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Física
Electrones Moviéndose Con la Ligereza de Fotones
19 de Septiembre de 2008.
 Un
equipo de investigadores del Centro de Investigación en Ciencia e
Ingeniería de los Materiales de la Universidad de Princeton, ayudado por
expertos de las universidades de Michigan y Florida, ha observado
electrones moviéndose a través de un cristal de metal de bismuto y
comportándose como la luz.
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Este descubrimiento podría llevar a nuevos tipos de dispositivos
electrónicos.
Los electrones, o las partículas de la electricidad, circulan a través
del espacio como pequeñas pelotas de béisbol. Sin embargo, cuando un
electrón se acelera en la estructura periódica de átomos de un cristal,
se comporta de forma muy diferente. Las ecuaciones fundamentales que
describen su movimiento en un cristal son muy distintas de las de una
pelota de béisbol que vuela libremente. Por ejemplo, en el bismuto las
ecuaciones fundamentales del movimiento de los electrones se parecen a
las que describen la conducta de la luz. Aunque los electrones circulan
en el cristal a una velocidad más lenta que la de la luz, se comportan
como si no tuvieran masa, igual que los fotones, que son las unidades
más diminutas de la luz.
En un solo cristal de bismuto, a menudo los electrones se confinan en
tres "valles", de un "paisaje" abstracto complejo que los científicos
utilizan para representar la energía de un electrón en la estructura
cristalina. A través de un estudio cuidadoso, los investigadores
observaron una transformación desde un estado en el cual los electrones
prefieren ocupar sólo un valle, a un estado en el que los electrones
comparten su tiempo entre todos los valles, en un baile coreografiado
por las reglas fundamentales de la mecánica cuántica.
Con este trabajo, la teoría de la electrodinámica hace ahora pensar en
un paisaje muy rico de estados electrónicos de los semiconductores, y
los científicos de la Universidad de Princeton están continuando su
aventura en esta línea de investigación. Algún día, estos estados
electrónicos de la materia recientemente descubiertos podrían hacer
realidad nuevos y poderosos dispositivos electrónicos que aprovechen los
principios de la mecánica cuántica para la computación y las
comunicaciones.
Información adicional en:
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