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Los doctores Ricardo Migoni y Sergio Koval y el licenciado Jorge Lasave del Instituto de Física Rosario (IFIR-CONICET) y la Universidad Nacional de Rosario (UNR) descubrieron por qué el cristal fosfato dihidrógeno de amonio (ADP), de amplio uso tecnológico, presenta un fenómeno denominado antiferroelectricidad.

La investigación se realizó en colaboración con el doctor Naresh Dalal de la Universidad del Estado de Florida y fue publicada en la revista Physical Review Letters de la Sociedad de Física de Estados Unidos.

El ADP se conoce desde hace casi setenta años y se utiliza en la fabricación de fibra óptica y láseres debido a su capacidad para amplificar señales ópticas. Desde que fue descubierto, este material intrigaba a los científicos por sus características antiferroeléctricas.

“La ferroelectricidad es comparable al ferromagnetismo de los imanes. Existen algunos materiales que por debajo de cierta temperatura generan un campo magnético por sí mismos. Análogamente, otras sustancias en lugar de un campo magnético permanente generan un campo eléctrico. Estos son los materiales ferroeléctricos”, explicó este miércoles el doctor Migoni.

En el caso de los materiales antiferroeléctricos la polarización se manifiesta a nivel de cada pequeña unidad de celda que constituye el cristal. Pero estas unidades se disponen de modo que la distribución de cargas de cada una con respecto a la contigua es opuesta, por lo que se neutralizan y a nivel macroscópico no se observa ninguna polarización.

El mayor interrogante en torno al ADP se presentaba al compararlo con uno de sus parientes más cercanos el KDP (fosfato dihidrógeno de potasio). “A pesar de que ambos materiales son muy parecidos no se entendía bien porque uno era ferroeléctrico (KDP) y el otro antiferroeléctrico (ADP). Eso fue lo que nosotros pudimos explicar”, afirma el licenciado Lasave.

Los investigadores descubrieron que los enlaces que el ión amonio establece con los oxígenos en el ADP es lo que le confiere su propiedad antiferroeléctrica. Para llegar a esta explicación los científicos no se basaron en datos experimentales sino en complejos cálculos computacionales a partir de la mecánica cuántica, una ley fundamental de la física.

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