Los nuevos materiales exhiben a veces fenómenos de resistencia espectaculares, aunque la explicación no siempre resulta exótica. Los físicos del Laboratorio de imanes de alto campo de Nijmegen (HFML) y la ETH en Zúrich han demostrado que un modelo físico simple es suficiente para explicar el fenómeno de la magnetorresistencia lineal. Publicaron sus resultados esta semana en un artículo de sugerencia del editor en Cartas de revisión física .

Medir la resistencia eléctrica de un material en un campo magnético (la magnetorresistencia) es a menudo un primer paso en el camino para descubrir nuevas propiedades electrónicas. Desde el auge del grafeno en 2005, Se han descubierto muchos materiales nuevos con propiedades no convencionales. incluidos los aislantes topológicos, y semimetales Weyl y Dirac. Estos materiales exhiben una escala lineal de su energía con impulso, una llamada relación de dispersión en la que los electrones en un sólido se comportan como partículas sin masa (similar a las partículas ligeras, los llamados fotones). Estas propiedades electrónicas novedosas son interesantes para aplicaciones potenciales en tecnologías de la información y optoelectrónicas. En muchos de estos materiales, se encuentra que la resistencia aumenta linealmente con el campo magnético, un fenómeno que llamamos magnetorresistencia lineal (LMR).

Explicación 'simple' y general de la magnetorresistencia lineal

Investigadores del Laboratorio de imanes de alto campo (HFML), una asociación entre la Universidad de Radboud y la Fundación FOM, y ETH Zurich ahora han medido la resistencia de un pozo cuántico ultralimpio de GaAs (arseniuro de galio) que aún no posee una relación de energía lineal. Han encontrado un LMR fuerte similar al encontrado en los materiales resaltados anteriormente:aislantes topológicos, Semimetales de Weyl y Dirac. El origen del LMR en este caso probablemente esté relacionado con pequeñas variaciones de densidad en todo el sólido que no se pueden evitar con las técnicas convencionales de crecimiento de material. Esto conduce a una contribución de una resistencia de Hall lineal causada por la fuerza de Lorentz en un campo magnético en un electrón en movimiento en la magnetorresistencia medida. Este descubrimiento nos enseña una lección importante:que las explicaciones exóticas de los fenómenos espectaculares no siempre son la respuesta.