Investigadores de la Universidad de Nankín han identificado un nuevo estado cuántico de la materia en un material delgado de carbono donde los electrones no son ni totalmente bidimensionales ni tridimensionales. El descubrimiento, denominado efecto Hall anómalo transdimensional, surgió inesperadamente durante experimentos en campos magnéticos. Lei Wang y su equipo confirmaron el fenómeno tras un año de análisis.
Lei Wang, de la Universidad de Nankín en China, y sus colegas examinaban un material delgado compuesto por átomos de carbono dispuestos en rombos, con el objetivo de observar corrientes de electrones eficientes. Al sumergirse en un campo magnético, los electrones mostraron un comportamiento inusual, exhibiendo un efecto Hall bajo dos campos magnéticos perpendiculares entre sí. Esto permitió movimientos en bucle tanto horizontal como verticalmente en un material de apenas 2 a 5 nanómetros de espesor, que no debería soportar tal movimiento de tipo tridimensional en ambas direcciones simultáneamente. El equipo denominó a esto efecto Hall anómalo transdimensional (TDAHE, por sus siglas en inglés), un fenómeno previamente no observado y que la teoría no predecía. Wang declaró: “El TDAHE surgió como una sorpresa total; es un fenómeno nunca visto antes en ningún otro material, ni existe teoría alguna que lo prediga”. Tras las mediciones iniciales, pasaron cerca de un año verificando los datos mediante experimentos de seguimiento y muestras adicionales, descartando errores. Según Wang, el estado no combina rasgos 2D y 3D, sino que representa un régimen distinto. Andrea Young, de la Universidad de California en Santa Bárbara, describió los estados de los electrones como carentes de simetría en tres formas, comparándolo con un “cuarto de metal” donde las simetrías limitan las capacidades de los electrones. El grupo de Wang planea realizar más estudios en otros materiales utilizando herramientas avanzadas, como sensores magnéticos basados en diamantes. Los hallazgos aparecen en la revista Nature.
