Científicos han observado un efecto Hall no lineal gigante en grafeno bicapa con simetría de isospín rota. Este fenómeno, que se manifiesta como una respuesta eléctrica no recíproca, es significativamente mayor que los efectos Hall no lineales reportados anteriormente en otros materiales. La investigación abre nuevas vías para el desarrollo de dispositivos electrónicos basados en propiedades topológicas y de simetría de los materiales.

El efecto Hall no lineal surge de la interacción entre los electrones y los defectos o impurezas en un material, o de la curvatura de Berry en el espacio de momentos, que genera una corriente transversal al campo eléctrico aplicado incluso en ausencia de un campo magnético. En este estudio, la ruptura de la simetría de isospín en el grafeno bicapa, lograda mediante la aplicación de un campo eléctrico perpendicular, permitió amplificar drásticamente este efecto. La simetría de isospín se refiere a una propiedad cuántica análoga al espín, pero relacionada con los grados de libertad de valle en el grafeno.

Los investigadores emplearon una configuración de grafeno bicapa retorcido, donde la alineación de las capas es crucial para las propiedades electrónicas. Al aplicar un campo de desplazamiento, lograron inducir una polarización de valle que rompe la simetría de isospín, lo que a su vez potenció la respuesta Hall no lineal. La magnitud del efecto observado es de varios órdenes de magnitud superior a la de otros sistemas conocidos, lo que lo convierte en un candidato prometedor para aplicaciones en electrónica de baja potencia y en dispositivos de computación neuromórfica. Este avance subraya la importancia de la ingeniería de simetrías en materiales cuánticos para desvelar fenómenos físicos novedosos y explotables.