Por Angie Hong
Fotografías: Ministerio de Ciencia y TIC

Un equipo de investigadores de la Universidad de Yonsei ha presentado algunos hallazgos que desvelan los secretos de los superconductores de alta temperatura y los fenómenos de superfluidez, dos temas clave de la física moderna de la materia condensada.

El 17 de octubre, el Ministerio de Ciencia y Tecnología de Corea del Sur anunció que el equipo de investigación del profesor Kim Geun-soo ha descubierto, por primera vez en el mundo, fragmentos de "cristales electrónicos" en sólidos, donde los electrones poseen características de estados tanto líquidos como sólidos.

La teoría de la simetría cristalina se refiere a un estado en el que electrones que se mueven libremente se mantienen fijos en una estructura similar a un cristal, gracias a la repulsión que ejercen entre sí. Es similar a cómo varios imanes de igual polaridad no pueden acercarse y mantienen una cierta distancia entre ellos, sin poder moverse.

En la década de 1930, el físico húngaro Eugene Wigner descubrió la teoría de la simetría y llegó a la conclusión de que en una reacción nuclear se conserva la paridad. Es decir, las leyes de la física no deben distinguir entre la derecha y la izquierda, ni entre el tiempo positivo o negativo. A pesar de ello, recibió el Premio Nobel de Física en 1963 por su contribución a la teoría del núcleo atómico y de las partículas elementales, en especial por el descubrimiento y aplicación de importantes principios de simetría.

Sin embargo, verificar experimentalmente los cristales electrónicos, también conocidos como cristales de Wigner, ha sido un desafío, ya que requiere cumplir con numerosas condiciones como la densidad de electrones y la temperatura. De ahí la importancia del descubrimiento que hizo el equipo de investigación, liderado por el profesor Kim, al determinar que dichos cristales electrónicos pueden existir no solo en estado sólido (cristales electrónicos) y en estado gaseoso, sino también en estado líquido, así como en un estado intermedio entre sólido y líquido, conocido como estado de cristal líquido.


Este descubrimiento contribuye a la resolución de diversos problemas que no podían abordarse solo con el conocimiento previo sobre cristales electrónicos. En particular, el equipo de investigación espera que este estudio contribuya a la implementación de superconductores de alta temperatura, que funcionan a temperaturas relativamente altas, superiores a los -240 grados Celsius.

No solo eso. Este estudio representa el primer hallazgo en el mundo de fragmentos de cristales electrónicos que se asemejan al estado de cristales líquidos, cuya irregularidad observada es similar a las características de la superfluidez, donde la viscosidad de la materia desaparece.

Al respecto, el profesor Kim comentó: "El significado de esta investigación radica en que hemos reconocido un tercer estado de cristales electrónicos, donde solo existe un arreglo a corta distancia".

shong9412@korea.kr