La estructura cristalina en la superficie de los materiales semiconductores puede hacer que se comporten como metales e incluso como superconductores. un equipo de investigación conjunto de Swansea / Rostock ha demostrado. El descubrimiento potencialmente abre la puerta a avances como dispositivos electrónicos más eficientes desde el punto de vista energético.

Los semiconductores son las partes activas de los transistores, circuitos integrados, sensores, y LEDs. Estos materiales, principalmente a base de silicio, están en el corazón de la industria electrónica actual.

Usamos sus productos casi continuamente, en televisores modernos, en computadoras, como elementos de iluminación, y por supuesto como teléfonos móviles.

Rieles, por otra parte, cablean los componentes electrónicos activos y son el marco para los dispositivos.

El equipo de investigación dirigido por el profesor Christian Klinke del departamento de química de la Universidad de Swansea y la Universidad de Rostock en Alemania, analizó los cristales en la superficie de materiales semiconductores.

Aplicando un método llamado síntesis coloidal a nanocables de sulfuro de plomo, El equipo demostró que los átomos de plomo y azufre que componen los cristales se pueden organizar de diferentes formas. Crucialmente, vieron que esto afectaba las propiedades del material.

En la mayoría de las configuraciones, los dos tipos de átomos se mezclan y toda la estructura muestra el comportamiento semiconductor como se esperaba.

Sin embargo, el equipo descubrió que un "corte" en particular a través del cristal, con las denominadas {111} facetas en la superficie, que contiene solo átomos de plomo, muestra carácter metálico.

Esto significa que los nanocables transportan corrientes mucho más altas, se suprime su comportamiento de transistor, no responden a la iluminación, como lo harían los semiconductores, y muestran dependencia inversa de la temperatura, típico de los metales.

Dr. Mehdi Ramin, uno de los investigadores del equipo de Swansea / Rostock, dijo:

"Después de descubrir que podemos sintetizar nanocables de sulfuro de plomo con diferentes facetas, lo que hace que parezcan cables rectos o en zigzag, pensamos que esto debe tener consecuencias interesantes para sus propiedades electrónicas.

Pero estos dos comportamientos nos sorprendieron bastante. Por lo tanto, comenzamos a investigar las consecuencias de la forma con más detalle ".

Luego, el equipo hizo un segundo descubrimiento:a bajas temperaturas, la piel de las nanoestructuras incluso se comporta como un superconductor. Esto significa que los electrones se transportan a través de las estructuras con una resistencia significativamente menor.

Profesor Christian Klinke de la Universidad de Swansea y la Universidad de Rostock, quien dirigió la investigación, dijo:

"Este comportamiento es asombroso y ciertamente necesita ser estudiado más a fondo con mucho más detalle.

Pero ya ofrece nuevos conocimientos interesantes sobre cómo el mismo material puede poseer diferentes propiedades físicas fundamentales según su estructura y lo que podría ser posible en el futuro.

Una aplicación potencial es el transporte de energía sin pérdidas, lo que significa que no se desperdicia energía.

Mediante una mayor optimización y transferencia del principio a otros materiales, se pueden realizar avances significativos, lo que podría conducir a nuevos dispositivos electrónicos eficientes.

Los resultados presentados en el artículo son simplemente un primer paso en lo que seguramente será un largo y fructífero viaje hacia una nueva y emocionante química y física de los materiales ".