Un equipo de investigadores encabezados por Stefan Förster de la Universidad Martin Lutero en Halle-Wittenberg (Alemania) ha descubierto el primer cuasicristal en un óxido. El descubrimiento aparece publicado en Nature.
Sólo se conoce un ejemplo de cuasicristal natural. Fue encontrado
en 2009 por el investigador Paul
Steinhardt, de la Universidad de Princeton, en las remotas
montañas Koryak (en el extremo oriental de Siberia, al noreste de la
península de Kamchatka), en una odisea digna de Indiana Jones. El cuasicristal de Steinhardt es una aleación de aluminio, hierro y cobre. Y es
que es muy llamativo que todos los
cuasicristales conocidos, desde que Dan
Shechtman los descubriese a principios de los años ochenta del
siglo pasado, sean aleaciones metálicas fabricadas todas, menos la natural, cuidadosamente en el laboratorio. Hasta ahora.
El óxido en cuestión pertenece a la familia de las perovskitas
y se trata de un titanato de bario (BaTiO3). Las
perovskitas tienen una estructura cristalina lo suficientemente
particular como para dar nombre a un grupo (en realidad es
ortorrómbico o pseudocúbico; una mezcla de cubos y rombos, para
entendernos) pero, eso sí, son manifiestamente cristalinas; es
decir, presentan orden a corto y a largo. Son unos materiales muy
estudiados por sus aplicaciones en superconductividad o en paneles
solares, por ejemplo.
Sin embargo, cuando Förster y sus colegas depositaron una capa
fina de titanato de bario sobre una superficie de platino con
simetría (1,1,1) que presenta ejes de simetría ternarios (es un
sistema cúbico
centrado en las caras), encontraron que en la interfase entre la
perovskita y el platino aparecía una simetría dodecagonal, una de
las llamadas simetrías
prohibidas, para un espesor de 0,4 nm. Los datos fueron
confirmados por una combinación de técnicas muy potentes: desde
microscopía de efecto túnel para el rango corto a difracción de
electrones para el largo.
 |
| La simetría dodecagonal encontrada |
¿Cómo es esto posible?¿Cuál es el mecanismo?¿Ocurre algo
parecido en otros materiales?¿Son los cuasicristales más comunes de
lo que pensamos y se trata sólo de buscar el par compuesto-sustrato
adecuado?¿Qué efecto podrá tener esto en la nanociencia de
materiales? El que lo averigüe puede aspirar a publicar donde
quiera, incluido Nature.
Referencia:
Förster S., Meinel K., Hammer R., Trautmann M. & Widdra W. (2013). Quasicrystalline structure formation in a classical crystalline thin-film system, Nature, 502 (7470) 215-218. DOI: 10.1038/nature12514
Esta entrada es una participación de Experientia docet en la XXVIII Edición del Carnaval de Química que organiza Flagellum
No hay comentarios:
Publicar un comentario