Los físicos de Rutgers han descubierto que los electrones en ciertos compuestos metálicos pueden "ganar peso" cerca del cero absoluto, ofreciendo nuevos conocimientos sobre el comportamiento de los electrones en los materiales.
Los hallazgos, publicados en la revista Nature Physics, podrían tener implicaciones para el desarrollo de nuevos dispositivos y materiales electrónicos.
"Generalmente se piensa que los electrones son partículas sin masa, pero en ciertos materiales, pueden comportarse como si tuvieran masa", dijo el autor principal del estudio, Johannes Gooth, investigador postdoctoral en el Departamento de Física y Astronomía de la Universidad Rutgers-New Brunswick. "Descubrimos que en una clase específica de materiales llamados estructuras organometálicas (MOF), los electrones pueden ganar peso cerca del cero absoluto debido a las interacciones con las moléculas circundantes".
Los MOF son una clase de materiales porosos formados por iones metálicos conectados por moléculas orgánicas. Tienen una amplia gama de aplicaciones potenciales, incluido el almacenamiento de gas, la catálisis y la administración de fármacos.
En el estudio, los investigadores utilizaron una técnica llamada microscopía de efecto túnel para medir la masa efectiva de electrones en un MOF llamado Cu3(BTC)2. Descubrieron que la masa efectiva de electrones en el MOF aumentaba en un factor de aproximadamente 10 cerca del cero absoluto.
"Este es un cambio muy significativo en la masa efectiva de los electrones", dijo el coautor del estudio Fernando Camino, profesor de física y astronomía en Rutgers. "Es la primera vez que se observa un cambio tan grande en la masa efectiva de los electrones en un MOF".
Los investigadores creen que el aumento de la masa efectiva de electrones en Cu3(BTC)2 se debe a las interacciones entre los electrones y las moléculas del MOF. A bajas temperaturas, las moléculas del MOF vibran menos, lo que permite que los electrones interactúen con ellas con más fuerza. Esta interacción conduce a un aumento de la masa efectiva de los electrones.
"Nuestros hallazgos proporcionan nuevos conocimientos sobre el comportamiento de los electrones en los materiales", dijo Gooth. "Esto podría tener implicaciones para el desarrollo de nuevos dispositivos y materiales electrónicos".
