jueves, 21 de marzo de 2013

Mostrando el potencial de los cuasicristales

Desde su descubrimiento en 1984, la creciente área de investigación relativa a las estructuras cuasiperiódicas ha puesto de manifiesto asombrosas oportunidades en numerosas áreas de investigación básica o aplicada. Las estructuras cuasiperiódicas o cuasicristales, debido a su ordenación única de átomos y su carencia de periodicidad, poseen notables propiedades cristalográficas, físicas y ópticas que no están presentes en los cristales regulares. Un artículo reciente presenta la historia de los cuasicristales y como dicho área puede abrir numerosas oportunidades en la investigación básica de óptica incluyendo la posibilidad de construir circuitos ópticos más pequeños, llevar a cabo litografías a mucha menor escala y hacer dispositivos ópticos más eficientes que puedan usarse como biosensores, células solares o en aplicaciones espectroscópicas.

Hasta su descubrimiento, los investigadores, incluyendo los cristalógrafos, científicos de materiales, físicos e ingenieros, solo se concentraban entorno a dos tipos de estructuras: periódicas (por ejemplo, una simple red cúbica) y aleatorias (sólidos amorfos como cristal). Las estructuras periódicas son conocidas por su predecible simetría, tanto rotacional como translacional, y se cree que son el único tipo de estructuras que se pueden dar en la naturaleza. Para la física del estado sólido, estas estructuras solo tienen permitido exhibir estrictas simetrías rotacionales de 2, 3, 4 o 6 pliegues, por ejemplo, después de determinadas rotaciones en cierto ángulo sobre el eje cristalográfico, la forma parecería idéntica en cada rotación. No se creía que hubiese una estructura existente que violase esas cuatro reglas de la simetría. Los sistemas aleatorios, otra gran área de investigación, mira hacia los medios amorfos o desordenados como los gases.

La introducción de los cuasicristales, una estructura ordenada que carece de periodicidad, exhibe algunas propiedades similares a las estructuras periódicas (tales como ordenamiento atómico en grandes escalas de longitud) mientras viola las reglas de simetría rotacional asociadas con ellos (por ejemplo, un cuasicristal puede exhibir 5 u 8 pliegues de simetría rotacional) era un área que inicialmente que despertaba resistencias entre la comunidad científica, pero que poco a poco va ganando aceptación

Via sciencenewsline

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