El Premio Gefes a la mejor tesis experimental XIII edición ha sido concedido a Manuel Suarez Rodríguez por su tesis «Non-linear transport in chiral Tellurium: From fundamentals to applications» dirigida por Fèlix Casanova y Marco Gobbi. ¡Nuestra más sincera enhorabuena a Manuel!
Resumen de tesis:
Durante más de un siglo, el transporte electrónico se ha descrito mediante la ley de Ohm, que asume una relación lineal entre corriente y voltaje. Sin embargo, esta regla deja de cumplirse cuando la estructura interna de un material no es simétrica. En estos casos, pueden aparecer nuevas respuestas eléctricas de gran interés fundamental y con importantes aplicaciones tecnológicas, conocidas como efectos no lineales.
Esta tesis se centra en el telurio, un material con una estructura cristalina en forma de hélice, que puede girar a “izquierda” o a “derecha”, de manera similar a nuestras manos. Esta helicidad, o quiralidad, hace que el telurio responda a la corriente eléctrica de forma no lineal.
Mediante la fabricación de dispositivos a escala nanoscópica y la realización de experimentos de transporte eléctrico a bajas temperaturas, se demuestra que el telurio puede generar señales eléctricas no lineales, tanto en presencia como en ausencia de campos magnéticos externos. Estas señales dependen directamente de la quiralidad del cristal y permiten estudiar una gran variedad de fenómenos físicos que no son posibles en materiales simétricos.
Más allá del interés fundamental, estos efectos pueden aprovecharse para el desarrollo de nuevas tecnologías. En particular, los efectos observados en presencia de campos magnéticos externos permiten controlar la polarización de espín de la corriente eléctrica, lo que convierte al telurio en un material especialmente atractivo para aplicaciones en espintrónica. Por otro lado, los efectos que aparecen en ausencia de campos magnéticos externos muestran la capacidad del material para rectificar ondas de radiofrecuencia, abriendo la puerta al desarrollo de dispositivos extremadamente compactos para la recolección de energía.
En conjunto, este trabajo revela cómo la forma en que los átomos se organizan en un material puede determinar su comportamiento eléctrico y su potencial tecnológico.
