Investigadores de la University of Chicago Pritzker School of Molecular Engineering (UChicago PME) han descubierto un fenómeno cuántico revolucionario en el material magnético bidimensional Fe5GeTe2. Publicado el 7 de agosto de 2026 en Science Advances, el estudio revela que millones de electrones dentro de este exclusivo imán de van der Waals se ralentizan casi por completo mientras se mueven en sincronía cuántica, desafiando los modelos teóricos actuales y apuntando hacia aplicaciones revolucionarias de memoria informática.
Un sorprendente fenómeno cuántico de muchos cuerpos
Dirigidos por el profesor asistente Shuolong Yang, junto con los investigadores postdoctorales Gabriele Berruto y Qiang Gao, el equipo analizó el material utilizando espectroscopia de fotoemisión resuelta en ángulo (ARPES). Al enfocar un láser ultravioleta en un punto de apenas 10 micrómetros, los científicos descubrieron una banda electrónica notablemente plana. A diferencia de las bandas normales que actúan como pendientes pronunciadas permitiendo un flujo rápido, esta banda plana obliga a los electrones a moverse colectivamente a velocidades drásticamente reducidas.
Desafiando las teorías magnéticas establecidas
Este descubrimiento obliga a los físicos a replantearse las interacciones magnéticas fundamentales dentro de Fe5GeTe2. Perteneciente a la familia de los imanes de van der Waals —compuestos por láminas atómicas fuertemente enlazadas unidas por fuerzas débiles—, este material puede reducirse a capas ultrafinas manteniendo un magnetismo robusto. Estudios previos mostraron ferromagnetismo hasta 293 kelvins en películas de 12 nanómetros. La nueva respuesta coherente observada persistió hasta unos 100 kelvins.
Hacia dispositivos de memoria controlados por luz
Las implicaciones van mucho más allá de la física fundamental, abriendo caminos para la electrónica avanzada y la espintrónica. Utilizando un láser microenfocado para cambiar el material entre fases electrónicas y magnéticas, los investigadores demostraron el potencial de controlar información mediante luz. Aunque llevar este efecto a temperatura ambiente sigue siendo un reto, el equipo planea exfoliar Fe5GeTe2 hasta una sola capa atómica. El estudio también se dedica al distinguido físico de UChicago Peter Littlewood, fallecido el 15 de junio.
