Microscopía de efecto túnel: una herramienta para visualizar propiedades electrónicas a escala atómica

En 2016 la revista Time reconoció al teléfono inteligente como el “gadget” más influyente de todos los tiempos, la razón: cambió para siempre la forma en la que hacemos un sinnúmero de tareas diarias. Un teléfono inteligente es un conjunto de cientos de circuitos que fueron optimizados gracias a la investigación fundamental. El éxito, en gran parte, fue gracias a la comprensión de propiedades electrónicas/estructurales de los materiales que componen dichos circuitos a escala nanométrica (un nanómetro es una medida de longitud que equivale a la milmillonésima parte del metro). Una de las herramientas que marcó un punto de inflexión para en el estudio de materiales a tal escala fue el microscopio de efecto túnel (STM por sus siglas en inglés). Un STM además de ser utilizado para caracterizar electrónica y estructuralmente compuestos, permite manipular átomos y fabricar dispositivos de tamaño nanométrico. También con un STM, se pueden estudiar fenómenos cuánticos como la superconductividad, un estado que presentan algunos materiales a muy baja temperatura y cuyas escalas características son del orden de los nanómetros. Los materiales superconductores ya son usados en un sin número de aplicaciones como máquinas de resonancia magnética nuclear, aceleradores de partículas, medios de transporte como barcos, trenes y patinetas de levitación magnética; su futuro empleo promete un panorama que revolucionará la forma en la que transportamos y consumimos energía. En este coloquio presentaré las propiedades básicas de un STM, generalidades del estado superconductor y algunos de los resultados obtenidos en unos de esos compuestos a muy bajas temperaturas.