Diseñan un método para encontrar nuevos materiales magnéticos topológicos
La revista Nature ha dado a conocer un paso importante en la química cuántica topológica. Se ha diseñado un método de identificación de nuevos materiales magnéticos topológicos que ha permitido descubrir ya más de 100 nuevos aislantes y semiconductores magnéticos topológicos. En el estudio han participado investigadores de Ikerbasque, la UPV y el DIPC.
Los materiales topológicos son materiales que abren grandes posibilidades tecnológicas. Pueden mostrar propiedades diferentes en su superficie y en su volumen, por ejemplo. De hecho, el conocimiento de la topología permite unir dos materiales diferentes, uno conductor y otro aislante, y asegurar topológicamente la diferencia entre conductor y aislante: por ejemplo, aislantes por dentro, pero conductores por superficie. Estos comportamientos permiten un gran potencial tecnológico, entre ellos la computación cuántica.
Todavía hay mucho trabajo por investigar, pero se están dando pasos importantes. Al igual que la Tabla periódica en su día llevó a la predicción de nuevos elementos y al posterior descubrimiento, recientemente se han clasificado mediante una tabla periódica “topológica”. Esto ha permitido identificar decenas de miles de materiales topológicos no magnéticos a partir de los cuales se han encontrado miles de nuevos aislantes topológicos. Sin embargo, hasta ahora, los compuestos magnéticos no podían clasificarse mediante la aplicación de métodos topológicos automatizados. Entre otras cosas, por sus complejas simetrías y las dificultades teóricas y experimentales que supone la simulación y medición de imanes cuánticos. En consecuencia, la predicción de materiales topológicos magnéticos es mucho más compleja. Ahora han conseguido desarrollar un método de búsqueda de este tipo de materiales. Ha sido el resultado de una colaboración internacional entre la investigadora del DIPC Maia G.Vergniory y el investigador de la UPV Luis Elcoro.
Anteriormente, en 2017, los mismos investigadores desarrollaron un enfoque innovador que permitió relacionar las características topológicas de los materiales no magnéticos con sus características químicas (teoría de la química cuántica topológica). Esto ha permitido automatizar la búsqueda de materiales topológicos no magnéticos. “Antes de aplicar estas novedosas herramientas, buscar nuevos materiales con estas sorprendentes características era como buscar una aguja al anochecer en un pajar”, ha señalado Maia G. Investigadores Vergniory Ikerbasque. El siguiente paso será comprobar experimentalmente las propiedades topológicas de los materiales encontrados.
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