Del Efecto Hall Clásico al Cuántico: Cuantización, precisión y misterios que revolucionaron la física

Charlista: Luis E. F. Foa Torres, DFI, FCFM - Universidad de Chile

Resumen: En 1879, Edwin Hall descubrió un fenómeno sorprendentemente simple: la aparición de un voltaje transversal en un conductor por el que circula corriente al aplicar un campo magnético perpendicular. Poco más de cien años después, Klaus von Klitzing realizaría un descubrimiento extraordinario que inauguraría uno de los capítulos más fascinantes de la física moderna. Sus experimentos, realizados en condiciones extremas de bajas temperaturas y altos campos magnéticos, revelaron que la resistencia Hall en sistemas electrónicos bidimensionales exhibía mesetas cuantizadas en múltiplos enteros de h/e². La asombrosa precisión y robustez de esta cuantización, conocida como efecto Hall cuántico entero, no solo revolucionaría nuestra comprensión de la materia cuántica sino que conduciría a una redefinición histórica del sistema internacional de unidades en términos de constantes fundamentales.

Este descubrimiento fue solo el comienzo. Desde entonces, hemos sido testigos de una serie de avances sorprendentes que han revelado nuevas manifestaciones de este fenómeno: el efecto Hall cuántico fraccionario; una versión que no requiere campo magnético; el efecto Hall cuántico de espín, fundamental para la spintrónica; variantes inducidas por luz; y hasta una manifestación en tres dimensiones. En esta charla, exploraremos este fascinante viaje desde el efecto Hall clásico hasta sus diversas manifestaciones cuánticas, desentrañando los misterios y la física fundamental que han revolucionado nuestra comprensión del comportamiento electrónico en la materia.