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Investigadores del Instituto Weizmann de Ciencias de Israel han desarrollado una herramienta innovadora para investigar fenómenos de física cuántica: el microscopio criogénico de torsión cuántica (QTM). Con este instrumento, los científicos pudieron observar, por primera vez, la interacción entre electrones y una exótica vibración atómica conocida como "fason", presente en láminas de grafeno rotadas en el llamado "ángulo mágico". Según la publicación de ASM International, este descubrimiento ofrece nuevas pistas sobre el comportamiento cuántico del grafeno, especialmente en estados de superconductividad y "metalicidad rara".

La tecnología QTM permite visualizar directamente tanto las funciones de onda electrónicas como el espectro de fonones, algo inalcanzable hasta ahora. Mediante la tunelización de electrones entre capas de materiales atómicamente finos, el microscopio mapea con precisión la energía y el momento de los fonones generados. Con ello, los investigadores cuantificaron, de una forma sin precedentes, el grado de acoplamiento entre electrones y modos vibracionales individuales, revelando detalles cruciales de la dinámica electrón-fonón en materiales cuánticos.

En el grafeno bicapa retorcido, la QTM reveló que el fonón se acopla más fuertemente a los electrones a medida que las capas se acercan al ángulo mágico. Este comportamiento, nunca antes observado, sugiere que los fonones pueden ser esenciales para la aparición de la superconductividad en este sistema. La nueva tecnología promete revolucionar el estudio de los materiales cuánticos y contribuir al desarrollo de aplicaciones en computación cuántica, sensores de alta precisión y dispositivos electrónicos de nueva generación.

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