En esta noticia
El magnetismo, esa fuerza invisible que impulsa desde el motor de nuestro cepillo de dientes eléctrico hasta los discos duros donde almacenamos nuestras fotografías digitales, acaba de revelar sus secretos.
Por primera vez en la historia, un equipo internacional de físicos logró observar directamente cómo se comporta dentro de un material sólido con resolución atómica, rompiendo una barrera que parecía infranqueable y abriendo las puertas a una nueva era en el diseño de materiales magnéticos.
¿Qué es el magnetismo cuántico? El papel del espín y del momento orbital
El magnetismo, fenómeno presente en innumerables aplicaciones tecnológicas y naturales, tiene su origen en las propiedades cuánticas fundamentales de los electrones.
En particular, el espín -una propiedad intrínseca que puede entenderse como un giro interno del electrón- y el momento orbital -relacionado con la trayectoria que sigue el electrón alrededor del núcleo atómico- son los responsables de que ciertos materiales, como el hierro, exhiban magnetismo macroscópico.
Sin embargo, durante décadas el estudio de estos efectos estuvo limitado a la superficie de los materiales o condiciones muy específicas, dificultando comprender la complejidad del magnetismo dentro de la estructura atómica real.
Científicos logran ver el magnetismo atómico con una nueva técnica de microscopía electrónica
El gran salto científico reciente fue la adaptación de la técnica EMCD en modo de barrido (STEM) con una sonda de electrones ultraenfocada, lo que permitió observar el comportamiento magnético con resolución atómica en el interior mismo de los materiales.
Este método fue probado en un cristal de hierro de apenas 10 nanómetros de grosor, un sistema ideal para validar el experimento.
Los resultados sorprendieron a la comunidad científica al revelar que el magnetismo no es homogéneo dentro del cristal, sino que presenta variaciones significativas tanto entre diferentes planos atómicos como dentro de un mismo plano.
Esta heterogeneidad magnética, hasta ahora invisible, desafía los modelos teóricos simplificados y abre nuevas vías para entender la física del magnetismo.
Revolución en la espintrónica: cómo la visualización atómica del magnetismo cambiará la tecnología
El potencial de este avance va mucho más allá del laboratorio. En el campo de la espintrónica, que busca aprovechar el espín de los electrones para desarrollar dispositivos más rápidos y eficientes que la electrónica convencional, poder observar y controlar el magnetismo a nivel atómico es un cambio de paradigma.
Se abren posibilidades para crear memorias magnéticas con mayor velocidad y eficiencia, sensores altamente precisos, y componentes fundamentales para la computación cuántica basados en materiales con propiedades magnéticas diseñadas a medida.
Además, la exploración de materiales antiferromagnéticos con comportamientos magnéticos complejos puede llevar a nuevas tecnologías disruptivas.
