Los científicos han comprobado la existencia de un tercer tipo de magnetismo
Los científicos han desarrollado y capturado recientemente imágenes de una nueva sustancia magnética denominada material altermagnético. A diferencia de algunos descubrimientos que tardan décadas en materializarse tras ser teorizados, el altermagnetismo ha captado rápidamente la atención de la comunidad científica. En un nuevo artículo publicado en la revista Nature, los investigadores demuestran su capacidad para sintonizar con precisión estos materiales para crear direcciones de magnetismo específicas.
Incluso han confirmado una teoría atrevida pero bien fundamentada: que el altermagnetismo podría fusionar el ferromagnetismo con el antiferromagnetismo, fuerzas tradicionalmente consideradas opuestas. Aunque es posible que este descubrimiento no afecte a objetos cotidianos como los imanes de nevera, podría suponer un gran avance para quienes trabajan en superconductores y materiales topológicos a temperaturas cercanas al cero absoluto, lo que supondría un avance significativo en estos campos.
Tipos de magnetismo
Los materiales ferromagnéticos estándar (término que significa «hierro guía») funcionan ejerciendo una fuerza sobre los objetos cercanos de hierro u otros elementos y aleaciones magnéticos. En cambio, el antiferromagnetismo describe cómo los imanes interactúan de forma sutil y casi imperceptible con materiales que no contienen hierro.
Los electroimanes -creados haciendo pasar una corriente eléctrica a través de un alambre enrollado- funcionan de manera similar pero con mayor fuerza, dependiendo de la corriente eléctrica. El campo magnético de la Tierra, por ejemplo, se debe en parte a su núcleo de metal fundido en rotación, que se comporta como un electroimán.
En un altermagneto, sin embargo, la dirección del espín -que determina el magnetismo- puede desplazarse a través de la «rejilla» creada por un cristal ideal. Se trata de un material con patrones cristalinos perfectamente organizados, sin defectos, cambios de dirección u otras imperfecciones naturales. Por ejemplo, muchos diamantes naturales son cristales ideales, lo que contribuye a su excepcional claridad. Los metales también pueden formar cristales ideales.
Microscopía electrónica de fotoemisión para cartografiar el magnetismo del telururo de manganeso
En este experimento, los científicos emplearon microscopía electrónica de fotoemisión polarizada (PEEM) para revelar las influencias magnéticas, cartografiando toda la estructura reticular del telururo de manganeso cristalino (MnTe). Su representación visual mostraba la estructura cristalina subyacente, con flechas en la rejilla que indicaban las direcciones del magnetismo en cada punto. Los investigadores también pudieron manipular los puntos de espín magnético.
A principios de este año, los investigadores presentaron las primeras pruebas experimentales de altermagnetismo, pero sin capturar el material con tanto detalle.
En aquel estudio, utilizaron un microscopio de impulso centrado en una zona específica sobre el material para observar cómo giraban sus electrones, algo crucial para comprender el magnetismo. Este último trabajo representa un importante paso adelante en la obtención de imágenes de altermagnetos en acción.
Los nanomateriales son de gran interés en muchos campos de investigación. Los ordenadores cuánticos funcionan a esta escala, aunque aún están lejos de ser prácticos fuera de entornos de laboratorio muy controlados.
Los materiales altermagnéticos también pueden revolucionar la espintrónica, el estudio y la optimización de los dispositivos de estado sólido -incluidas las unidades de estado sólido (SSD) de ordenadores y teléfonos inteligentes- que utilizan el espín de los electrones. Aunque los ferromagnetos tradicionales cumplen su función, no son perfectos y pueden provocar interferencias, desdibujando bits de datos separados.
En la nanoescala, todo lo que almacenamos en nuestros dispositivos depende del movimiento coordinado de los electrones. Si se pueden mejorar estos materiales, se podría conseguir una mayor eficiencia, aumentar la capacidad de almacenamiento en el mismo espacio y reducir la pérdida de datos durante el acceso. Además, como señalan los científicos en su artículo, los altermagnetos podrían impulsar el desarrollo de superconductores prácticos y materiales topológicos.
Read the original article on: Popular Mechanics
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