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FERROELECTRICIDAD: ¿TIENE EFECTO EL TAMAÑO
Alejandro Durán, María de la Paz Cruz, Jesús María Siqueiros
Los materiales están compuestos de átomos y moléculas y difieren en su comportamiento
físico dependiendo de sus arreglos atómicos y de su escala de tamaños. La relación entre la
estructura atómica de los materiales y sus propiedades físicas se estudia en el campo de la ciencia de
materiales. Sin embargo, se ha demostrado que esta relación es enteramente diferente cuando la
escala del material es muy reducida. En este contexto, recientemente ha emergido el estudio de las
propiedades cristalofísicas de materiales a escala nanométrica. Este tipo de estudios ha sido posible,
en gran parte, debido al desarrollo de tecnologías para la fabricación, la síntesis, observación,
manipulación, ensamblaje y caracterización de materiales nanométricos. La nanociencia y la
nanotecnología comprenden el estudio tanto teórico como experimental de los fenómenos físicos y
químicos a escala nanométrica (1-100 nm) y la manipulación de los materiales a esta escala para
posibles aplicaciones tecnológicas.
Para tener una idea de qué tan pequeño es un nanómetro, consideremos, por ejemplo, el
diámetro del ion de oxígeno que es de 2.8 Å. Como 1 nm equivale a 10 Å, quiere decir que sólo
requeriríamos de aproximadamente 3.6 iones de oxígeno alineados para alcanzar una longitud de 1
nm. Con 36 iones de oxígeno alineados tendríamos una longitud de 10 nm y con 360 iones, una de
100 nm, con lo que nos encontraríamos ya en el límite de la escala nanométrica.
Por otro lado, las propiedades físicas como la ferroelectricidad, el magnetismo, la
superconductividad y el transporte eléctrico de electrones, son fenómenos cooperativos que
requieren de muchas celdas cristalinas. Para que alguno de estos fenómenos se manifieste, las
interacciones de muchos cuerpos son de fundamental importancia. Cuando estas interacciones son
confinadas a dimensiones nanométricas, muchos fenómenos físicos adquieren una menor
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