Nuevo fenómeno magnético podría allanar el camino para chips de memoria ultrarrápidos

Científicos del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) han descubierto un tipo completamente nuevo de magnetismo en un material cristalino diseñado a medida, al que han denominado magnetismo de tipo p (p-wave magnetism).

Potencial para tecnologías de memoria energéticamente eficientes
Este hallazgo tiene un gran potencial, ya que ofrece una forma novedosa de manipular los espines de los electrones —un paso clave hacia la creación de tecnologías de memoria espintrónica más rápidas y eficientes energéticamente, con la posibilidad de sustituir la electrónica tradicional.

Para entender el contexto: los ferromagnetos convencionales presentan átomos con electrones alineados en la misma dirección de espín. En cambio, los antiferromagnetos (como algunas aleaciones y óxidos) muestran espines electrónicos alternos que se cancelan entre sí, impidiendo una magnetización a gran escala.

En sus experimentos con un cristal ultrafino de yoduro de níquel, los investigadores observaron algo muy diferente: los espines de los átomos de níquel formaban una configuración en espiral a lo largo de la red cristalina. Sorprendentemente, esta espiral podía girar en ambas direcciones y ser invertida utilizando un pequeño campo eléctrico generado por luz circularmente polarizada.

Implicaciones para dispositivos de próxima generación
Este comportamiento abre posibilidades emocionantes para componentes de nueva generación, como chips de memoria para computadoras. “Al dirigir corrientes de espín, se pueden lograr efectos interesantes en los dispositivos —por ejemplo, invertir dominios magnéticos que actúan como bits de datos”, explicó el investigador Riccardo Comin, coautor del artículo publicado el mes pasado en Nature. “Las tecnologías espintrónicas son mucho más eficientes que las convencionales porque desplazan espines en lugar de cargas. Eso reduce en gran medida la generación de calor, que es la razón por la que las computadoras actuales se calientan”.

La espintrónica es un campo de vanguardia que busca aprovechar la dirección del espín de los electrones para almacenar y procesar datos —de forma similar al código binario en los sistemas electrónicos actuales. Si no estás familiarizado con el concepto, vale la pena pensar en él como un reemplazo del flujo de electricidad por el flujo de espín.

Según la investigadora Qian Song, este nuevo estado magnético requiere solo un campo eléctrico mínimo para ser controlado. “Los imanes de tipo p podrían reducir el consumo de energía en un factor de 100.000. Eso representa una mejora enorme”, señaló.

Sin embargo, su aplicación práctica aún está lejos de concretarse. Los investigadores observaron el fenómeno a una temperatura extremadamente baja —alrededor de 60 kelvins (−213 °C o −351 °F). Para que esto sea útil en dispositivos del mundo real, los científicos necesitarán identificar materiales que presenten magnetismo de tipo p a temperatura ambiente. Aun así, este descubrimiento proporciona a los investigadores un objetivo claro para avanzar.

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