Materiales Cuánticos
En nuestro mundo altamente tecnológico, existe una creciente demanda y uso de las propiedades cuánticas de los materiales para nuevos dispositivos y sensores con una precisión sin precedentes, incluidas, entre otras, aplicaciones biomédicas, elementos clave en micro y nanoelectrónica, o la base para el esperado florecimiento de la computación cuántica en un futuro próximo. El proyecto de investigación sobre Materiales Cuánticos del CMAM se centra en explotar las capacidades de nuestro acelerador de iones para modificar diversos materiales selectos con aplicaciones cuánticas potenciales.
Uno de los “materiales cuánticos” más prometedores es el diamante, que posee propiedades físicas y químicas incomparables que lo convierten en una matriz ideal para múltiples aplicaciones de alta tecnología. Un mérito adicional del diamante es que conserva gran parte de sus características cuánticas incluso a temperatura ambiente. Nuestro objetivo es modificar a voluntad las propiedades de los cristales de diamantes sintéticos, irradiándolos con iones de nitrógeno (N) o de boro (B) MeV. En el primer caso, queremos estudiar y preparar de forma controlada centros de color NV- en diamante, con el objetivo de desarrollar sensores cuánticos que permitan medir el campo magnético de los sistemas biológicos. En el segundo caso, estamos estudiando la posibilidad de fabricar estructuras o patrones microscópicos de diamante superconductor dopado con boro, que serían la base de muchos dispositivos potenciales.
Otra línea de investigación en curso es la investigación de prometedoras aleaciones de bismuto-antimonio, en el rango desde Bi puro hasta un 20% de dopaje de Sb. En estado amorfo, son atractivos materiales superconductores con temperaturas críticas de alrededor de 6 K. Se consideran candidatos potenciales para la superconductividad topológica, un campo de investigación emergente con muchas expectativas prometedoras para la computación cuántica, entre otras. Aunque lamentablemente las aleaciones de Bi-Sb tienden a cristalizar excepto a temperaturas muy bajas, estamos trabajando en varias hipótesis y estrategias para superar tales dificultades.