Un estudio muestra cómo controlar mejor el diamante dopado con boro para futuros dispositivos cuánticos.
El diamante reúne propiedades poco comunes: gran dureza, buena conducción térmica y transparencia en una parte amplia del espectro luminoso. Desde hace dos décadas se sabe que, si se le incorporan átomos de boro en cantidad suficiente, también puede comportarse como superconductor. La dificultad estaba en explicar con detalle cómo surge esa capacidad.
Investigadores de Penn State, la Universidad de Chicago y Q-NEXT fabricaron películas finas de diamante con boro y redujeron el ruido del material para observar mejor las señales electrónicas. Su trabajo muestra que la superconductividad no aparece como una capa uniforme, sino como un conjunto de zonas pequeñas que se conectan poco a poco.
Ese patrón recibe el nombre de superconductividad granular. Las zonas, parecidas a charcos, forman un mosaico incluso en películas cristalinas que parecen homogéneas. Además, el mosaico puede deformarse o reorganizarse cuando cambian el campo magnético, la corriente eléctrica y la temperatura. Esta capacidad de ajuste es clave para pasar de observar el fenómeno a diseñarlo.
Si los investigadores aprenden a unir mejor esas regiones, podrían mejorar el rendimiento y ampliar el rango de temperaturas de futuros dispositivos. Hoy muchos sistemas cuánticos necesitan frío extremo. Un diamante controlado con precisión podría integrar en un solo chip superconductividad, comportamiento semiconductor y conexión entre luz y espín, acercando tecnologías cuánticas y electrónicas convencionales.
Basado en: Meredith Fore, Phys.org