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En los laboratorios del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), un descubrimiento está redefiniendo nuestra comprensión fundamental de la materia.
Los científicos lograron crear un nuevo tipo de magnetismo que combina las propiedades de materiales ferromagnéticos y antiferromagnéticos, abriendo una puerta hacia tecnologías que parecían imposibles hasta ahora.
Este hallazgo, conocido como "magnetismo de onda p", no solo representa un avance teórico extraordinario, sino que promete transformar radicalmente la forma en que almacenamos información en nuestros dispositivos electrónicos.
El magnetismo que desafía las leyes conocidas: cuando los opuestos se fusionan
Durante décadas, los científicos clasificaron los materiales magnéticos en categorías bien definidas. Los ferromagnetos, como el hierro, tienen átomos que giran en la misma dirección, creando campos magnéticos visibles. Los antiferromagnetos, por el contrario, tienen átomos vecinos con espines opuestos que se cancelan mutuamente.
Sin embargo, el equipo del MIT logró algo que parecía físicamente imposible: fusionar estas propiedades contradictorias en un solo material.
Utilizando yoduro de níquel (NiI2) sintetizado en laboratorio, descubrieron que los átomos de níquel forman patrones espirales únicos que se reflejan entre sí, creando una estructura que permite la manipulación controlada de los espines atómicos.
Lo más extraordinario es que aplicando un pequeño voltaje, pudieron hacer que algunos átomos cambiaran su trayectoria espiral de girar de izquierda a derecha y viceversa.
Este fenómeno convierte el material en un "imán de onda p", donde los electrones intercambian sus espines junto con los átomos, siguiendo la dirección del voltaje aplicado.
La espintrónica: el futuro del almacenamiento de datos está en el espín
El descubrimiento del magnetismo de onda p representa un salto cuántico en el campo de la espintrónica, una disciplina que estudia la manipulación de los espines atómicos para crear nuevas tecnologías.
A diferencia de la electrónica tradicional, que utiliza la carga de los electrones para procesar información, la espintrónica aprovecha una propiedad fundamental adicional: el espín.
Esta diferencia aparentemente sutil tiene grandes implicaciones. Cuando los datos toman la forma del espín de un electrón en lugar de su carga eléctrica, se libera una cantidad exponencialmente mayor de espacio para el almacenamiento.
Además, los dispositivos espintrónicos basados en materiales antiferromagnéticos prometen ser ultrarrápidos, energéticamente eficientes y de alta resistencia.
¿Qué es un spin?
El spin es una propiedad física de las partículas elementales por la cual tienen un momento angular intrínseco de valor fijo.
Como propiedad mecanocuántica, presenta una serie de cualidades que lo distinguen del momento angular clásico:
- El valor de spin está cuantizado, por tanto, no se pueden encontrar partículas con spin de cualquier valor.
- El spin de una partícula siempre es un múltiplo entero de H/2.
- Cuando se mide el spin en diferentes direcciones, solo se obtiene una serie de valores posibles, que son sus posibles proyecciones sobre esa dirección.
- La magnitud total del spin es única para cada tipo de partícula elemental.
