Comportamiento dual de los materiales
La teoría de Landau para los líquidos de Fermi se utiliza para describir el estado de los metales a bajas temperaturas y se basa en el concepto de las partículas independientes. No obstante, cuando existen interacciones fuertes entre las partículas, dicha teoría resulta ser menos aplicable y se necesitan nuevos conceptos. Por ejemplo, la presión externa puede empujar a partículas como los electrones de modo que se aproximen entre sí e inducir interacciones fuertes que producen estructuras nuevas. Para dilucidar el comportamiento de muchos cuerpos de los electrones en los sólidos se ha lanzado el proyecto «Electronic instabilities in clean materials with strong correlations» (EICMSC), con la financiación de la UE. Se han llevado a cabo investigaciones a alta presión para preparar materiales como el sulfuro de níquel (NiS2), el cerio-platino-indio (CePt2In7) y el lantano-plata-antimonio (LaAgSb2). Los participantes en el proyecto han desarrollado celdas yunque con un diseño novedoso, con pistas integradas que permiten realizar mediciones eléctricas cuando se aplican altas presiones a las muestras en el interior de la celda. Se han desarrollado métodos basados en haces iónicos enfocados para cortar muestras de tamaños inferiores a los cien micrómetros. Se ha probado el NiS2, un aislante, dado que magnéticamente es inestable y a altas presiones se transforma en metal. La difracción de rayos X y las mediciones de resistividad eléctrica a alta presión han permitido analizar los cambios en la estructura electrónica al aplicar presión. El CePt2In7 se ordena magnéticamente a baja temperatura, pero al aplicar altas presiones pasa a un estado superconductor. La superconductividad es un estado en el que se conduce electricidad sin pérdida de energía. El LaAgSb2 es semejante al CePt2In7, pero a baja temperatura presenta un estado de ordenación de cargas. Los investigadores han realizado mediciones exhaustivas de resistividad eléctrica y de las estructuras electrónicas mediante la técnica de la oscilación cuántica con el propósito de comprobar la superconductividad a altas presiones. A través de las actividades del proyecto se han conseguido avances significativos para dilucidar los cambios en las estructuras electrónicas de una selección de materiales al aplicárseles altas presiones. Ello permitirá cubrir amplios abanicos de aplicaciones en los sectores del transporte, de la electrónica y las comunicaciones, energético e informático.
