Rodrigo Soto: "Mi esperanza es contribuir al entendimiento de materiales superconductores a alta temperatura desde el punto de vista teórico y que permita a avanzar en la búsqueda de superconductores a temperatura ambiente"
El Dr. en Física Rodrigo Soto se integró recientemente al grupo de Física de la Materia Condensada de la UC. Inicialmente, el investigador se formó como Ingeniero Civil en la Universidad Técnica Federico Santa María. "Como ingeniero era capaz de aplicar herramientas muy prácticas y obtener resultados, pero lo que me apasionó que la física es que me permitía entender cómo funcionaban esas herramientas y cuáles eran sus mecanismos, por eso di un giro, realicé el Magister y luego me fui a hacer el Doctorado en Física en la Universidad de Illinois", explica el académico.
El trabajo de Rodrigo Soto se ha centrado sistemas electrónicos altamente correlacionados en Materia Condensada, particularmente, ligado al fenómeno de superconductividad no convencional a altas temperaturas. Esta es la condición en la que ciertos materiales logran transmitir electricidad sin disipar energía.
Los metales tradicionales se convierten en superconductores a temperaturas alrededor de los -270ºC, una temperatura difícil de conseguir de forma experimental. Sin embargo, en la década de los 80 se logró sintetizar nuevos materiales que desarrollaban la superconductividad a temperaturas del orden de -190ºC, las cuales se logran enfriando los materiales con nitrógeno líquido (que es 30 veces más económico que el helio líquido usado para llegar a -270ºC). Al ser temperaturas más accesibles, muchos grupos de investigación alrededor del mundo se sumaron al estudio de estos nuevos superconductores.
Los nuevos materiales superconductores tienen distintas propiedades llamativas, sin embargo, no se ha podido encontrar una teoría que explique satisfactoriamente porqué son capaces de transmitir energía a esas temperaturas sin disiparla. "Yo estudio modelos simplificados de sistemas que ocurren en la vida real, y hago cálculos teóricos que se pueden comparar cualitativamente con evidencia experimental”. Por ejemplo, es interesante entender cómo se comportan estos materiales antes de convertirse en superconductores, ya que podrían existir en esta fase algunas “pistas” del mecanismo que los lleva a ser superconductores a bajas temperaturas. El desafío de esto es que como los materiales son sistemas fuertemente correlacionados, muchas de las técnicas y herramientas ocupadas tradicionalmente en materia condensada son difíciles de implementar, por lo que recurrimos a métodos usados en otras áreas, como la física de altas energías y la teoría de cuerdas para que nos permitan, aunque sea de manera cualitativa, estudiar dichos sistemas. Debido al alto impacto tecnológico de estos materiales, un mejor entendimiento macroscópico de ellos puede conducir a descubrir nuevas clases de superconductores y nuevas aplicaciones de alto impacto en la sociedad y el planeta", explica el investigador.
Otro fenómeno interesante estudiado por el académico es que en algunos materiales hay evidencia que el estado superconductor no es uniforme, lo que contrasta con los metales comunes, por lo que es un desafío entender cómo funciona esa heterogeneidad, y si es relevante en su capacidad de superconducción. En particular, Rodrigo ha estudiado las señales que producirían los Modos de Higgs (similar al Bosón de Higgs en altas energías) del estado superconductor no uniforme en experimentos de espectroscopía.
Las investigaciones básicas de este nuevo profesor del Instituto de Física pueden ayudar a sentar las bases de múltiples aplicaciones potenciales que permitan usar la energía de forma más eficiente, ya que, por ejemplo, cerca del 10% de esta se pierde solamente en el proceso de transmisión hacia los consumidores. La meta de los investigadores a nivel mundial es construir el conocimiento necesario y nuevos métodos para sintetizar materiales superconductores a temperatura ambiente, lo que revolucionaría a todo tipo de desarrollos tecnológicos, y permitiría construir desde centrales eléctricas y líneas de transmisión a dispositivos electrónicos más eficientes.
