Los metales extraños suelen ocupar una posición intermedia entre los dieléctricos y los conductores. Ya tienen electrones libres capaces de transportar una carga eléctrica (asegurando el flujo de corriente), pero aún no se han convertido en conductores en el pleno sentido del término. La síntesis de la física cuántica y clásica nos ha ayudado a empezar a comprender la naturaleza de los metales extraños. Al mismo tiempo, demostró que probablemente habíamos malinterpretado el mismo efecto que, por ejemplo, el de la corriente eléctrica.
La teoría moderna de la corriente eléctrica se basa en la transferencia de cargas mediante cuasipartículas representadas por las acciones colectivas de los electrones. El carácter discreto de la corriente eléctrica se manifiesta en el caso del llamado ruido fraccionario, cuando la corriente en la red aparece en ráfagas y no en forma de una transferencia uniforme de carga de valor constante. Para descubrir cómo fluye la corriente en metales extraños, los científicos crearon condiciones que les permitieron monitorear casi todos los electrones.
El banco de medición se basó en nanoconductores fabricados a partir de un compuesto de iterbio, rodio y silicio (YbRh2Si2) con un ancho de 200 nm y una longitud de 600 nm. Este compuesto pertenece a los metales extraños y, como otros metales extraños, tiene propiedades atípicas cercanas al cero absoluto. Si la corriente eléctrica atravesara este material como imaginamos, discretamente en grupos de electrones correlacionados como cuasipartículas, no sucedería nada extraño. Sin embargo, durante el experimento, los científicos se convencieron de que la corriente continuaba fluyendo suavemente, sin fluctuaciones características del ruido fraccional, como el agua a lo largo de una amplia zanja.
En otras palabras, la carga se transfirió parcialmente, por así decirlo, sin la participación de electrones, lo que parece increíble. Quizás pase lo mismo con los metales, y el portador de carga sea algo distinto a los electrones. Sin duda, aquí se manifiestan efectos cuánticos, pero los físicos aún no han explicado cómo.
La respuesta a esta pregunta ayudará a acercar el descubrimiento de la superconductividad a las temperaturas normales, porque una de las propiedades fundamentales de los metales extraños es su comportamiento de resistividad cerca del cero absoluto, completamente diferente al de los metales. Para los metales, salta bruscamente de cero a alto, pero para los metales extraños, en lugar de un salto, aumenta gradual y linealmente. Si pudiéramos alcanzar un poco las altas temperaturas, todos en el sector energético estarían contentos.
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