Estudiante viajó a Suiza para analizar la superconductividad del grafeno bicapa para su tesis
Foto de cortesía

María Fernanda Quesada Mena, estudiante de Ingeniería Física del Tecnológico de Costa Rica (TEC), finalizó su tesis de graduación sobre la superconductividad en un anillo bidimensional, en la Escuela Politécnica Federal de Zúrich (ETH Zúrich), en Suiza.

Este esfuerzo le permitió formar parte de los 651 estudiantes que recibieron su título universitario del TEC y que la acredita como Ingeniera Física. La joven estuvo presente en el acto de graduación No. 336, celebrado en el Auditorio del Centro de las Artes este 5 de setiembre.

Para Quesada el recibir el título le emociona muchísimo, porque representa la oportunidad de seguir persiguiendo sus sueños.

"Me convierte en profesional y me permite comenzar mi maestría en Milán, en febrero del próximo año. Tener mi título en mis manos le da cierre años de trabajo duro, recuerdos y oportunidades que me brindó el TEC. En cada paso que he dado y en cada meta que alcanzaré, siempre tendré al TEC para agradecer por mi formación. Me siento inmensamente orgullosa de ser una costarricense licenciada en Ingeniería del Tecnológico de Costa Rica", destacó Quesada.

Investigación de la superconductividad

La tesis de Quesada se enfocó en la superconductividad de un material que relaciona la capacidad de éste de conducir la electricidad y tiene muchísimas aplicaciones en la industria moderna, desde semiconductores o chips, hasta baterías. 

"Me enorgullece mi tesis, porque con ella pude aportar a la investigación de la superconductividad en anillos de MATBG y, de forma más generalizada, en materiales bidimensionales”, enfatizó Quesada.

El proyecto de Quesada se denominó: "Estudio de la respuesta magnética de un Anillo Definido en Grafeno Bicapa al Ángulo Mágico" o Magic-Angle Twisted Bilayer Graphene (MATBG).

"El grafeno es un material compuesto por carbono puro que tiene muchas utilidades, decimos bicapa porque se tienen dos capas de grafeno, y ángulo mágico porque las capas están rotadas una con respecto a la otra, en un ángulo especial", explica Quesada.

María Fernanda Quesada Mena, estudiante de Ingeniería Física del Tecnológico de Costa Rica (TEC), finalizó su tesis de graduación, sobre la superconductividad en un anillo bidimensional, en la Escuela Politécnica Federal de Zúrich (ETH Zúrich), en Suiza.

María Fernanda Quesada Mena, trabajó en el laboratorio de la Escuela Politécnica Federal de Zúrich (ETH Zúrich), en Suiza,  en su proyecto sobre la superconductividad en un anillo bidimensional. Imagen cortesía de Quesada.

De acuerdo con la joven, el grafeno se puede imaginar como un "panal de miel, hecho de átomos de carbono, solo que muy delgado”.

“Si tenemos una capa de grafeno y colocamos otra encima rotándola 1.1 grados, tenemos MATBG. Este material es muy nuevo, ya que nos permite estudiar superconductividad en menos de 1 nm (0,000000001 m) de grosor”, expresó María Fernanda.

En su tesis Quesada midió un anillo de MATBG, que se puede ajustar para que se comporte como aislante (no permite el paso de electricidad), conductor (la electricidad pasa con resistencia) o superconductor (la electricidad pasa sin resistencia).

"Para medir una resistencia tan baja, el anillo se enfrió a una temperatura de alrededor de 10 mK (-273 °C). La forma de un anillo es especial porque nos permite medir fenómenos muy interesantes en los que la resistencia no es fija, si no que oscila (sube y baja como una ola en el mar) cuando aplicamos un campo magnético perpendicular con un imán”, aseveró la estudiante.

La joven comentó, que, una vez concluidas las mediciones, se dedicó a simular en computadora cómo responde la electricidad dentro de un anillo superconductor como el descrito cuando lo atraviesa un campo magnético.

“Para ello, partí de un módulo de Python llamado SuperScreen, desarrollado por un estudiante de doctorado de la universidad de Stanford, y lo complementé con mi propio código para estudiar la respuesta del anillo al pasar de un valor de campo magnético a otro.

"Con estas simulaciones, pude replicar el mecanismo detrás de las oscilaciones de Little-Parks", explicó Quesada.