En el grafeno bicapa rotado han surgido inesperadamente oscilaciones cuánticas que, según las reglas conocidas del efecto Hall lineal, no deberían existir. Un equipo de físicos chinos las ha detectado directamente de forma experimental, demostrando que estas surgen a partir de la respuesta no lineal del sistema.
El grupo de investigación, liderado por Junxi Duan del Instituto de Tecnología de Pekín, llevó a cabo mediciones en muestras de grafeno bicapa con un ángulo de rotación mínimo. Los científicos emplearon un campo eléctrico alterno y registraron una corriente transversal que oscilaba con un periodo condicionado por el campo magnético. Los resultados de su trabajo fueron publicados en Physical Review Letters en junio de 2026.
Mientras que el efecto Hall convencional ofrece una respuesta lineal en la que la corriente es proporcional al campo, en este caso surgió un componente cuadrático que genera oscilaciones parecidas al efecto Shubnikov-de Haas, pero sin que ocurra el llenado de los niveles de Landau en el sentido tradicional. Para visualizarlo, imagine un péndulo que oscila no solo por el empuje recibido, sino por cómo ese mismo impulso altera su trayectoria; de esta manera, la no linealidad «agita» los estados cuánticos.
Estas oscilaciones permiten sondear la geometría cuántica de las funciones de onda de los electrones más allá de las aproximaciones lineales habituales. Su presencia está vinculada directamente con las propiedades topológicas y las intensas interacciones electrónicas presentes en los sistemas de moiré del grafeno.
Este hallazgo dota a la ciencia de una nueva herramienta para el estudio de las fases topológicas y los estados de interacción, pilares fundamentales de los materiales cuánticos del mañana. Gracias a esto, ahora es posible medir las contribuciones no lineales en tiempo real sin necesidad de comprometer la integridad de la muestra.
Las conclusiones, presentadas en Physical Review Letters, ratifican que el efecto Hall no lineal en el grafeno rotado abre una nueva vía hacia una dimensión de la geometría cuántica que hasta ahora resultaba inalcanzable.
