Generalmente, la resistencia eléctrica de un material depende mucho de sus dimensiones físicas y propiedades fundamentales. En circunstancias especiales, sin embargo, esta resistencia puede adoptar un valor fijo que es independiente de las propiedades básicas del material y "cuantificado" (lo que significa que cambia en pasos discretos en lugar de continuamente). Esta cuantificación de la resistencia eléctrica ocurre normalmente dentro de campos magnéticos fuertes y a temperaturas muy bajas cuando los electrones se mueven en dos dimensiones. Ahora, un equipo de investigación dirigido por la Universidad de Göttingen ha logrado demostrar este efecto a bajas temperaturas en la ausencia casi completa de un campo magnético en el grafeno de doble capa natural, que tiene solo dos átomos de espesor. Los resultados del estudio se han publicado en Naturaleza .

El equipo de la Universidad de Göttingen, La Universidad Ludwig Maximilian de Munich y la Universidad de Texas (Dallas) utilizaron grafeno de dos capas en su forma natural. Los delicados copos de grafeno se contactan utilizando técnicas de microfabricación estándar y el copo se coloca de modo que cuelgue libremente como un puente. sostenido en los bordes por dos contactos metálicos. Las capas dobles de grafeno extremadamente limpias muestran una cuantificación de la resistencia eléctrica a bajas temperaturas y campos magnéticos casi indetectables. Además, la corriente eléctrica fluye sin pérdida de energía. La razón de esto es una forma de magnetismo que no se genera de la manera habitual como se ve en los imanes convencionales (es decir, por la alineación de los momentos magnéticos intrínsecos de los electrones), sino por el movimiento de las partículas cargadas en la propia doble capa de grafeno.

"En otras palabras, las partículas generan su propio campo magnético intrínseco, que conduce a la cuantificación de la resistencia eléctrica, "dice el profesor Thomas Weitz de la Universidad de Göttingen.

La razón por la que este efecto es especial no es solo que solo requiere un campo eléctrico, pero también que se presenta en ocho versiones diferentes que se pueden controlar mediante la aplicación de campos magnéticos y eléctricos. Esto da como resultado un alto grado de control, porque el efecto se puede activar y desactivar y la dirección del movimiento de las partículas cargadas se puede invertir.

"Esto lo convierte en un candidato realmente interesante para posibles aplicaciones, por ejemplo, en el desarrollo de componentes informáticos innovadores en el campo de la espintrónica, lo que podría tener implicaciones para el almacenamiento de datos, "dice Weitz". Además, Es una ventaja que podamos mostrar este efecto en un sistema que comprende un material simple y natural. Esto está en marcado contraste con las recientemente popularizadas 'heteroestructuras, 'que requieren una composición compleja y precisa de diferentes materiales.

"Primero, sin embargo, el efecto debe investigarse más a fondo y es necesario encontrar formas de estabilizarlo a temperaturas más altas, porque actualmente solo ocurre hasta cinco grados por encima del cero absoluto (este último es 273 grados por debajo de 0 ^o C)."