Revolución en el magnetismo: ¡investigadores del MIT descubren el magnetismo de ondas p!

Revolución en el magnetismo: ¡investigadores del MIT descubren el magnetismo de ondas p!

Un descubrimiento innovador en física podría tener implicaciones de gran alcance para la tecnología. Investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) han identificado un nuevo tipo de magnetismo, conocido como magnetismo de onda P, que combina propiedades tanto del ferromagnetismo como del antiferromagnetismo en un enfoque combinatorio único. Este descubrimiento fue informado en una publicación reciente en la revista Naturaleza presentado el 28 de mayo.

El magnetismo es una fuerza física fundamental que desempeña un papel clave en nuestra vida cotidiana, desde refrigeradores hasta motores eléctricos. Los fundamentos del magnetismo se basan en la alineación de átomos y electrones en un campo magnético. Los materiales ferromagnéticos, como el hierro, el níquel y el cobalto, exhiben una alineación paralela de sus espines atómicos, creando fuertes campos magnéticos. Por el contrario, los materiales antiferromagnéticos hacen que los átomos vecinos se alineen en direcciones opuestas, anulando sus propiedades magnéticas.

Descubrimiento del magnetismo de la onda P

La nueva fase magnética fue descubierta en yoduro de níquel (NiI₂), un material cristalino bidimensional. En este material, los electrones muestran una orientación de espín preferida, reflejada en configuraciones en espiral. Los investigadores descubrieron que los espines de los electrones pueden cambiarse en la dirección de la espiral de espín aplicando un campo eléctrico. Esto abre la posibilidad de un control dinámico de las propiedades magnéticas del material, que pueden verse influenciadas por tensiones eléctricas externas.

Los experimentos que condujeron al descubrimiento se llevaron a cabo en condiciones controladas en el MIT. Los investigadores sintetizaron yoduro de níquel depositando elementos sobre un sustrato cristalino y luego calentándolos. Los datos analizados muestran que los espines de los electrones se correlacionan con la manipulación de la luz polarizada utilizada. Se ha observado magnetismo de ondas P a temperaturas ultrafrías de alrededor de 60 Kelvin, lo que abre la posibilidad de encontrar materiales con estas propiedades a temperatura ambiente en el futuro.

Potencial en tecnología

El descubrimiento del magnetismo de la onda P tiene el potencial de provocar cambios significativos en la tecnología, particularmente en el campo de la espintrónica. Esta tecnología tiene como objetivo utilizar el espín de los electrones en lugar de cargas eléctricas para almacenar datos. Los beneficios son prometedores: podrían producirse una mayor densidad de almacenamiento, velocidades de procesamiento más rápidas y un menor consumo de energía. También existen posibles aplicaciones en sensores y en la industria del automóvil.

La investigación del MIT es consistente con un campo más amplio de manipulación del espín de los electrones. Se están realizando esfuerzos similares en otras instituciones internacionales, como la Universidad Johannes Gutenberg de Maguncia. Si bien el magnetismo de ondas P es un descubrimiento prometedor, el próximo desafío sigue siendo identificar materiales que exhiban estas propiedades especiales incluso a temperaturas más altas.

Los avances en la investigación sobre las transiciones de fase magnética y sus aplicaciones son importantes no sólo para la ciencia básica. Estas transiciones son fundamentales para comprender cómo los materiales cambian sus estados magnéticos, lo que puede tener implicaciones directas para las tecnologías innovadoras en el almacenamiento de datos y el desarrollo de materiales. La posibilidad de influir en el magnetismo mediante cambios de temperatura o transferencias de presión también es de gran interés y podría abrir nuevas vías en la física y más allá.

Los siguientes enlaces proporcionan más información sobre la investigación básica en magnetismo y sus aplicaciones: oe24, Noticias del MIT, y Estudiar más inteligente.