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Química
Cuando un Metal Deja de
Comportarse Como Tal
28
de Mayo de 2003.
 La
revista Science informa sobre el sorprendente comportamiento de los
agrupamientos de átomos de niobio (un metal), de tamaño nanométrico,
cuando éstos son enfriados por debajo de los 20 grados Kelvin. Según los
científicos, se producen en ellos cambios en las cargas eléctricas que
implican la creación de estructuras llamadas dipolos, algo que un metal
no debería poder hacer.
Walter de Heer, del Georgia Institute of Technology, confirma que los
agrupamientos se polarizan de forma espontánea, con los electrones
moviéndose de un lado a otro sin razón aparente. Un extremo del
agrupamiento se carga negativamente, mientras que el otro lo hace
positivamente. Después, permanecen de esta forma.
Este fenómeno ferromagnético se ha observado en agrupamientos de niobio,
vanadio y tántalo, tres metales de transición que en mayores cantidades
se convierten en superconductores a aproximadamente la misma temperatura
que permite a los agrupamientos de tamaño nanométrico crear dipolos. De
Heer cree que este descubrimiento abre un nuevo campo de investigación,
y que proporciona pistas sobre el misterio de la superconductividad.
En los metales en bruto, e incluso en los diminutos agrupamientos de
niobio a temperatura ambiente, la carga eléctrica se distribuye
normalmente a través de la muestra a menos que se aplique un campo
eléctrico. Pero en los agrupamientos de hasta 200 átomos de niobio
creados por de Heer y sus colegas Ramiro Moro, Xiaoshan Xu y Shuangye
Yin, esto cambia cuando las partículas se enfrían a menos de 20 grados
kelvin.
Esta “rotura espontánea de la simetría” fue descubierta mientras
buscaban signos de superconductividad en los agrupamientos de tamaño
nanométrico. Surgiendo de forma inesperada, de Heer no tiene aún
explicación para este comportamiento. Cuando ello ocurre, estas
partículas que están hechas de átomos metálicos dejan de comportarse
como metales. Algo transforma tales partículas en alguna cosa distinta.
La intensidad del efecto bipolar varía mucho en función del tamaño del
agrupamiento. Los que tienen 14 átomos demuestran un efecto mayor,
mientras que los que tienen más de 15 átomos apenas lo muestran. Por
encima de los 30 átomos, los agrupamientos con un número par presentan
un efecto mayor que aquellos que tienen un número impar de átomos.
De Heer opina que el fenómeno está relacionado con la superconductividad
de estos metales, pero no puede probarlo todavía.
Información adicional en:
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