Un grupo de investigadores ha creado un nuevo metal que es capaz de hacer fluir los electrones libremente. Esto podría suponer una revolución en la generación de futuros dispositivos electrónicos. Al explorar un elemento de metal superconductor hecho de germanio y niobio, un profesor del Boston College junto a otros compañeros de la Universidad de Texas y de la Universidad Estatal de Florida descubrió que una potente interacción entre electrones y fonones modifica el transporte de los electrones desde su típico movimiento, muy parecido al de una partícula fluida.
Esto supuso el primer descubrimiento de este nuevo fluido fonón-electrón. Un fonón es una cuasipartícula muy importante para muchas propiedades, entre las que se encuentra la conductividad térmica y eléctrica. Por norma general, los electrones son dispersados por fonones, lo que produce el movimiento de difusión habitual de los electrones en el metal. Una nueva teoría apunta a que cuando los electrones interactúan con los fonones, forman un líquido unido electrón-fonón.
Los electrones fluyen de manera libre
Por tanto, este nuevo líquido puede fluir dentro del metal del mismo modo que por ejemplo el agua fluye por dentro de una cañería. Los investigadores creen que este descubrimiento ayudará a que se realicen más investigaciones en el futuro para analizar este nuevo material y sacarle el máximo partido posible.
Los electrones circulan como partículas discretas y se difunden dentro de los metales según se van separando mediante vibraciones.
Para destacar la conducción de la electricidad en este nuevo metal, se experimentó con varios métodos diferentes. Una de ellas fue el “Efecto Raman”, que reveló el cambio en el movimiento en la vibración del nuevo material causado por el flujo especial de electrones similar a un fluido. De hecho, las mediciones de resistencia eléctrica revelaron un exceso de masa de electrones y la difracción de rayos X reveló la estructura cristalina del material.
Una revolución en la electrónica podría llegar
Otro método fue el de “oscilaciones cuánticas” que resultó muy útil para determinar la masa de electrones en el material. Esto permitió a los investigadores observar que la masa de los electrones era tres veces más grande de lo que se esperaba.
Esto fue una sorpresa porque no esperaban ver tantos electrones en un material tan ligero. La clave fue le fuerte interacción entre electrones y fonones que era la responsable del comportamiento de los electrones pesados.
El siguiente paso en la investigación según los expertos es controlar el fluido hidrodinámico de electrones en otros materiales además de en este nuevo. Si se consigue desarrollar y optimizar aún más este nuevo material, se podrían crear en el futuro nuevos dispositivos electrónicos en los que los electrones se movieran con una mayor fluidez.
