Los materiales topológicos, como los aislantes topológicos bidimensionales, son de gran interés para la electrónica y las tecnologías cuánticas del futuro, ya que presentan un interior aislante pero bordes perfectamente conductores. La Química Cuántica Topológica (TQC) ha revolucionado su búsqueda computacional, aunque las simetrías de los materiales 2D han dificultado su aplicación rigurosa.
Una colaboración internacional, con Urko Petralanda (UPV/EHU) y Yi Jiang (DIPC) como primeros autores, ha adaptado la TQC para analizar la topología de materiales 2D. El estudio examinó 8.872 materiales, identificando 4.073 como topológicos o con características similares. "Es sorprendente que casi la mitad sean topológicos u obstruidos", comenta Petralanda.
Esta adaptación amplía el catálogo de materiales 2D topológicos, fundamentales para la electrónica actual y futura por su capacidad de combinarse. Un estudio paralelo ha identificado materiales prometedores para crear bicapas rotadas con propiedades exóticas, similares a las del grafeno de "ángulo mágico".
La nueva adaptación de la TQC relaciona la composición química y las simetrías cristalinas con la topología de los estados electrónicos. Según Luis Elcoro (UPV/EHU), "la simetría de un cristal nos da reglas sobre cómo se pueden organizar sus estados electrónicos". Estas herramientas están disponibles en el Bilbao Crystallographic Server.
La base de datos compartida, en la que participó Nicolas Regnault (Universidad de Princeton), permite comparar monocapas y seleccionar candidatas para explorar fenómenos cuánticos, sentando las bases para esta línea de investigación.
