Un estudio muestra cómo controlar mejor el diamante dopado con boro para futuros dispositivos cuánticos.
El diamante interesa a la ciencia por una combinación inusual de dureza, conductividad térmica y transparencia, pero también por una propiedad menos conocida: bajo ciertas condiciones puede conducir electricidad sin resistencia. Para lograrlo se introducen átomos de boro en su red cristalina, una intervención que altera su comportamiento electrónico.
Equipos de Penn State, la Universidad de Chicago y Q-NEXT han analizado películas finas de diamante dopadas con boro y fabricadas con gran control. Al separar las señales electrónicas del ruido del material, observaron que la superconductividad no se distribuye de manera continua. Surge como una red de pequeñas regiones superconductoras que deben enlazarse para permitir corriente sin pérdidas.
La sorpresa fue que esa granulación aparece incluso en láminas estructuralmente homogéneas. El mosaico puede ajustarse mediante el campo magnético, la corriente eléctrica y la temperatura, lo que sugiere que no es una imperfección accidental, sino una característica que puede aprovecharse. Entender cómo se forman y conectan esas regiones ofrece una vía para diseñar diamantes superconductores a medida.
Las posibles aplicaciones se sitúan en chips cuánticos multifunción. El diamante ya permite relacionar luz y espín, y además puede integrarse con propiedades semiconductoras y superconductoras. Si se controla su arquitectura interna, un mismo material podría servir para comunicación cuántica, computación cuántica y electrónica de alta frecuencia.
Basado en: Meredith Fore, Phys.org