Ohmen legea hautsiz: korronte ez-linealak sortzen dira simetria hausten duten materialetan

Nature Materials-en argitaratu berri den berrikuspen batean, Manuel Suárez-Rodríguezek Ikerbasqueko Fèlix Casanova eta Luis E. Hueso irakasleen zuzendaritzapean lan egiten du CIC nanoGUNEn, Marco Gobbi irakaslearekin batera Materialen Fisika Zentroan (CFM). Haren artikuluak, «Nonlinear transport in non-centrosymmetric systems», gero eta froga gehiago biltzen ditu, material batek inbertsio-simetriarik ez duenean korrontearen eta tentsioaren arteko erlazio lineal ezaguna hautsi egin daitekeela eta erantzun koadratiko harrigarriak sor daitezkeela erakusten dutenak.

«Azken bost urteotan, garraio-efektu ez-linealei buruzko txosten ugari behatu ditugu, material anfitrioiaren simetriari estuki lotuak», azaldu du Suárez-Rodríguezek, autore nagusiak. «Behin lotura hori ulertuta, gure helburua zen emaitza desberdinak irudi koherente batean elkartzea, materia kondentsatuko fisikariek eta materialek ustiatu ahal izan zezaten etorkizun handiko eremu horretan aurrera egiteko».

Fernando de Juan (Donostia International Physics Center, DIPC) eta Ivo Souza (CFM) egilekideek lagundu zuten argitzen nola hautsitako inbertsio-simetriak mekanismo mikroskopiko berriak desblokeatzen dituen —besteak beste, Berryren kurbadura-dipoloa eta berriki Berryren konexio-polarizagarritasuna—, tentsio ez-linealak eta zuzenketakoak sortzen baitituzte polarizazio aplikatu batetik abiatuta. «Mekanismo horiek materialaren berezkoak direnez —ez interfazeak edo kanpoko estimuluak—, maiztasun-tarte zabal batean lan egin dezakete, geruza bakar baten mugaraino», gehitu du Suárez-Rodríguezek.

Bere funtsezko interesaz haratago, ekipoak etorkizun handiko bi aplikazio-muga nabarmentzen ditu: belaunaldi berriko espintronika eta txipeko IM biosentsoreak eta kaptadoreak. Bi egunetan 450 sarbide baino gehiago ditu aldizkariak, eta elektronika kuantikoa garatzen duten ikertzaileentzako ibilbide-orri gisa erabiltzen ari da jada, non Ohmen legearen «arauak haustea» den gakoa.