Un nuevo sensor ultrapreciso para detectar electrones

La corriente eléctrica, ese flujo misterioso que hace funcionar nuestros teléfonos, televisores, frigoríficos, etc., está constituida por diminutas partículas llamadas electrones. Estas partículas portadoras de carga eléctrica viajan por trillones dentro de los dispositivos electrónicos y su movimiento colectivo permite que estos funcionen.

Normalmente, cuando la corriente eléctrica está constituida por un número tan elevado de electrones nos olvidamos de que la corriente está formada por estas partículas minúsculas.

Sin embargo, este no es el caso de ciertos dispositivos de última generación como biosensores ultraprecisos, transistores de un solo electrón, circuitos moleculares y ordenadores cuánticos. Se trata de ejemplos dentro de un nuevo sector tecnológico que basan su funcionalidad electrónica en la carga de solo electrón.

Dentro de esta área tecnológica, investigadores del Hitachi Cambridge Laboratory y el Cavendish Laboratory de la Universidad de Cambridge han diseñado un nuevo dispositivo electrónico capaz de detectar el movimiento de electrones individuales. Este dispositivo, mucho más preciso que versiones anteriores, es capaz de detectar la carga eléctrica de un solo electrón en menos de 1 microsegundo.

Los investigadores prevén que este tipo de sensores, que han denominado sensores de puerta, serán utilizados en el futuro en ordenadores cuánticos para leer la información almacenada en la carga o el spin de un solo electrón.

Este descubrimiento, realizado en el mismo laboratorio donde J.J. Thomson descubrió el electrón en 1897, ha sido liderado por el físico español Dr. M. Fernando González Zalba. Los resultados de la investigación han sido publicados recientemente en la revista Nature Communications*.

Izda.) Imagen de microscopio de un chip de silicio con el cual los investigadores han diseñado el sensor de puerta. Dcha.) Diagrama de un transistor tripuerta de silico.  M. Fernando González-Zalba, Hitachi Cambridge Laboratory.

Izda.) Imagen de microscopio de un chip de silicio con el cual los investigadores han diseñado el sensor de puerta. Dcha.) Diagrama de un transistor tripuerta de silico. M. Fernando González-Zalba, Hitachi Cambridge Laboratory.

 *M.F. Gonzalez-Zalba et al. Nature Communications, 2015, 6 6084