Enlace químico de materiales que cambian de fase
Las síntesis racionales de estos nuevos materiales son mucho más fáciles
En principio, la naturaleza de los enlaces químicos se conoce desde hace casi 100 años y se basa en la mecánica cuántica o de ondas. Cuando los átomos se combinan para formar grupos más grandes (moléculas), interactúan entre sí a través de las llamadas "funciones de onda" electrónicas. En el caso de la molécula de agua, H2O, las funciones de onda de un átomo de oxígeno (O) y de dos átomos de hidrógeno (H) interfieren.
Sabemos por experiencia cotidiana que las ondas que interfieren pueden amplificarse o anularse mutuamente, y las funciones de onda atómicas también interfieren de forma muy similar, es decir, se produce amplificación (unión de átomos) o anulación (repulsión de átomos). En la publicación "Chemical bonding in phase-change chalcogenides", el Dr. Peter Müller y el profesor Richard Dronskowski, del Instituto de Química Inorgánica de la Universidad RWTH de Aquisgrán, junto con colegas de la Universidad de Oxford y FZ Jülich, describen el enlace químico en materiales complicados de "cambio de fase", que suelen contener germanio, antimonio y telurio.
Los científicos descubrieron que el enlace químico de estos materiales de interés tecnológico (memoria electrónica/óptica) no es nuevo, sino que se conoce desde hace décadas por compuestos moleculares análogos. Todos los compuestos químicos de este tipo tienen un marcado exceso de electrones y necesitan redistribuirlos entre más de dos átomos. De ahí que las funciones de onda electrónicas de al menos tres (no dos) átomos interfieran entre sí, dando lugar precisamente a las propiedades físicas que son de interés tecnológico. En concreto, los científicos pudieron representar gráficamente por primera vez la forma espacial de las funciones de onda electrónicas relevantes, basándose en cálculos de mecánica cuántica. De este modo, se ha aclarado la naturaleza químico-cuántica de estos enlaces y las síntesis racionales de estos nuevos materiales resultan mucho más sencillas. El trabajo de los químicos de Aquisgrán y sus colegas se ha publicado en la revista "Journal of Physics: Condensed Matter".
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